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Nucléaire : une audition de l'OPECST pointe les enjeux associés au plutonium, à La Hague et au Mox

Dans le cadre des travaux de l'OPESCT, les parlementaires ont auditionné des spécialistes du nucléaire de génération IV. Une audition qui éclaire certains enjeux associés à La Hague dans un contexte de vive opposition politique sur l'avenir du site.

Energie  |    |  Philippe Collet Actu-Environnement.com
   
Nucléaire : une audition de l'OPECST pointe les enjeux associés au plutonium, à La Hague et au Mox
Usine de retraitement nucléaire - La Hague
© olive14
   

L'audition "avenir de la filière nucléaire", organisée le 17 novembre 2011 à l'Assemblée nationale par l'Office parlementaire des choix scientifiques et technologiques (OPECST) a permis de présenter les enjeux des réacteurs nucléaires dits de "génération IV", c'est à dire les réacteurs à neutrons rapides, fonctionnant au plutonium et à l'uranium appauvri, régénérant leur combustible.

Une présentation réalisée en introduction de l'audition a soulevé d'emblée les questions liées au cycle du combustible nucléaire et en particulier le rôle du plutonium. Un sujet complexe qui a rejoint l'actualité politique la plus brûlante.

Présidée par Christian Bataille, député (PS) du Nord, l'audition s'inscrivait dans le cadre des travaux de la mission parlementaire sur la sécurité nucléaire qui travaille actuellement à la rédaction d'un rapport sur l'avenir de la filière nucléaire française.

 
Qu'est-ce-que la régénération ? Un réacteur RNR combine un combustible fissible (le plutonium 239 (239Pu)) et un élément fertile (l'uranium 238 (238U)). La fission d'un atome de 239Pu libère des neutrons qui, pour une partie, entretiennent la réaction nucléaire dans le cœur du réacteur et, pour le solde, vont "transmuter" l'238U réparti autour du cœur. Les atomes d'238U fertile capturent un neutron pour transmuter en 239U qui devient ensuite du 239Pu par émission de rayonnements bêta.
Avec ce type de réaction le 239Pu produit donc de l'énergie (par fission) et transforme l'238U pour obtenir du 239Pu qui de nouveau permet d'alimenter la réaction, d'où le terme de régénération.
 
L'intérêt de la génération IV

Dans sa présentation introductive, titrée "la problématique du déploiement des réacteurs de 4ème génération", Sylvain David, chargé de recherche à l'Institut de physique nucléaire d'Orsay (IPN), place la gestion du combustible au centre des enjeux.

Avec les réacteurs actuels fonctionnant à l'uranium enrichi à environ 4% d'isotope 235 (235U), il faut extraire quelque 200 tonnes d'uranium naturel par an pour chaque gigawatt (GW) de puissance installée. Une consommation qui pourrait être réduite à 130 tonnes en améliorant l'extraction de 235U, présent dans l'uranium naturel et le combustible irradié, et en introduisant du plutonium.

Avec les réacteurs à neutrons rapides, le plutonium disponible deviendrait constant grâce à la régénération. Ces réacteurs ne consommeraient qu'une tonne par an d'isotope 238 de l'uranium (238U) par GW de puissance installée. Or cet isotope, qui constitue l'uranium appauvri, ne manque pas : la France dispose d'environ 300.000 tonnes de ce résidu de l'enrichissement de l'uranium destiné à alimenter les 58 réacteurs français. La France disposerait de "5.000 ans de production d'électricité", estime Sylvain David.

Compte tenu des disponibilités en uranium, "le recours rapide à la génération IV s'impose dans les scénarios de développement rapide du nucléaire", synthétise le chercheur de l'IPN, précisant que par "rapide", il entend un scénario visant 2.500 GW de puissance nucléaire installée en 2040, soit une multiplication par plus de 8 du parc mondial actuel de 300 GW. "Ce n'est pas le cas aujourd'hui", concède néanmoins Sylvain David.

Un scénario incertain

Reste que pour développer une telle filière "il faut accumuler le plutonium" pour avoir suffisamment de combustible au départ du processus. Actuellement, le stock de plutonium français, hors plutonium militaire, est d'environ 300 tonnes, alors que 1.000 tonnes seraient nécessaires pour remplacer les réacteurs actuels par des réacteurs de quatrième génération.

