TRISO et Réacteurs à Haute Température

Introduction

Le combustible particulaire TRISO

Le combustible TRISO n’a rien d’un concept nouveau. Son apparition dans l’actualité, expliqué en fin d’article, est lié à un renouveau de ces particules inventées…
Au milieu des années 50 !

L’actualité ne faisant qu’un recyclage médiatique du TRISO, je me livre également à du recyclage : le contenu de ce billet est en quasi-totalité issu de cet excellent livre :

Le combustible TRISO, pour TRIStructural ISOtrope, a été inventé au Royaume-Uni, initialement pour leurs réacteurs graphite/gaz AGR et MAGNOX. Il se présente sous la forme d’une particule faite d’un cœur de matière fissile, typiquement du dioxyde d’uranium, à l’instar des pastilles de nos classiques réacteurs à eau. Mais ici, pas de pastilles cylindrique de 8 mm de diamètre, mais un minuscule orbe d’1 mm de diamètre.

Ce cœur fissile est enrobé d’une première couche en carbone pyrolytique (ou pyrocarbone) qui sert d’isolant thermique vis-à-vis d’une seconde couche, elle en carbure de silicium, qui assure l’étanchéité de la particule. Le tout est complété d’une seconde couche de pyrocarbone pour assurer la tenue mécanique, permettant à la particule de conserver son étanchéité même sous l’assaut d’une énorme pression interne (la fission nucléaire libère des produits de fission gazeux, qui contribuent donc à faire monter en pression le milieu fissile).

Cette dernière couche permet, par ailleurs, de jouer un rôle de liant pour agglomérer les particules dans des éléments plus larges, en graphite : des structures prismatiques ou bien des boulets (pebbles). La résultante est un combustible ayant d’excellentes propriétés mécaniques et thermiques, dont privilégié pour les HTR.

Les Réacteurs à Haute Température

Principes

Les HTR, pour High Temperature Reactors sont un concept lequel, à l’instar de celui des réacteurs refroidis au sodium, est à la fois passéiste (5 HTR ont produit de l’électricité par le passé sur 3 continents) et futuriste : c’est un des concepts de « Génération IV ».

Le principal atout de ces réacteurs est donc, comme leur nom l’indique, leur haute température de fonctionnement. Celle-ci permet non seulement un rendement élevé pour la production d’électricité, mais permet aussi des applications non-électrogènes : production de dihydrogène, de chaleur industrielle…

Un cœur de HTR est composé de très nombreux prismes ou de boulets, eux-mêmes agglomérant d’innombrables particules TRISO. Nous en venons donc à un cœur composé de milliards de particules ce qui a, sur le papier, un gros avantage, et un gros inconvénient. Dans l’ordre :

  • La composition du cœur peut être adaptée à l’infini, entre différents matériaux fissiles, fertiles, absorbants, s’accommodant de n’importe quel cycle du combustible. De notre classique cycle Uranium 238 / Plutonium 239 au fantasmé cycle Thorium 232 / Uranium 233, lequel n’est pas exclusif aux réacteurs à sels fondus, comme l’on peut parfois l’entendre et le lire.
  • Avec une centaine de milliards de particules dans un même cœur, le contrôle de la qualité de leur fabrication est excessivement chronophage en comparaison avec les actuels crayons de combustible (quelques dizaines de milliers par cœur).

Historique

À la première heure, trois HTR utilisant la particule TRISO furent réalisés. En premier lieu, une coopération internationale donna naissance à Dragon, implanté au Royaume-Uni, avec une puissance thermique de 20 MW. Dragon a volé fonctionné de 1964 à 1975.

Les USA et l’Allemagne suivirent le pas, respectivement avec Peach Bottom (115 MW thermiques, 40 MW électriques) et AVR (46 MWth, 15 MWe). Tous deux démarrèrent en 1966 ; le premier stoppa son activité en 1974 et le second en 1988.

J’ouvre une parenthèse sur un usage particulier des HTR. Je mentionnais précédemment la mise à profit des hautes températures pour la production d’hydrogène ou de chaleur industrielle… Mais il y a un autre domaine très spécifique qui serait intéressé par la combinaison de la densité d’énergie du nucléaire et l’atteinte de hautes températures… C’est le spatial.

Tous les réacteurs conçus pour le moteur-fusée-nucléaire NERVA, du petit Kiwi 1 de 70 MWth au PHOEBUS 2A de 4300 MWth en passant par le PEEWEE de seulement 515 MWth mais atteignant la température record de 2750 °C, tous sont des concepts de HTR.

Mais revenons à l’électronucléaire. Après les prototypes Dragon, Peach Bottom et AVR, il était temps de passer à l’échelle industrielle.

En 1974 démarra le réacteur américain de Fort Saint-Vrain (dont l’architecture fut d’ailleurs en partie repompée sur les réacteurs UNGG français de Saint-Laurent-des-Eaux). Sur sa fiche technique, 842 MWth, 330 MWe. Puis, en 1983 en Allemagne, le THTR : 750 MWth, 300 MWe (notez le rendement de 39% là où les réacteurs à eau de l’époque atteignaient 33%, et aujourd’hui atteignent laborieusement 37%). Ces deux réacteurs furent mis à l’arrêt définitif en 1989. Fort Saint-Vrain est, depuis, démantelé et ses installations non nucléaires ont été reconverties en centrale à gaz naturel.

Ces réacteurs connurent, vous l’aurez constaté, un succès aussi fulgurant que leur mort industrielle, avec au plus 15 ans de fonctionnement à Fort Saint-Vrain, avec un facteur de charge moyen de 30%. Ce réacteur fonctionnait mal et coûtait trop cher pour être rentable, ce qu’on ne demandait pas aux prototypes, mais que l’on attendait de ce modèle industriel. Quant au THTR, c’est la politique allemande qui signa sa mort (les auteurs du livre dont je tire tout ceci établissent un parallèle avec Superphénix à ce titre).

Récapitulatif : atouts et faiblesses du combustible TRISO

De ce combustible, on notera, en sa faveur:

  • Le haut rendement et les hautes températures qu’il permet,
  • Sa robustesse mécanique et thermique, sa très forte inertie thermique, et sa stabilité chimique du fait du refroidissement à l’hélium, et donc un réacteur globalement extrêmement sûr et permissif,
  • Sa compatibilité avec tous les cycles de combustibles,
  • Sa faisabilité démontrée et le fait que les limites furent poussées très loin via le programme NERVA,
  • Son intérêt remarquable dans les applications non électrogènes.

En revanche, on pourra lui reprocher :

  • Sa faible densité de puissance, et donc la nécessité d’atteindre des tailles de chaudières très conséquentes, avec un impact très à la hausse sur le coût de la chaudronnerie et du génie civil (certains projets abandonnaient en conséquence l’enceinte de confinement),
  • Sa sûreté, étant donné qu’exclure en totalité ou quasi-totalité le risque de fusion (en tout cas jusqu’à une certaine puissance) ne suffit pas à garantir la maîtrise de tous les risques : par exemple, une arrivée d’eau provenant du circuit secondaire était susceptible de provoquer une très forte corrosion des structures, une brutale montée de réactivité de la réaction en chaîne, ou une vaporisation rapide au contact du combustible brûlant et donc d’une très importante surpression dans le circuit, potentiellement dommageable pour son intégrité,
  • Le fait qu’aucun prototype ne fut un succès industriel.

