Démantèlement des centrales nucléaires : pourrait-on faire simple ?

Publié le 16 mai 2013 dans Futur du nucléaire

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« Techniques de l’Ingénieur »

François Lempérière et Christian Ngô

Dans les trente ans à venir, les 58 réacteurs français existants doivent être démantelés pour un coût sur lequel règnent encore de grandes incertitudes, peut-être 30 milliards d’euros, plus d’un milliard d’euros par site. Le principe est de ramener le site à son état initial que les spécialistes appellent « le retour à l’herbe ». L’objectif du déclassement et démantèlement est de libérer partiellement ou totalement le site nucléaire sur lequel se trouve le réacteur pour le dédier éventuellement à d’autres usages. Ce travail se décompose en trois étapes principales :

  1. Le combustible usé est retiré pour être entreposé ou retraité. Les différents circuits sont vidangés, les systèmes d’exploitation déconnectés et les ouvertures vers l’extérieur sont condamnées et scellées.
  2. Les opérations de décontamination de la surface des bâtiments et du matériel sont menées à bien. Les équipements d’exploitation sont démontés, recyclés ou provisoirement entreposés, selon leur activité radiologique.
  3. Tout ce qui reste de l’installation est démantelé et le site est libéré pour d’autres utilisations.

Environ 120 sites nucléaires sont actuellement en déclassement-démantèlement au niveau mondial. Une centrale nucléaire moyenne produit jusqu’à 10 000 m3 de déchets radioactifs dont la majeure partie sont de très faible radioactivité (béton et autres matériaux).

Plus de la moitié des coûts de démantèlement correspond aux structures de l’enceinte en béton du réacteur et de l’intérieur de cette enceinte. L’objectif est de découper en moyenne plus de 10.000 m3 de matériaux de radioactivité très variable, mais souvent faible, pour les enterrer ailleurs sous quelques dizaines de mètres de remblais ; le chantier peut durer au moins dix ans avec des risques d’irradiation possibles pour les personnels réalisant le démantèlement, risques probablement très supérieurs aux risques humains à long terme de l’alternative que nous proposons ci-dessous. Dans tous les cas il est nécessaire d’avoir un suivi radiologique rigoureux pendant tout le temps que dure le démantèlement. A cela s’ajoute le fait que les déchets qu’ils soient radiologiquement très actifs ou non nécessitent un transport hors du site.

Alternative

Il est possible d’imaginer une alternative au démantèlement conventionnel qui serait moins coûteuse et plus rapide à mettre en œuvre. Elle serait la suivante :

  • Remplir de béton tout ou partie de l’intérieur de l’enceinte (ce peut être fait sans risque avec un béton fluide)
  • Remblayer 10 mètres au-dessus de cette enceinte, soit une colline de 60 m au-dessus du terrain naturel, d’une emprise totale de 10 hectares, moins importante que des terrils du Nord.
  • Engazonner et arborer la zone remblayée.

Tous ces travaux sont simples et peuvent être réalisés en deux ans. Cette solution permet de gagner 60% à 80% du coût de démantèlement (qui est peut-être sous-estimé). L’économie pourrait être partagée entre E.D.F. et la population locale, ainsi compensée pour les conséquences économiques de l’arrêt de la centrale.

Les radiations extérieures résiduelles seront faibles et n’empêcheront probablement pas l’accès sur la colline ainsi créée. Au pire, on dissuaderait à long terme l’accès d’un site boisé de 10 hectares au lieu d’interdire pendant 10 ou 20 ans l’accès d’un chantier de surface supérieure. Tout risque pour la nappe phréatique peut être évité.

Une étude souhaitable

Cette Alternative peut avoir des inconvénients et susciter des critiques ou des rejets a priori. Une étude de quelques mois permettrait d’évaluer ces inconvénients et de préciser :

  • La comparaison des risques d’irradiation liés aux 2 options.
  • Les détails de réalisation de l’Alternative.
  • L’ordre de grandeur de l’économie et de son utilisation partielle pour la population locale.

Le coût de cette étude serait très inférieur à un millième de l’économie envisagée. Bien qu’allant à l’encontre des solutions mises en œuvre actuellement, il serait néanmoins intéressant d’étudier cette alternative qui, du point de vue économique comme environnemental et radiologique, peut s’avérer très intéressante.

Conclusion

La solution de démantèlement proposée présente plusieurs avantages :

  • Elle diminue fortement les manipulations en zone active puisque les matériaux activés restent sur le site, et seront noyés dans le béton. Leur faible radioactivité n’induira pas de dégagement de chaleur notable dans le béton. La dose radiologique prise par les personnels assurant le démantèlement sera donc négligeable.
  • Il n’y a pas besoin de transporter des matériaux, même faiblement actifs, sur les sites de stockage qui peuvent être situés à une grande distance du réacteur en démantèlement puisque ceux-ci restent sur le site.
  • Le coût d’une telle opération de démantèlement est bien inférieur aux procédures classiques puisque tout se fait sur place et sans la manipulation d’une grande quantité de matière active, même faiblement. La colline engazonnée sur le site du réacteur démantelé peut être utilisée puisqu’il n’y a aucune radioactivité notable issue du sous-sol (le combustible irradié ayant bien entendu été enlevé avant l’opération de démantèlement et traité ailleurs). En effet, tout rayonnement est arrêté par le béton qui a été coulé dans l’enceinte du réacteur.
  • La commune sur laquelle est situé le réacteur continue à percevoir des taxes dont le montant est à définir puisqu’elle c’est elle qui héberge le réacteur démantelé.

Les auteurs.

François Lempérière a participé à l’étude et/ou la réalisation de plus de 20 très grands ouvrages de Génie Civil : barrages (notamment pour le Rhône, le Rhin, le Nil et le Zambèze), centrales nucléaires, grands terrassements et ouvrages maritimes. Il a présidé pendant 15 ans les Comités Techniques sur le coût des barrages dans la Commission Internationale des Grands Barrages (C.I.G.B.)

Christian Ngô a fait de la recherche fondamentale en physique nucléaire pendant une vingtaine d’année avant de travailler en recherche appliquée dans plusieurs domaines. Il a écrit une douzaine d’ouvrages, seul ou en collaboration, sur différents sujets dont l’énergie et la physique nucléaire.

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