Centrales nucléaires. Une fois fermé, quoi ?
Les premières centrales nucléaires ont été construites dans les années 50 et 60 quand elles ne savaient pas quoi faire et comment agir à la fermeture. Cinq décennies plus tard, la fermeture définitive des centrales nucléaires de manière efficace et sûre est un sujet de grande responsabilité. En fait, les équipes d'alors sont sur le point de surmonter ou de surmonter une vie pleine
... Les centrales nucléaires sont conçues pour fonctionner correctement pendant environ 40 ans, bien qu'elles soient parfois fermées avant pour diverses raisons. Au cours des 20 à 30 prochaines années, environ 400 installations nucléaires devront être fermées en Europe occidentale et aux États-Unis et 160 dans l'Union européenne, sans que le travail puisse être effectué de quelque manière que ce soit.
Après le grave accident survenu à Tchernobyl en 1986, l'Agence internationale de l'énergie atomique (AEE) a élaboré les normes de sécurité de l'énergie atomique, établissant, entre autres, la procédure générale de fermeture définitive des centrales nucléaires. Depuis lors, l'EANA elle-même, l'Agence de l'énergie nucléaire (AEE), qui fait partie de l'Organisation pour l'économie, la coopération et le développement (OECD), et la Commission européenne, y travaillent surtout.
Un long chemin en trois étapes
L'EANA recommande la fermeture des centrales nucléaires en trois étapes, définies en fonction des caractéristiques physiques des installations et des mesures nécessaires à leur conservation. La première tâche est de retirer le combustible nucléaire et le matériel radioactif immédiatement après sa fermeture, ainsi que les déchets générés dans les opérations habituelles. Ensuite commence la phase de démontage de l'installation.
Dans la première phase ils sont laissés quand il y a une barrière qui protège le réacteur et d'autres systèmes mécaniques d'ouverture sont scellés, c'est-à-dire que les produits les plus radioactifs sont retirés et le reste est protégé. Ensuite, des soins et des révisions stricts sont établis, car l'étape suivante ne sera pas traitée immédiatement. Dans la deuxième phase, la barrière de protection sera réduite au maximum et le bouclier biologique (généralement l'eau) qui l'entoure sera étendu et scellé. Les autres bâtiments sont démontés ou décontaminés pour s'adapter aux nouvelles utilisations. Enfin, la non-réutilisation des installations dans des projets nucléaires suppose l'extraction de tous les matériaux qui dépassent les niveaux de radioactivité naturelle, laissant l'espace occupé par la centrale nucléaire totalement propre.
Les étapes peuvent être effectuées ci-dessous ou non. La deuxième option a été effectuée par la plupart des pays qui doivent fermer les centrales nucléaires, sauf l'Allemagne et la Suède. Les États-Unis et le Japon ont marqué un délai de 10 à 20 ans, prorogable à 60 ans, pour arrêter le réacteur et commencer les travaux de fermeture définitif; le Canada et la France ont décidé d'attendre plusieurs décennies. Dans le cas du Royaume-Uni, les centrales laisseront sans démontage pendant plus de cent ans avec des réacteurs commerciaux type Magnox alimentés en uranium.
La réduction importante de la radioactivité en 135 ans, selon les gestionnaires, permettra d'utiliser des techniques manuelles pour le démontage des centrales et une plus grande sécurité, en plus de réduire la génération de déchets. Le réacteur japonais Tokai-1, qui a cessé de fonctionner en 1998, sera complètement démonté en 5-10 ans et est du même type.
Stratégies les plus fréquentes
Compte tenu de la variété des réacteurs et installations nucléaires existants, il existe de nombreuses stratégies pour appliquer les mesures recommandées par l'EANA. Cependant, les plans annoncés dans la plupart des pays sont généralement des variantes des stratégies DECON, SAFSTOR et ENTOMB:
Dans la stratégie DECON, tous les composants et structures radioactives sont décontaminés ou démontés dès le début. Déchets de petite activité (voir Elhuyar. Science et Technique nº 158 p. 26) sont transportés ou stockés dans les entrepôts correspondants. Bien qu'il faudra environ 5 ans pour effectuer le travail, une fois le travail terminé, l'espace est propre. Dans les stratégies SAFSTOR et ENTOMB les choses deviennent plus lentes.
La stratégie DECON est celle qui montre le plus de respect aux générations suivantes, mais aussi celle qui génère le plus de déchets. Par conséquent, il n'est généralement pas choisi. Cependant, les progrès importants réalisés ces dernières années dans le domaine des techniques de décontamination ont permis de réduire considérablement les déchets radioactifs, ce qui permet de renforcer la stratégie DECON.