Enfin, on notera que sa compatibilité avec tous les cycles du combustible, un atout indéniable dans le cadre de la Génération IV, se heurte à une limite technique : les procédés de retraitement qui permettraient de fermer le cycle (pratiquer le recyclage) n’existent pas encore. À défaut, il est envisagé d’aller chercher de très hauts taux de combustion, c’est à dire des valeurs très élevée d’énergie tirée de chaque gramme de combustible, et donc des quantités de matières valorisables faibles dans le combustible usé : le recyclage n’aurait donc plus grande utilité.

Le retour dans l’actualité

Contrairement à mes impressions initiales, il s’est avéré que l’apparition du TRISO dans l’actualité n’était pas une curiosité inexpliquée : il y avait bien eu du mouvement dans l’industrie nucléaire, américaine en l’occurrence, à ce sujet.

L’entreprise X-Energy développe un HTR de 200 MWth et, depuis 3 ans, produit du combustible TRISO à petite échelle. En attendant leur propre réacteur, ils viennent de signer un contrat pour exporter leur combustible au Japon.

Il s’y trouve un HTR de recherche de 30 MWth de 1998, arrêté après le séisme de Tohoku, mais qui est en bonne voie pour redémarrer prochainement.

Par ailleurs, une autre entreprise américaine, BWXT, le seul producteur historique de combustible TRISO à grande échelle, annonce reprendre bientôt la production qu’il avait stoppé.

Ce redémarrage doublé d’une augmentation de la capacité de production serait financé par plusieurs organes institutionnels US, qui s’y intéressent à des fins de recherche, mais surtout d’applications spatiales et militaires (des réacteurs mobiles).

L’eau contaminée au tritium de Fukushima

Point de situation au Japon

Ces eaux sont pompées dans la centrale accidentée de Fukushima, où elles sont notamment renouvelées par le ruissellement des eaux souterraines, les pluies et les fuites éventuelles des circuits de refroidissement des cœurs fondus.

Vu l’environnement, elles se chargent en particules radioactives de tous genres : Césium 137 et 134, Cobalt 60, Antimoine 125, Ruthénium 106, Strontium 90, Iode 129 et Hydrogène 3 (tritium), pour les plus gros. Des produits de fission radioactifs et aux demi-vies suffisamment longues pour que leur quantités n’aient pas beaucoup baissé depuis l’accident.

Au fil des ans, TEPCO a mis au point un procédé de décontamination de ces eaux. Double filtration du césium et du strontium par ceux procédés différents (KURION et SARRY), puis désalinisation de l’eau, puis traitement dans l’Advanced Liquid Processing System (ALPS). Ce dernier est constitué d’une unité de coprécipitation et de traitement du fer, d’une autre pour les carbonates. Puis l’eau traverse une cascade de 16 tours d’adsorption de deux types différents.

À la sortie de tout ça, les eaux sont très faiblement contaminées (certains éléments passent même sous les limites de détectabilité), quitte à devoir refaire un passage pour les radionucléides les plus embêtants, et on pourrait presque les rejeter en mer, en conformité avec les autorisations de rejets de la centrale du temps où elle fonctionnait normalement.

On pourrait… Mais KURION, SARRY et l’ALPS ne touchent pas au tritium. Le tritium vous le savez, c’est un isotope de l’hydrogène, qu’on retrouve en général (en tout cas dans ce genre de circonstances) dans les molécules d’eau. Donc aucun filtre, aucun traitement chimique ne peut le séparer de l’eau : il n’est pas dedans, il EST l’eau. Et bien que très peu radiotoxique, on le retrouve en quantités énormes et largement au-dessus de ce qu’on pouvait trouver dans les effluents de la centrale en exploitation. Et donc au-dessus de ce qu’elle est autorisée à rejeter.

Du coup, faute de mieux, TEPCO entrepose depuis des années ces eaux dans des grandes citernes, mais pourrait manquer de place pour celles-ci d’ici 2022, apparemment. Donc l’industriel veut quand même rejeter ces eaux dans l’océan, malgré le tritium.

« Quoi, rejeter des eaux chargées en radioactivité artificielle, au delà des normes autorisées pour la centrale nucléaire, non mais ça va pas… » Du calme. Le tritium, pour rappel, c’est très très peu radiotoxique. Ça veut dire que c’est radioactif, mais une radioactivité très faible, uniquement des rayons β (pas d’α destructeur ni de γ pénétrant) et encore, des β de très faible énergie.

Les rayons β du potassium 40, par exemple (un radioélément naturel présent dans notre organisme) sont 100x plus énergétiques. Et en cas d’ingestion, des rayonnements α seraient encore largement pires.

Il faut donc beaucoup de tritium pour constituer un risque. Beaucoup comment ? Et bien… Beaucoup plus que ce que la centrale rejette ordinairement. Bon, je connais pas en détail le cas de Fukushima ni du nuc japonais… Mais d’expérience, je pense pouvoir deviner comment la limite de rejet a été établie.

L’autorité de sûreté (enfin, ce qui servait d’autorité de sûreté aux japonais) a calculé combien la centrale pouvait rejeter sans que ça soit un gros risque pour les populations et l’environnement. Ils ont trouvé une valeur annuelle (disons arbitrairement 100 TBq/an) probablement supérieure à tout ce que la centrale rejetterait en 40 ans (disons 40 TBq), et c’était con de fixer ça comme limite de rejets annuels. Absurdément élevé.

Alors ils ont demandé à TEPCO combien ils prévoyaient de rejeter annuellement (disons 1 TBq/an), et ils ont autorisé ça + une marge (pour les aléas d’exploitation). Et paf, ça fait une limite de rejets (à, arbitrairement, 1,2 TBq/an).

Indépendante des enjeux sanitaires, et environnementaux, car bien plus basse que ça (100 TBq/an aurait été acceptable de ce point de vue).

Du coup, on comprend que TEPCO aimerait bien faire péter cette limite, sans pour autant faire péter les seuils sanitaires, pour rejeter cette eau (par exemple gratter le droit de rejeter 20 TBq/an).

Et je pense que ce serait une bonne chose parce que des rejets contrôlés, ça peut être bien fait. Entreposer indéfiniment, par contre, c’est courir un risque croissant et inutile d’un accident et donc de rejets non contrôlés, avec des conséquences potentiellement déplaisantes. Tout d’un coup, n’importe où, bof.

Comparaison avec un cas français

Bon, du coup, on peut rejeter un peu plus en mer que ce qui est normalement autorisé pour la centrale. Mais jusqu’à combien, avant d’avoir un impact environnemental ou sanitaire ? Alors j’ai pas les ressources ni les compétences pour improviser une étude d’impact exhaustive, là, sur la centrale de Fukushima. Alors je vais plutôt raisonner par analogie… Mais comprenez que l’analogie a ses limites, donc des marges s’imposeront peut-être.

Je vais faire une comparaison avec la plus grosse source de tritium artificiel au monde depuis la fin des essais nucléaires, j’ai nommé l’usine Orano de la Hague, l’usine française de retraitement du combustible nucléaire usé.

