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Le démantèlement des centrales et des installations nucléaires

Réacteurs en exploitation : se préparer au démantèlement à grande échelle

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​Avec l’arrivée en fin de vie de nombreux réacteurs en exploitation, se pose la question de leur démantèlement de manière rapprochée. En France et dans le monde, les enjeux sont similaires : d’une part, dégager des moyens techniques, humains et financiers importants et d’autre part, gérer les volumes de déchets radioactifs et les combustibles usés issus des opérations de démantèlement.

 

Dans l’hypothèse d’un arrêt définitif des réacteurs de deuxième génération à une cadence similaire à celle de leur mise en service - à savoir sur une période de 20 à 25 ans -, leur démantèlement nécessiterait d’engager simultanément des capacités techniques, humaines et financières très importantes. Il faudrait également gérer un volume important de combustibles usés et de déchets radioactifs résultant de la préparation puis de la conduite du démantèlement.

 

​Années de construction et répartition des réacteurs de puissance en France

Années de construction et répartition des réacteurs de puissance en France 

  

La France est dans cette situation avec une spécificité supplémentaire : l’article L. 593-25 du code de l’environnement indique que le délai entre l’arrêt définitif d’une installation nucléaire et son démantèlement doit être aussi court que possible, dans des conditions économiques acceptables. En outre, la doctrine française visant à « l’assainissement complet » des sites peut induire des travaux susceptibles de s’étaler sur plusieurs années.

Étape préalable au démarrage du démantèlement, EDF prévoit un retrait du combustible usé dans un délai de 3 à 4 ans après l’arrêt définitif d’un réacteur. Ce retrait rapide puis son transfert vers une autre installation, devra se faire simultanément avec les évacuations courantes de combustible usé venant des réacteurs en fonctionnement. Ceci implique ainsi de disposer de moyens matériels (emballages de transport, installations de réception...) suffisamment dimensionnés.

 

La centrale nucléaire EDF de Chooz (Ardennes) comporte trois réacteurs nucléaires. Aujourd'hui en démantèlement, Chooz A (à droite) est le premier réacteur à eau sous pression à avoir été mis en service en France. A l'inverse, les deux réacteurs de Chooz B (à gauche) sont les deux derniers avoir été mis en service en France (© Dureuil/IRSN)

 

La gestion des déchets radioactifs résultant des opérations de démantèlement et d’assainissement est l’autre enjeu important. En effet, il n’existe pas encore de solution opérationnelle pour les déchets à vie longue. Le stockage réversible en couche géologique profonde d’argile est la solution retenue depuis la loi votée en 2006 et confirmée dans une autre loi de 2016. Il a été évalué dans le cadre du projet de Centre industriel de stockage géologique (Cigéo) à Bure (Meuse/Haute-Marne).

 

La gestion des déchets radioactifs et des combustibles usés

Afin d’apprécier les enjeux liés au démantèlement d’un grand nombre de réacteurs de manière rapprochée, l’IRSN a élaboré une démarche d’évaluation des flux annuels de combustibles usés et des déchets radioactifs. En 2015, cette démarche a été appliquée sur le parc EDF de 58 réacteurs à eau sous pression en exploitation.

Pour ce faire, plusieurs facteurs ont été pris en compte :

  • un calendrier d'arrêt définitif des réacteurs REP actuellement en exploitation en France ;
  • un phasage des opérations de démantèlement et d’assainissement avec pour hypothèse une fermeture simultanée des réacteurs d’une même centrale ;​
  • des mises en service de nouveaux réacteurs. En effet, ​ces nouvelles installations vont également générer des flux de combustibles usés et des déchets radioactifs.

 

Des informations et hypothèses additionnelles sont également nécessaires. Elles concernent par exemple la conception des réacteurs, la gestion de leur cœur, les quantités de combustibles usés entreposées dans les piscines de désactivation, la production de déchets quand le réacteur était en exploitation, l’activation et la contamination des matériels et des locaux.

Avec cette démarche, les éventuelles augmentations de combustibles usés et de déchets radioactifs évacués des réacteurs deviennent comparables aux volumes produits par ces mêmes réacteurs dans leur phase d’exploitation.

Avec cette démarche, les éventuelles augmentations de combustibles usés et de déchets radioactifs évacués des réacteurs définitivement arrêtés peuvent se déduire des volumes produits par ces mêmes réacteurs dans leur phase d’exploitation.


 

 

Méthode d’évaluation des flux de combustibles usés et des déchets radioactifs

Méthode d’évaluation des flux de combustibles usés et des déchets radioactifs
 

Légende : DEM pour démantèlement ; CU pour combustible usé ; DR pour déchets radioactifs

 

Modalités d'arrêt définitif et de démantèlement, calendrier d’arrêt de production de l’ensemble des réacteurs d’une centrale ou modalités de gestion du combustible usé et des déchets, les paramètres prépondérants peuvent être identifiés et leur influence appréciée, notamment en recalculant les flux avec de nouvelles valeurs. En corollaire, il est possible d’ajuster les paramètres prépondérants afin d’obtenir une cohérence entre les estimations de flux annuels de combustible usé et de déchets et le dimensionnement des moyens de gestion associés disponibles ou prévus.

Parmi les paramètres prépondérants, le calendrier d’arrêt de production de l’ensemble des réacteurs n’est pas connu. Des hypothèses sont alors utilisées, à savoir un arrêt progressif des réacteurs à la même cadence que leur mise en service ou davantage étalé. Des hypothèses en termes de mises en service de nouveaux réacteurs peuvent aussi être combinées avec les précédentes.

Enfin, l’estimation réalisée 2015 n’intégrait pas d’autres facteurs fondamentaux d’un démantèlement à grande échelle, à savoir les moyens humains, compétences et connaissances nécessaires, l’organisation prévue et le modèle économique associé.

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