Cela implique trois contraintes selon Sylvain David. Tout d'abord, si la transition à puissance constante est possible pour la France, elle ne l'est pas pour un Etat qui souhaiterait accroitre sa capacité nucléaire, comme la Chine ou l'Inde.

Ensuite, la vitesse de déploiement d'un parc de réacteurs à neutrons rapides est déterminée par la disponibilité du plutonium. Il s'agit donc de prévoir une période de transition, pendant laquelle des réacteurs "classiques" produiraient le plutonium nécessaire à alimenter les réacteurs à neutrons rapides au fur et à mesure de leur mise en marche.

Enfin, la troisième condition est qu'"un tel scénario, même s'il est incertain, interdit de considérer le plutonium comme un déchet". Cette condition pointe directement l'un des enjeux fondamentaux du passage à la quatrième génération, à savoir le retraitement des combustibles usés qui constitue l'unique source de plutonium.

C'est ce que fait l'usine de la Hague (Cotentin) qui sépare l'uranium résiduel, le plutonium et les actinides mineurs. Seuls les actinides mineurs sont vitrifiés et considérés comme des déchets. L'uranium résiduel et le plutonium deviennent des matières valorisables, soit pour produire du combustible Mox, soit dans le cadre de la génération IV.

La Hague et le Mox au cœur des enjeux

Alors que le Parti socialiste et Europe Ecologie Les Verts se querellaient au sujet de l'avenir de La Hague et du Mox, l'enjeu n'a pas échappé au sénateur (UMP) de la Haute-Marne, Bruno Sido. "Sans faire de politique politicienne", avance l'élu, "la meilleure façon d'empêcher de développer un processus, la quatrième génération en particulier, c'est de faire en sorte qu'il n'y ait plus de plutonium". Et Sylvain David d'expliquer que "si l'on envisage de passer à la quatrième génération il est évident qu'on ne peut pas se permettre de vitrifier le plutonium".

"C'est une matière très précieuse qu'il faut conserver", poursuit-il, précisant que "c'est ce qu'on fait puisqu'il [n'est pas] comptabilisé dans les déchets mais dans les matières valorisables". On comprend en creux qu'il est tout aussi indispenssable de conserver l'usine de La Hague, l'outil permettant de l'extraire.

Pour être complet le spécialiste explique que "la stratégie du Mox [développée par EDF en France] a tendance à accumuler moins vite le plutonium". Une stratégie qui semble contreproductive si l'on souhaite développer les réacteurs à neutrons rapides puisque dans "les scenarios de développement de la quatrième génération il faut arrêter l'usage du Mox 10 ou 15 ans avant".

Enfin, du plutonium militaire pourrait être utilisé, en particulier dans le contexte de démantèlement des armes atomiques. Un sujet sur lequel les spécialistes auditionnés par l'OPECST ne se sont pas prononcés au motif que les stocks de plutonium militaire sont inconnus et que la qualité du plutonium différerait. Ils ont néanmoins évoqué un accord signé en 2000 par les Etats-Unis et la Russie visant à utiliser les "excès" du plutonium militaire, par rapport aux besoins de l'armée, en les incorporant dans du Mox.

Réactions8 réactions à cet article

 

J'ai entendu parlé d'énergie nucléaire à partir du Thorium utilisé dans les réacteurs à sels fondus. Il serait plus propre et les centrales plus sures. Pourquoi n'entendons nous pas parlé de cette alternative à l'uranium et peut il être mis en oeuvre dans notre pays ?
Quit à penser à remplacer nos centrales autant réfléchir maintenant sur la solution la plus sure pour nos enfants.

david | 25 novembre 2011 à 18h57
 
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Tout cela est extrêmement intéressant...surtout lorsqu'on sait 1micro gramme de plutonium suffit pour tuer un être humain, 100 g de plutonium installé sous forme d'aérosol dans une bombe sale au-dessus de Paris, rendrait la capitale invivable pour très très longtemps. Certains aiment jouer à la roulette russe alors que d'autres se concentrent sur les nouvelles technologies (pérennes ou renouvelables) et se concentrent aussi sur la diminution du gaspillage...

arthur duchemin | 28 novembre 2011 à 10h13
 
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Quelles sont les différences entre ces réacteurs de génération 4 et le surrégénérateur super-phénix qui a été abandonné? Il était aussi un réacteur régénérateur qui devait produire plus de plutonium qu'il n'en consommait, mais le taux de regénération c'est avéré très inférieur aux attentes.
Il posait de plus des problèmes de sûreté:
-risque d'incendie du sodium liquide utilisé comme fluide réfrigérant;
-risque de divergence, et donc d'explosion, en cas de perte de contrôle de la réaction nucléaire. Un accident type Fukushima aurait conduit à l'explosion du réacteur, ce qui n'est pas possible avec les réacteurs à uranium enrichi.
Ces questions sont-elles résolues dans les réacteurs de génération 4?