Du tritium, il s’en forme un peu dans le circuit primaire des réacteurs nucléaires, par capture des neutrons par le lithium et le bore présents pour des raisons de chimie et de contrôle de la réaction nucléaire. Il se retrouve dans les rejets des centrales dont on a tant parlé. Mais il s’en forme aussi, et pas qu’un peu, directement dans le combustible ! Parce que certaines fissions produisent non pas deux mais trois produits de fission, l’un étant alors le tritium.

En principe, ce tritium reste dans le combustible. Mais quand le combustible arrive à l’usine de la Hague pour être retraité, ce tritium et tous les autres produits de fission sont libérés et chacun gérés à leur manière. Séparés, concentrés, calcinés et vitrifiés, pour la plupart. Mais, comme dans les réacteurs, le tritium ne peut pas être facilement séparé chimiquement et, compte tenu de sa très faible radiotoxicité, y’a pas vraiment de problème à le rejeter, il se retrouve donc dans les effluents de l’usine qui sont contrôlés, encadrés mais au final rejetés en mer.

Pour une centrale nucléaire, les rejets annuels maximaux autorisés pour le tritium sont de l’ordre de quelques dizaines à une grosse centaine de térabecquerels (TBq). Pour l’usine de la Hague, la limite légale dans les rejets liquides est à 18500 TBq par an. Vous voyez le changement d’ordre de grandeur ? Dans la pratique, toute fois, ils ne sont « que » de 10 000 à 13 000 TBq/an. Quant à ‘impact de ces rejets, j’en ai déjà parlé ici et . Mais on va reprendre les principales conclusions.

Je vais remonter aux chiffres de 2016, parce que je les ai de manière plus détaillés que les années plus récentes. Les rejets radioactifs liquides de l’usine cette année là, ils ressemblent à ça. Attention, échelle log.

Et si on regarde la dose pour la population de référence la plus élevée aux rejets liquides…

Pour ceux qui ne seraient pas à l’aise avec l’échelle log, pour que vous compreniez : les rejets, sans échelle logarithmique, ça ressemble à ça, selon l’échelle :

Pour les doses, c’est plus lisible par contre, donc si vous préférez :

Pourquoi je vous montre tout ça ? Et bien voyez : le tritium, c’est 99,9% des rejets liquides de l’usine cette année là. Mais c’est 0,10% de la dose. Ça relativise plutôt bien, pour la centième fois, la dangerosité du tritium.

Le tritium, dans l’impact radiologique total de l’usine de l’ordre de 15 µSv, il pèse pour 18 nSv. Un cinquième de dose équivalent banane par an ! #BananaForScale. On doit ça à sa très faible radiotoxicité, et à sa dilution super facile dans l’eau. On reparlera un peu de dilution en fin de thread, d’ailleurs.

Maintenant, si on en revenait un peu à Fukushima ? Il faut se demander quelle quantité de tritium TEPCO veut rejeter, pour se demander où on se place par rapport à la Hague !

Les données les plus récentes que j’ai, elles sont là :

Mais elles sont en Bq/L, et secteur de citernes d’eau par secteur. Donc il y a un énorme travail de traitement, pour avoir des Bq, que je n’ai pas le courage de faire ^^

En revanche, la source nous donne une information importante : même en écartant le tritium, une partie de l’eau contaminée n’est pas encore apte au rejet en mer, en raison de concentrations non négligeables en autres radionucléides. Donc même si TEPCO obtenait une autorisation de rejet plus élevée pour le tritium, seule une partie (à priori une majorité) de l’eau pourrait être rejetée, réglant le problème de place, mais il y aurait un travail de décontamination supplémentaire à réaliser pour le reste du stock d’eau, à ne pas oublier le jour venu.

Toujours est-il qu’avec tout ça, on ne connaît pas la quantité de tritium stockée. Donc on va repartir de ce document là, pas trop vieux, que j’ai piqué sur le site du gouvernement japonais.

Page 4, paragraphe 3

7,6.1014 Bq dans 820 000 m3. On va faire les brutes et considérer que le volume et l’activité vont avoir doublé d’ici le jour où ils iront rejeter tout ça. On part donc sur 15.1014 Bq, soit 1500 TBq. L’usine de la Hague, pour rappel, a le droit à 18 500 TBq PAR AN.

Et vu qu’elle rejette autour de 12 000 TBq/an, on pourrait ajouter toute le tritium entreposé à Fukushima dans UN AN de ses rejets sans qu’elle ne dépasse ses limites… Et sans que la dose n’augmente beaucoup (ajoutez 20% à un cinquième de banane…).

Vous comprenez pourquoi je me tape la tête contre les murs (heureusement dimensionnés à pire que ça) quand je vois les cris et titres alarmistes contre ces rejets d’eau tritiée ? Y’a pas vraiment de risque environnemental, dans ces rejets de tritium. Les soucis, c’est d’avoir les autorisations pour rejeter plus qu’actuellement autorisé, et puis les problèmes sociétaux, notamment pour les pêcheurs : les gens, incapables de jauger le risque, ne vont plus vouloir acheter (à nouveau) de poissons de la région ! S’ajoute à cela un aspect politique avec la Corée du Sud, relativement hostile envers le Japon sur le plan économique, qui joue sur ces rejets pour menacer de sanctions économiques.

Bon, allez, il peut y avoir un souci d’ordre radiologique quand même.

Les limites de la comparaison

Les conditions, pour maximiser la dilution, sont vraiment idéales pour la Hague. Les courants y sont exceptionnels (d’ailleurs, on voulait construire un parc d’hydroliennes dans le Raz Blanchard, à cet endroit même !)

Source

Donc les concentrations en tritium et autres radionucléides retombent très très vite quand on s’éloigne. Vous pouvez aller voir vous-même les mesures sur ce site. Par exemple, ci-dessous, on a les mesures de concentration en tritium dans l’eau de mer tout proche du point de rejet à différents moments de l’année. Quelques dizaines de Bq/L, on peut trouver ça dans les eaux douce en aval de centrales nucléaires sans que ça ne soit choquant (si, si!)

Je ne suis absolument pas sûr que le Japon puisse rassembler des conditions semblables pour les eaux entreposées à Fukushima. Là est la grosse limite de la comparaison. Peut-être que le tritium se diluera dix fois moins bien là-bas. C’est juste à garder en tête pour comprendre qu’on ne bazarde pas tout d’un coup (ça, et les autres radionucléides que je mentionnais précédemment).

Après, il y a des parades à cela. Étaler dans le temps les rejets, après tout, s’il faut le faire sur cinq ou dix ans, et bien pourquoi pas ? On peut aussi construire une conduite de rejet qui irait chercher, peut-être sur plusieurs kilomètres (voire un vrai pipeline de 50 ou 100 km) un site mieux agité ? Ou encore rejeter à différents endroits, éloignés les uns des autres, en veillant à ce que les courants ne viennent pas tout concentrer au même endroit.

Mais voilà, je tenais à dire que ce n’est pas parce que la Hague pourrait tout rejeter en moins d’un an qu’il faut que le Japon fasse pareil. Y’a pas le feu, on peut faire les choses le plus soigneusement possible.

Mais attendre sans rien faire indéfiniment, c’est moins défendable.

Des histoires de tritium

L’actualité en France pendant l’été 2019 a été marquée par plusieurs alertes sanitaires relatives à des contaminations au tritium de l’eau douce et de l’eau potable en France, dans la Loire et en Île-de-France.