La perforation du ciment, le jet de sable ou le jet de grenaille sont des voies conventionnelles et des essais ont également été réalisés avec micro-ondes et laser. Le couteau à pointe diamant pour la décontamination à grande échelle est très utile car il peut également couper des composants métalliques articulés en ciment. La surface de 400 m2 utilisée par Labana dans le projet Eurochemic de l'Union européenne a été trois fois plus rapide que le forage et a généré la moitié des déchets. Il est beaucoup plus confortable pour les employés. Dans le cas des métaux, la décontamination est utilisée dans la zone de jaiste et est généralement effectuée par des méthodes chimiques physiques. Si vous optez pour la stratégie SAFSTOR, la centrale nukeane restera comme elle est pendant 20-150 ans. Dans l'environnement central sera construit un bouclier de sécurité, en particulier pour assurer que les matériaux radioactifs ne causeront pas d'accidents.
La stratégie SAFTOR utilise le temps comme agent de décontamination, car les atomes perdent la radioactivité au fil du temps. Après 30 ans, par exemple, la radioactivité de l'isotope de cobalt 60 sera la quarantaine de l'initiale, et à 50 le millième de l'initiale. Une fois que le niveau de radioactivité a été suffisamment réduit, la fermeture définitive de la centrale sera réalisée conformément à la stratégie DECON.
La stratégie ENTOMB est celle qui offre le moins de garanties dans les trois. Tous les composants sont recouverts d'un matériau résistant, comme le ciment, jusqu'à ce que la radioactivité diminue suffisamment. Ensuite, lorsqu'ils ne sont plus dangereux, le retrait du couvercle et le début du démontage seront effectués. C'est très long, car à l'âge de 100 ans, il est très possible que le niveau de radioactivité soit supérieur au maximum autorisé, il est donc nécessaire de prévoir des mesures de sécurité à long terme. Laisser une centrale nucléaire enterrée en ciment pendant 100 ans ne semble pas, a priori, une solution adéquate.
Comment choisir le chemin?
Franois Chevenier, responsable de l'Organisation française de gestion des déchets radioactifs en 1990, a qualifié de négligence la jouissance de l'électricité grâce à l'énergie nucléaire et la cession des déchets aux générations futures. Mais c’est précisément ce qui se fait: En 1999, 94 réacteurs nucléaires ont cessé de fonctionner, alors que seulement quelques-uns ont été démontés.
Le type de réacteur, l'état physique de la centrale et le niveau de radioactivité sont des éléments importants pour choisir un processus de démontage ou un autre. Le degré de radioactivité et sa localisation dépendent du réacteur. Par exemple, dans le réacteur à eau bouillante (BWR) des émissions radioactives sont transportées depuis le circuit de la turbine, tandis que dans l'eau pressurisée (PWR) la radioactivité se trouve dans le système réfrigérant primaire et ne parvient pas aux turbines.
Ce n'est pas non plus une question baladaise de savoir quoi faire des déchets générés par la centrale. 99% de la radioactivité des réacteurs nucléaires est associée au combustible retiré dans la première phase. Si le sol n'est pas contaminé, le reste de la radioactivité est dû aux « produits activés », c'est-à-dire aux composants métalliques qui ont longtemps subi un bombardement de neutrons. Les neutrons sont des agents et des produits de fission, mais en même temps ils convertissent les atomes stables des couvertures entourant le réacteur en isotopes radioactifs comme le fer 55, le cobalt-60, le nickel-63 et le carbone-14. Les deux premières sont très radioactives et émettent des rayons gamma.
Dans les centrales nucléaires, on génère principalement des noyaux radioactifs de courte durée de vie moyenne, qui à 5 et 30 ans perdent considérablement leur radioactivité. Mais cela ne veut pas dire qu'en si peu de temps ils cessent d'être nocifs : la moitié de la vie du nickel 59 est de 80.000 ans et il faut attendre un million d'années pour qu'il perde toute la radioactivité.
La majeure partie des déchets générés lors du démontage peut être stockée avec d'autres déchets déjà générés par la centrale, car le volume et la nature des déchets résultant du démontage sont du même ordre de grandeur que celui généré en fonctionnement. Cependant, le volume peut être considérablement réduit par décontamination, compactage, segmentation et incinération des surfaces. Cependant, de nombreux pays manquent de capacité suffisante pour stocker des déchets.
Comptes Comptes
Le coût de la fermeture d'une centrale nucléaire n'a pas encore été défini, ni de qui il est responsable. Certains calculs indiquent que le coût varie entre 10 et 40% de la quantité initialement établie, d'autres 100% et que la fermeture peut être plus cher que l'ouverture. Cela signifie des milliards de pesetas, mais qui les paie ? Les exploiteurs de la centrale? Les consommateurs ? Descendants ? Dans de nombreux pays, des fonds monétaires ont été établis ou proposés pour assurer le financement du démontage. L'idée est de calculer et de prélever le montant dont vous aurez besoin lorsque vous fermez la centrale. Pour ce faire, trois sont les voies les plus courantes: mettre de l'argent pour fermer la centrale avec la mise en service; recueillir une partie de ce que les consommateurs paient pour l'électricité, environ 5% par an; et s'assurer qu'avec les assurances ou les crédits il y aura de l'argent pour fermer la centrale. Cependant, il y a des soupçons que les déchets et le financement seront cédés aux générations futures.
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