BG | 28 novembre 2011 à 10h42
 
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Je me joint à "david", au sujet de cette interrogation :
Thorium utilisable dans des réacteurs à sels fondus, qui semblent non seulement plus sûr, enfin selon le peu qu'on en sait pour l'instant, et qui plus est, auraient la possibilité d'utiliser au moins en partie les "déchets" actuels.
A part l'article qui a consacré "Science & Vie" de novembre, qui en parle ?
Pourquoi ce silence, cette solution serait-elle embarrassante pour tout le monde, pro et anti ?

Daniel JAGLINE | 28 novembre 2011 à 16h34
 
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Pour le thorium, je crois qu'on n'en parle pas bcp en France pour diverses raisons:

- Le CEA mise surtout sur Astrid qui est ni plus ni moins qu'un superphénix modifié (notamment pour réduire les risques liés au sodium).

- Le projet sels fondus est l'un des moins avancé du forum génération IV. Rien à attendre avant 30 ans (sauf erreur de ma part).

- Il ne règle pas le problème du plutonium puisqu'il n'en consomme pas. Un des objectif des réacteurs de génération 4 étant de boucler le cycle du combustible (c'est même un critère de classement retenu par le forum) et faire en sorte que le Pu ne soit pas un déchet mais un combustible.

- Enfin, les chinois en parlent beaucoup parce qu'ils doivent se débarrasser du thorium qui est un déchet de l'extraction des terres rares. Au passage, la monazite contient du Th et des Terres rares. Rhone Poulenc traitait en France les terres rares de la monazite jusqu'au début des années 90. Mais le Th résiduel polluait trop pour les normes européennes. Les chinois ayant repris le business (et la pollution avec) au niveau mondial ils ont du Thorium qui commence à faire tache, d'où l'intérêt pour des réacteurs qui le consomme.

-Enfin, il faut de l'U 233 qui n'existe pas mais peut être obtenu grâce au REP. Cependant, je ne sais pas si on peut modifier nos REP en ce sens après les avoir déjà modif pour le MOX.

wareika | 01 décembre 2011 à 12h50
 
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Bonjour "wareika", quelle est ou quelles sont vos sources d'infos ?

Daniel JAGLINE | 01 décembre 2011 à 16h48
 
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Daniel,

Mes sources sont diverses lectures et autres.

Sur le point 1 (Le CEA mise surtout sur Astrid) : C'est de notoriété publique et la France veut accueillir le prototype pour la filière. Début annoncé des travaux 2016 de mémoire. Les améliorations concernent par exemple la réduction des risques eau/sodium. C'est même financé parle grand emprunt.

- Le point 2 (Le projet sels fondus est l'un des moins avancés). Les doc officiels sur le site du Forum. Par ex : "The MSR has a long-term vision (...) that requires significant development in a number of technical areas".

- sur le point 3 (ne règle pas le problème du plutonium). N'importe quel livre de base sur le Nuke qui contient un chapitre sur le cycle du combustible.

- Le point sur les chinois et la digression sur la monazite/terres rares/thorium/Rhone-Poulenc. Les chinois ont annoncé au début de l'année qu'ils misent sur le Th. Quant à la Monazite, c'est connu de longue date. Le gisement chinois crée une importante pollution radioactive. C'est cela qui a conduit Rhone-Poulenc à fermer son usine à La Rochelle en 1994. l'histoire est assez bien documentée, pour que google satisfasse les curieux.

wareika | 05 décembre 2011 à 11h42
 
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Merci "wareika", me voila donc avec beaucoup de retard à combler, sur le plan de mes connaissances, il est vrai que je ne m'intéresse vraiment à ces sujet que depuis peu.

Daniel JAGLINE | 05 décembre 2011 à 23h07
 
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