Sommaire

  • Qu’est-ce que c’est dis-donc que le tritium ?
  • Quels enjeux sanitaires ?
    • Seuils de potabilité et d’alerte
    • Facteurs de dose
  • La polémique
    • Les prémisses : détection d’un pic de tritium en janvier 2019
    • Traitement médiatique chargé
    • Contre-exemple : une article en retard mais soigneusement mauvais
  • Juillet 2019 : l’emballement
  • Octobre : les investigations de l’IRSN

Qu’est-ce que c’est dis-donc que le tritium ?

Le tritium est un isotope radioactif de l’hydrogène que l’on retrouve en général incorporé à une molécule d’eau en lieu et place de l’un des atomes d’hydrogène. Il est produit naturellement dans l’atmosphère, mais en teneurs modestes devant la production de ce dernier par les activités humaines, essais nucléaires et centrales nucléaires.

Il est notamment produit dans les réacteurs nucléaires en tant que produit de fission, ou au sein du circuit primaire par activation neutronique de l’hydrogène, du lithium et du bore.

Très complexe à isoler mais très faiblement radiotoxique (ses radiations sont uniquement des rayonnements beta de faible énergie, 30 fois plus faibles que ceux du Césium 137 par exemple), il est en grande partie piégé dans le combustible et évacué dans l’environnement lors du traitement du combustible usé ; le reste est rejeté dans l’environnement directement par les centrales, en privilégiant dans tous les cas les rejets liquides où la dilution assure un impact notablement plus faible qu’en rejet atmosphérique. Notamment parce que sous forme d’eau liquide, il est vite métabolisé et évacué, et ne séjourne que peu dans l’organisme.

Quels enjeux sanitaires ?

Seuils de potabilité et d’alerte

Les recommandations internationales et retenues en France conduisent à considérer l’eau comme potable jusqu’à 10 000 Bq de tritium par litre d’eau. En revanche, en France est retenu un seuil d’alerte à 100 Bq/L, non pas en raison d’un risque significatif à ce niveau mais en raison de l’anomalie qu’il traduit. En effet, en aval des installations nucléaires, il est attendu de retrouver des concentrations de quelques dizaines de Becquerels par litre, liées aux rejets normaux évoqués plus tôt.

Retrouver une concentration supérieure à 100 Bq/L est donc signe d’une anomalie, qui justifie une investigation afin de s’assurer qu’il n’y ait pas eu d’événement anormal, et notamment de rejets radioactifs multiples dont le tritium serait l’avant-garde, en raison de sa forte mobilité.

Facteurs de dose

Faisons un petit détour technique pour évoquer la notion de facteur de dose. C’est l’occasion pour moi de vous présenter l’arrêté du 1er septembre 2003. Un document de référence en sûreté/radioprotection, qui inscrit dans la loi les facteurs de dose calculés par la Commission International de Protection Radiologique.

Les facteurs de dose, ce sont des coefficients qui permettent de passer, en cas de contamination interne, des activités (en Bq) aux doses (en Sv). Autrement dit, pour une quantité de radioactivité égale, ils donnent la radiotoxicité, le risque.

Pour l’eau tritiée, dans le pire cas (c’est à dire chez l’enfant d’un an) et par ingestion, le facteur de dose s’élève à 64 pSv/Bq. Oui, picosievert. En comparaison, le potassium 40 naturellement présent dans l’organisme ou différents corps vivant, affiche une « dose par unité d’incorporation » de 62 nSv/Bq, car sa désintégration beta est très énergétique. Un Becquerel d’eau tritiée est donc environ mille fois moins nocif qu’un Becquerel de potassium 40.

Ce dernier, on le retrouve par exemple dans les bananes, à hauteur d’en moyenne 20 Bq par banane. Donc le potentiel radiotoxique d’une banane est égal à celui de 20 000 Bq d’eau tritiée. Étant admis qu’une consommation normale de bananes n’a jamais constitué un risque significatif d’irradiation interne, vous comprendrez que des activités en tritium de l’ordre de 100 Bq par litre d’eau bue sont très loin d’être un problème sanitaire.

La polémique

Les prémisses : détection d’un pic de tritium en janvier 2019

L’ACRO, Association pour le Contrôle de la Radioactivité dans l’Ouest, qui réalise des campagnes de mesures « indépendantes » de radioactivité dans l’environnement, a révélé en Juin une détection anormalement élevée de tritium en Janvier.

Étant habitués à relever dans la Loire, à Saumur, des activités jusqu’à 60 Bq/L, cohérentes en aval de plusieurs centrales nucléaire sur la Loire et la Vienne, ils ont indiqué avoir mesuré en Janvier une activité de 310 Bq/L. L’information a été prise au sérieux par l’ASN, l’IRSN et par EDF qui ont cherché jusqu’à l’automne une origine et une explication – on y reviendra à la fin de cet article.

S’agissant d’une seule mesure sur une campagne de 18 mois, et la valeur dans l’eau du fleuve étant très inférieure aux valeurs guides pour l’eau de consommation, il n’y avait pas lieu de parler de conséquences sanitaires. Les investigations qui devaient être lancées l’ont été, et la population n’a pas pour autant été mise en danger.

Traitement médiatique chargé

Cependant, une affaire de « contamination radioactive » révélée en période d’actualité peu fournie était une occasion inespérée pour la presse qui a abondamment relayé l’événement, avec plus ou moins de précision.

Pas de catastrophe et de titre excessivement anxiogène comme on aurait pu le craindre, mais deux ou trois remarques à faire tout de même.

Concernant les choix d’illustration, pas d’image excessivement anxiogène, caricaturale, ou autre. On a bien deux petits hors sujets, avec Europe 1 qui illustre avec la centrale de Cruas (sur le Rhône) et RTL avec une photo de Nantes (alors que Saumur est à 100 km de là), mais on a échappé aux photographies de tours aéroréfrigérantes de centrales à charbon.

Concernant les titres, à présent : j’aurais bien voulu les classer en fonction de leur caractère plus ou moins anxiogène, mais… Ils contiennent tous le mot « contamination », à juste titre, qui est, je pense, déjà anxiogène à lui seul.

D’ailleurs, un mot pour les journalistes qui me lisent : n’ayez pas peur du mot « contamination ». Il est souvent mis entre guillemets dans les titres, comme pour dire « c’est pas nous qui l’avons dit ! » Mais il ne faut pas avoir peur de ce mot. Un marquage d’un radioélément artificiel dans l’environnement, c’est bien une contamination, par définition. Pas de scrupules à avoir pour l’emploi du mot.

Du coup j’ai plutôt regardé les titres en fonction de leur exactitude. Ceux qui ne malmènent pas l’info, et qui ne l’amputent pas. Parce que, pour moi, l’info n’est pas que l’eau soit contaminée au tritium, ça, c’est un état normal, constant. C’est qu’il y ait eu un pic de contamination, en Janvier, une mesure qui excède d’un ordre de grandeur toutes les autres réalisées, et dépasse le loin les mesures réalisées par l’exploitant. C’est cette anomalie qui intrigue et qui constitue l’information.

Et la plupart des titres reprennent assez bien cette information-là. Avec plus ou moins de guillemets, mais sans rater le fait que la particularité, c’est le caractère « anormalement élevé », comme dit l’ACRO, d’une des mesures.

Certains articles, toutefois, passent à côté. Ils présentent la contamination comme étant une actualité (dans le titre, hein, le contenu est évidemment plus développé). Les gens n’ont probablement pas tous conscience que la radioactivité nous entoure ?

Et puis il y a les titres qui vont trop vite, ou en font un peu trop.

Et France Soir compte en « fois la normale », en confondant en plus la normale avec le seuil à 100 Bq/L.

Toutefois, dans l’ensemble, l’information est bien traitée. Mais.

22 articles. Pas moins de 22 articles et probablement quelques journaux télévisés, pour un pic de mesure ponctuel, local, sans enjeu sanitaire : n’est-ce ultra excessif ?

Avec une contamination maximale mesurée qui est d’environ 30 fois inférieure à la recommandation sanitaire OMS (qui elle-même prend de la marge avec les risques prouvés, notamment en supposant une consommation exclusive de cette eau), ponctuelle… C’est d’un petit événement interne à l’industrie dont il s’agit, qui ne mérite rationnellement qu’un traitement type « fait divers local ». Sans implication autre qu’une enquête interne à réaliser pour la centrale de Chinon. Il est frappant de voir l’ampleur médiatique que ça a pris malgré tout… Et ça a contribué à ce qui a suivi en Juillet.

La gravité perçue par le public des événements nucléaires est basée sur leur médiatisation en premier lieu ; la prise en compte des conséquences arrive bien après dans l’ordre d’importance.

Contre-exemple : une article en retard mais soigneusement mauvais

À une semaine d’écart, France 3 a sorti un article pour revenir sur « l’affaire » précédente, mais avec un article d’une qualité notablement inférieure à la quasi-totalité des précédents.

Nucléaire : du tritium dans les eaux de la Vienne, un danger ?

Commentaire de texte en image :

Juillet 2019 : l’emballement

En Juillet, la même ACRO a publié un communiqué, repris par le Canard Enchaîné et l’AFP, révélant la présence de tritium dans l’eau potable en région parisienne. Et là, les réseaux sociaux se sont enflammés.

Des images fake ont notamment été massivement diffusées, dans lesquelles était indiqué que la Préfecture d’Île-de-France avait pris un arrêté pour interdire la consommation d’eau du robinet.

Des messages audios circulaient sur Whatsapp et Messenger d’une prétendue infirmière indiquant que dans son hôpital, on avait détecté du « titanium » (sic) dans l’eau du robinet et qu’elle n’était plus consommée.

De manière général, une forte incitation était donnée à ne pas boire l’eau du robinet, alors même qu’une vague caniculaire s’abattait sur la France, avec des risques sanitaires très importants, et où le message à faire circuler était au contraire : BUVEZ, hydratez-vous. La désinformation galopante sur cette histoire de tritium était susceptible de faire des victimes.

Qu’en était-il réellement ? Et bien l’ACRO, pour l’eau potable, n’avait pas réalisé de mesure comme c’était le cas pour le pic de janvier, mais avait compilé et cartographié les teneurs en tritium dans l’eau potable mesurées les services du Ministère de la Santé. Il s’agissait donc de données connues des autorités, suivies par celles-ci, et publiques, et dont aucune n’atteignait 100 Bq/L ! L’alerte, pour ne dire la panique, a été massive bien que totalement injustifiée.

Les démentis par la Préfecture et les hôpitaux ont été assez rapides (j’ai en revanche noté la discrétion de l’IRSN et l’ASN, sur les réseaux sociaux et dans la presse), mais la peur et les scandales se répandent bien plus vite que l’information vérifiée et rassurante :

La carte mise en ligne par l’ACRO permet d’ailleurs de constater des communes où l’eau potable est dite « contaminée au tritium » pour des activités inférieures à 1 Bq/L (Paris X, XI, XVIII, XIX et XX par exemple), preuve s’il était besoin que la question sanitaire était exclue de leur démarche visant simplement à alarmer.

Ce récit touche à sa fin, mais je vous laisse profiter d’un article de Checknews qui relate plus en détail les événements de juillet.

Octobre : les investigations de l’IRSN

Si les annonces les plus médiatiques furent celles de juillet, elles ne présentaient aucun intérêt du point de vue de la sûreté nucléaire. En revanche, l’alerte de juin sur la contamination de janvier était à même de conduire à des investigations supplémentaires pour expliquer cette contamination atteignant 310 Bq/L.

L’Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire a publiés ses résultats en octobre, exposant les hypothèses qu’ils avaient considérées, si elles avaient été retenues ou écartées, et pour quelles raisons.

La première hypothèse envisagée était l’incident nucléaire, un rejet d’effluents radioactifs anormal par EDF. Hypothèse écartée par l’IRSN faute d’événement dans les installations d’EDF justifiant un rejet.

La deuxième hypothèse considérée est un rejet de tritium d’origine industrielle mais n’étant pas issue d’une centrale nucléaire. Mais aucune source potentielle de tritium n’a été identifiée par l’IRSN dans le bassin versant des centrales EDF.

La troisième hypothèse, jugée la plus vraisemblable par l’IRSN, est relative à la méthodologie de prélèvement de l’eau pour en assurer la surveillance et le contrôle. En aval de chaque centrale nucléaire, une « zone de bon mélange » est retenue comme le point à partir duquel l’eau tritiée s’est suffisamment mélangée à l’eau du fleuve pour qu’une mesure soit représentative de la contamination réelle du fleuve, et non pas d’une éventuelle veine particulièrement concentrée. La mesure de l’ACRO aurait pu avoir été réalisée dans des conditions hydrologiques particulières conduisant à déplacer la zone de bon mélange plus loin en aval, conduisant à une mesure non représentative par l’ACRO.

Néanmoins, afin de consolider cette hypothèse, l’IRSN prévoit de réaliser une nouvelle campagne de mesure dans des conditions aussi proches que possible des mesures ACRO.

La note d’information de l’IRSN.

L’incident de la centrale du Blayais, 1999.

Notez toutefois que les sources sur les morts et l’estimation des dégâts sont discutées ;-).

Malmenée par la tempête, privée d’électricité, noyée sous les eaux, la centrale nucléaire du Blayais, aux portes de Bordeaux, passa à un doigt de l’accident nucléaire majeur… Je serais pas mal chez Envoyé Spécial, hein ?

Aujourd’hui, on va parler de l’incident nucléaire du Blayais de fin 1999, dont on dit souvent qu’il est le jour où la France a « frôlé » la catastrophe nucléaire.

Et vous vous doutez bien que quand je dis « on dit », c’est pas moi qui le dit, hein…

À dérouler, y’a une demi-douzaine d’exemples !

Bon, le sujet est extrêmement vaste, alors pour éviter de rédiger le script d’un documentaire, j’ai du alléger. Du coup, je vais faire complètement abstraction de l’aspect « communication » autour de cet événement – pourtant un gros morceau, peut-être une autre fois. Je vais également être très léger sur les causes de l’accident, et survoler le sujet des évolutions qu’il a apportées. Là encore, on pourra en parler une autre fois…

Classification de l’événement

Le premier objectif de cet article va être de présenter la chronologie des événements et amener à discuter de si, oui ou non, on a frôlé la catastrophe. À quel point on s’en est rapproché. Autant spoiler un peu la fin sans suspense : dans le pire des cas, on s’est plus ou moins rapproché d’un scénario type TMI, avec fusion du coeur mais ampleur limitée. Pas d’un Fukushima-Daiichi, et encore moins d’un Tchernobyl.

D’ailleurs, l’incident est classé niveau 2 sur l’échelle internationale. Si je prends les définitions de l’ASN, cela correspond à « défaillances importantes des dispositions en matière de sûreté, sans conséquences réelles ». Le niveau 3, c’est « accident évité de peu dans une centrale avec défaillance de toutes les dispositions en matière de sûreté ». Donc le classement à lui seul réfute l’affirmation selon laquelle on aurait frôlé l’accident…

Mes principales sources pour ce thread auront été le rapport de l’IPSN (ancêtre de l’IRSN) sur l’inondation, publié le 17 janvier 2000, et un rapport de l’OPECST diffusé le 2 avril 2000.

Présentation de la centrale

La centrale du Blayais, c’est une centrale de 4 réacteurs à eau pressurisée de 910 MW de puissance électrique (nette) chacun. Les tranches 1 et 2 ont été mises en chantier en janvier 1977, et les tranches 3 et 4 en avril 1978. Quant aux divergences et mises en service commercial des quatre tranches, elles se sont échelonnées entre mi-81 et fin 83 ; les réacteurs avaient tous près de 20 ans lors des événements. La centrale est localisée sur l’estuaire de la Gironde, dans un marais, et refroidie par le fleuve, sans tour aéroréfrigérante (oui, ça casse l’image traditionnelle des centrales nucléaires ^^)

Très tôt, EDF et les autorités s’étaient rendu compte que la centrale avait été construite trop bas par rapport aux niveaux maximum de l’eau en cas de grande marée ou de tempête. Celle-ci était donc cerclée d’une digue pour la protéger des eaux, côté estuaire et marais.

À la fin des années 90, un changement dans les méthodes de calcul de la cote maximale possible pour les eaux a révélé que la digue était encore 50 cm trop basse. Il a alors été prévu de la rehausser en 2000, puis la date a été repoussée à 2002. Cependant, les éléments n’attendirent pas.

Chronologie de l’incident

Toutefois, avant de parler inondation par-dessus la digue, on va reprendre à zéro toute la séquence d’événements qu’a traversée la centrale cette nuit là. On va reprendre l’incident réacteur par réacteur, dans l’ordre de complexité croissante des événements. En commençant donc par les réacteurs 3 et 4, relativement épargnés, puis le 2, plus sévèrement touché, et enfin le réacteur 1, qui a été le plus malmené.

Réacteur 3

Pour commencer, le réacteur 3, donc. À l’État Initial (EI) ce réacteur était en maintenance. Donc arrêté depuis un bon moment, circuit primaire à basse pression, basse température : on parle d’« Arrêt Normal » (AN). Il était par ailleurs refroidi par le circuit de Refroidissement Réacteur à l’Arrêt (RRA). Donc un état sûr facile à maintenir : une faible puissance résiduelle à dissiper, et c’est tout.

Si les images apparaissent trop petites, n’hésitez pas à aller lire le thread sur Twitter plutôt qu’ici

Le 27 décembre à 18h30, tout le site perd son alimentation électrique externe auxiliaire, en 225 kV. Mais l’alimentation électrique principale, en 400 kV, est toujours en service, donc pas de problème.

Et pour le réacteur 3, on reste dans le même état jusqu’à la récupération de l’alimentation auxiliaire, le lendemain matin.

Réacteur 4

Le réacteur 4, à l’EI (État initial), il était en fonctionnement normal, à 100% de sa puissance nominale (PN).

Et de 18h30 jusqu’au lendemain, il a aussi subi la perte d’alimentation auxiliaire.

Par contre, en plus de ça, il a aussi perdu, à 20h50, l’alimentation extérieure principale ! Ce qui veut dire que le réacteur, et notamment les pompes du circuit primaire et secondaire, n’étaient plus alimentés en électricité.

À ce moment, le réacteur (profitant de l’inertie des pompes primaires et du circuit secondaire) a tenté un îlotage : réduire drastiquement sa puissance, sans s’arrêter, pour s’auto-alimenter et continuer de fonctionner, isolé du réseau. Comme sur une île, d’où le terme. L’îlotage, c’est une manoeuvre difficile, qui a échoué : un paramètre du réacteur a dû franchir un seuil de sûreté, ce qui a déclenché l’Arrêt Automatique du Réacteur (AAR) par la chute de toutes les barres d’absorbants neutroniques dans le coeur.

Plus de courant, ce sont donc les groupes diesel qui ont démarré et pris en charge l’alimentation des systèmes du réacteur pour continuer à assurer le refroidissement, et notamment l’évacuation de la puissance résiduelle, élevée dans les heures qui suivent l’arrêt. Le réacteur était donc en situation qu’on pourrait qualifier d’« arrêt secouru ». Toutefois, l’alimentation externe 400 kV a été récupérée 40 minutes plus tard, et puisqu’elle était stable, à 22h20, ils ont arrêté les diesel. Le réacteur s’est donc retrouvé en situation d’arrêt normal, ses systèmes alimentés par le réseau extérieur.

Ensuite, il y a ambiguïté dans mes sources : elles disent qu’ils ont redémarré le réacteur à 1h20 du matin, pour contribuer à la stabilisation du réseau de la région qui en avait bien besoin (la tempête dévastait alors le réseau de transport et de distribution de l’électricité). Mais, dans la même source, quelques lignes plus loin, il est dit que le réacteur était « prêt à redémarrer ». Donc c’est pas clair… On va supposer qu’il a redémarré à 1h20, comme indiqué.

Réacteur 2

Concernant le réacteur 2 à présent, ça commence comme le réacteur 4 : EI à 100% PN, perte 225 kV, puis perte 400 kV, îlotage raté, AAR, passage en arrêt secouru sur les groupes diesel.

Récupération du 400 kV deux heures après le réacteur 4, et arrêt des diesel pour passer dans un stade d’arrêt normal alimenté par l’extérieur à minuit 20. Pas de redémarrage pour celui-ci, toutefois.

Car vers minuit, les eaux avaient noyé le sous-sol du bâtiment combustible, et notamment les pompes du systèmes Réacteur – Injection de Sécurité à Basse Pression (RISBP), et celles de l’Aspersion de Secours de l’Enceinte (EAS).

Ce sont deux systèmes inutiles en fonctionnement normal, donc le réacteur aurait pu, théoriquement, démarrer sans eux. Mais ce sont des systèmes capitaux dans la gestion des accidents de type brèche sur le circuit primaire. Donc aussi improbable soit la survenue d’un accident (type Three Mile Island par exemple) pile à ce moment-là, il n’était pas question de redémarrer sans avoir récupéré ces systèmes là – ce qui prendra plusieurs jours.

Réacteur 1

Enfin, le réacteur 1 : EI à 100% PN, perte 225 kV, mais pas de perte du 400 kV (comme le réacteur 3). Il a pu continuer à fonctionner normalement jusqu’à minuit 30.

À cette heure là, des débris charriés par les eaux ont bloqué le refroidissement du Groupe Turbo-Alternateur (GTA), autrement dit, la turbine, le condenseur, l’alternateur… Bref, la partie « production électrique » de la centrale. Résultat : AAR.

Mais les systèmes restent alimentés par le réseau 400 kV, donc pas de problème, pas besoin de démarrer les groupes diesel, le réacteur reste en sûreté. Vers 2h, ils constatent que dans ce réacteur aussi, l’inondation du bâtiment combustible a noyé les pompes RISBP et EAS.

Et vers 7h du matin, deux pompes SEC sont également noyées. Le circuit SEC, c’est un peu particulier à expliquer : dans une tranche nucléaire, le circuit primaire, secondaire, etc., vous connaissez. Vous savez comment on refroidit le coeur.

Par contre, tout ceci dépend de tas d’organes, notamment de pompes, de vannes, etc. qui doivent aussi être refoidis, parce que leurs moteurs chauffent. Ce refroidissement est assuré par le circuit Réacteur – Refroidissement Intermédiaire (RRI). Celui-ci est un peu l’équivalent du secondaire, mais pour les petits composants : il est en circuit fermé et est physiquement séparé de l’eau primaire, donc il n’est pas censé être contaminé, sauf accident. Et ce circuit RRI, il faut aussi le refroidir, et c’est là le rôle du circuit d’eau brute SECourue (SEC, me demandez pas la logique de l’acronyme). Ce circuit SEC est l’équivalent du tertiaire : c’est un circuit ouvert, qui rejette ses eaux dans l’estuaire.

Pour chaque tranche, pour des raisons de redondance, le SEC est composé d’une voie A et d’une voie B indépendantes, et sur chaque voie, on a deux pompes SEC, chacune suffisant à fournir tout le débit nécessaire.

Il y a donc 4 pompes SEC par réacteur, et on en a perdu deux sur le réacteur 1 à ce moment.

Puis, dans la matinée, pendant qu’on pompait l’eau jusqu’en début d’après-midi, on récupérait l’alimentation 225 kV. Ensuite, ce furent des opérations de pompage et réparation pendant plusieurs jours jusqu’à avoir récupéré tous les circuits.

À quel point a-t-on frôlé l’accident ?

Voilà donc pour la chronologie des événements au cœur de l’incident. Maintenant, la grande question : à quel point est-on passé près de l’accident, l’accident grave, majeur, la catastrophe, l’éradication du quart Sud-Ouest de la France ?

La perte d’alimentation électrique

D’abord, on pense au risque de perte totale d’alimentation électrique. Ben oui, de nos jours, on est formatés, moi le premier, par ce qui s’est passé à Fukushima. Mais concernant les tranches 1 et 3, on n’a même pas perdu les alimentations extérieures, pour la tranche 4 on ne les a même pas perdues deux heures, et pour la tranche 2, on les a perdues 3h30.

Cela veut dire que même si l’on avait aussi eu une perte des deux groupes diesel sur la tranche 2 ou la tranche 4, que l’on n’avait pas pu mettre en service de source d’ultime secours, ni trouvé un moyen pour s’alimenter sur le réseau 400 kV via une autre tranche, on aurait probablement pas eu d’accident sérieux parce que les réacteurs sont pensés pour survivre quelques heures sans électricité tout de même (thermosiphon, et ceatera, j’en ai déjà parlé dans un autre article).

Mais ces questions ne se posent pas puisque les diesel ont assuré leur rôle, en fait. Donc la perte électrique n’est pas le point qui mérite notre attention.

Défaillance des systèmes RISBP/EAS

On va plutôt regarder les défaillances des différents systèmes noyés par les inondations… Les événements encadrés en violet sur la frise chronologique.

À commencer par le noyage des pompes RISBP/EAS, parce que j’en ai déjà parlé. À ce moment, on a perdu des dispositifs importants pour gérer un accident grave, lui-même rendu improbable, de base, par conception, et ce à l’échelle de la vie de la centrale. À fortiori, il était encore plus improbable qu’un tel événement ait lieu pile à ce moment là, sur cette plage de quelques heures. Si je transpose ça dans une démarche de défense en profondeur, c’est comme si on avait perdu les niveaux 1 et 4, mais que 2 et 3 avaient tenu.

De manière plus imagée, sur le siège d’un château médiéval, les armées ont réussi à prendre notre territoire et arriver jusqu’à notre château (perte de la première défense). Et que des espions avaient réussi à incendier le donjon (perte de la quatrième défense). Sans pour autant que les remparts n’aient été détruits/pris, ni même que les forces défensives n’aient été mises en danger (niveaux de défense 2 et 3). L’image vous parle ? Ainsi, la perte du donjon n’est pas un problème dans la mesure où on l’a ensuite vite reconstruit.

Bref, ça serait excessif de dire qu’on a manqué perdre le château, vous en conviendrez ^^

Quant à la perte du refroidissement du groupe turbo-alternateur, ça empêche la centrale de produire du courant, mais en termes de sûreté, ça n’a aucune conséquence.

Il ne nous reste plus qu’une chose à regarder : la perte des pompes SEC.

Perte du SEC/ASG

Ça paraît rien, le circuit de refroidissement du circuit de refroidissement des organes hors coeur.
Mais finalement, sans SEC, à terme, on peut perdre le RRI. Et peu à peu perdre des tas de systèmes, comme celui qui assure l’étanchéité des pompes du circuit primaire, puis les pompes primaires elles-mêmes.

On peut aussi se retrouver à perdre le système de secours du circuit secondaire, celui qui alimente en eau les générateurs de vapeur pour qu’ils puissent continuer à refroidir le circuit primaire, qui lui-même refroidit le coeur.

Le circuit SEC, finalement, indirectement, par cascade de dépendances, il a de grosses implications en termes de sûreté. Ce qui explique la redondance dans la construction (deux voies indépendantes) ET dans les organes de pompage (deux pompes par voie). Il offre toutefois une grosse inertie très permissive, parce que sa perte va progressivement induire, successivement, d’autres défaillances, puis d’autres, jusqu’à la perte de refroidissement du coeur.

Ça veut dire que sur ce réacteur 1, en perdant deux pompes, on a franchi 50% du chemin… Pas vers l’accident, non. Mais vers le début d’une séquence qui peut conduire à l’accident si elle avance sans qu’on n’y apporte de solution.

À noter que la perte totale du circuit SEC, ce n’est pas un imprévu. C’est équivalent à une perte totale de la source froide, ce qui n’est qu’une sous-catégorie de l’accident de perte totale des alimentations électriques. C’est donc largement pris en compte dans les démonstrations de sûreté et les procédures. Bref, on a ouvert une porte sur un chemin qui pouvait mener à l’accident… Mais on n’a clairement pas « frôlé » ce dernier.

Je reviens d’ailleurs sur l’alimentation en eau des générateurs de vapeur. Le circuit ASG (Alimentation de Secours de Générateurs de vapeur), il repose sur 3 pompes. Deux motopompes, alimentées à l’électricité par les alimentations externes ou, en situation dégradée, par les diesels. Et une turbopompe, mise en rotation par la vapeur qui sort des générateurs, qu’il y ait ou non du courant. Et il suffit d’une seule de ces pompes pour fournir le débit permettant le refroidissement du coeur.

Et l’IPSN nous dit deux choses au sujet des circuits ASG :
1) Ils n’ont pas montré de signe de défaillance
2) En cas de défaillance cumulée des trois pompes, on avait au moins dix heures pour y remédier avant de risquer la fusion du coeur. Un scénario hautement improbable qui laisse finalement de la marge.

Et indirectement, on peut en conclure que si on avait perdu non pas deux mais les quatre pompes SEC, et donc qu’on avait perdu le refroidissement du circuit RRI, et qu‘on avait épuisé l’inertie thermique dont il dispose (en circulant dans un énorme réservoir d’eau), puis qu‘on avait eu la surchauffe des trois pompes au point de les arrêter… Là encore, on avait 10 heures supplémentaires pour remédier à la situation.

Concluons ?

Ce que j’en conclus, c’est qu’on a approché l’accident par deux directions.

  1. La défaillance du circuit ASG. Mais pour avoir accident, il aurait fallu une triple défaillance mécanique d’équipements redondants et 10h sans action de remédiation.
  2. La destruction, par manque de refroidissement, du circuit ASG. Mais là, il aurait fallu perdre 2 pompes de plus sur le circuit ASG (par défaillance ou par noyage), puis épuiser l’inertie thermique, puis surchauffer l’ASG… Et on aurait encore eu les 10h.

Bref : dans un cas comme dans l’autre, on était carrément loin de l’accident majeur. Assez déconné avec ça. J’irai même surenchérir… En 1999, 11 ans avant Fukushima, on a subi une inondation à cause d’une digue trop basse sur fond de pertes d’alimentations électriques extérieures. Et on a montré qu’on savait gérer, sans accident. Par-dessus ça, on a tiré le maximum de retour d’expérience possible pour que ça ne se produise plus, au Blayais ni ailleurs.

L’IRSN a une très bonne infographie, d’ailleurs, où elle expose quelques leçons tirées de Blayais.

Finalement, avant Fukushima, on était déjà en avance en matière de sûreté (et on l’est encore plus depuis Fukushima et tout le retour d’expérience supplémentaire qu’on en a tiré). L’incident du Blayais de 1999, c’est une situation extrême où plusieurs systèmes de secours ont été mis à mal, des erreurs de conception ont été payées, et la sûreté a effectivement été dégradée. Des choses n’ont pas bien tourné, notamment dans l’organisation et la communication entre les acteurs et envers le public, et j’en parlerai peut-être un jour. Là-encore, on a tiré les leçons qu’il fallait. Néanmoins, la défense en profondeur a pleinement joué son rôle. Il n’y a eu aucune conséquence regrettable, ni matérielle, ni environnementale, ni sanitaire. Personnellement, j’y vois donc un exemple de succès pour l’organisation de la sûreté. Pas un quasi-échec.

Et pour finir sur une note un peu sombre : je pense que cet acharnement des antinucléaires à faire passer cet incident pour une catastrophe évitée de justesse, ça traduit un regret. Je pense qu’ils regrettent de ne pas avoir eu l’accident dont ils ont besoin pour leur propagande. Ils n’ont pas eu cette catastrophe opportune, alors ils cherchent à faire peur en faisant croire qu’on était à un doigt de cette catastrophe. Ne laissons pas faire, et rappelons les faits, à chaque fois que cela sera nécessaire.

N’oubliez pas que la peur des radiations est capable de tuer… Plus efficacement que les radiations.

Le nucléaire c’est caca parce que Tchernobyl et Fukushima

Ouais, non.

Incanter « Tchernobyl ! Fukushima ! » ne constitue pas un argument. Ni un argument contre les technologies électronucléaires en général, ni contre l’emploi de l’énergie nucléaire en France, aujourd’hui et demain.
Ce n’est pas non plus un argument contre l’électronucléaire en général car des accidents isolés, à une échelle mondiale et sur plusieurs décennies, n’ont jamais enterré une quelconque filière industrielle.

Aucune catastrophe aérienne (y compris l’usage militaire de l’aviation) n’a incité à sortir de l’aéronautique, nul accident relatif au gaz, au pétrole, au charbon (notamment dans les mines) n’a jamais ralenti l’exploitation de ces ressources. Sans parler de l’industrie chimique !

Pis encore, à ceux qui s’exclament « Tchernobyl, Fukushima », je vous invite à répondre « Banqiao, Morvi » ! Ces noms que la mémoire collective a oublié sont pourtant ceux de deux catastrophes ayant touché des centrales électriques.
Oubliés, pourtant, ces deux catastrophes sont en mesure de reléguer les conséquences sanitaires des accidents de Tchernobyl et Fukushima au rang d’incidents mineurs!

Banqiao est probablement la pire catastrophe industrielle de l’Histoire. En 1975, sous les assauts d’un typhon, en Chine, le barrage de Banqiao, sur le Ru, a cédé. La vague qui en a résulté à conduit à la destruction, volontaire ou non, de 61 autres ouvrages.

Wikipédia nous indique 26 000 morts directs, et 145 000 autres dans les épidémies et la famine qui suivirent ; ainsi que 11 MILLIONS d’autres personnes touchées d’une manière ou d’une autre.
À côté, Tchernobyl, c’est quelques dizaines de morts directs, jusqu’à quelques milliers (évaluations très majorantes, cf. OMS/AIEA/UNSCEAR) indirectement, et quelques millions de personnes touchées (évacuées, vivant en zone fortement contaminée, etc.).

Quant à Morvi, c’est un autre barrage qui a rompu, en Inde, en 1979 (quatre mois après l’accident nucléaire de Three Mile Island, pourtant la mémoire collective a traité les deux accidents très inégalement…).
Ce coup-ci, on parle de 2000 à 15000 victimes. Comparons cette fois à Fukushima, et ses zéro victimes directes, et une fourchette haute à 2000 pour les victimes indirectes (quasi-exclusivement des victimes de l’évacuation, et non pas de la radioactivité).

Et nul de ces accidents n’a conduit à remettre en cause ni l’hydroélectricité, ni les barrages. On a remis en cause des choix de conception, des règles d’exploitation, des modes de gestion de crise, bref, on a « profité » si j’ose dire du retour d’expérience pour réduire à l’avenir le risque d’occurrence de tels événements et, éventuellement, mieux les gérer. Bref : du bon sens comme on en applique dans tous les domaines ! Y compris, en règle générale, dans le nucléaire.

On n’a jamais parlé de « sortir de l’hydraulique » au nom de Banqiao ou de Morvi. Ni mêmes des Trois Gorges (pas d’accident, mais des millions de déplacés définitifs pour pouvoir le construire). On n’a jamais parlé de sortir de la chimie au nom de Bhopal, ni décidé d’évacuer toutes les régions littorales du monde occidental suite au tsunami de 2004 en Asie du Sud-Est.

Donc, pour les mêmes raisons, « Fukushima et Tchernobyl » n’est pas un argument contre l’électronucléaire, mais pour son amélioration continue.

Ainsi, la prochaine fois que l’on vous avance « Fukushima, Tchernobyl ! » en guise de seul argument… Expliquez à votre interlocuteur qu’en appliquant ce même raisonnement, vous pouvez tout à fait vous exclamer « Banqiao, Morvi ! ».

Et à vous deux, par ce raisonnement simpliste, vous rejetez 75% de l’énergie bas-carbone mondiale (en comptant la biomasse dedans, sinon ça serait probablement plus de 90%). Démonstration par l’absurde d’un raisonnement… Pourri, disons-le clairement.

Maintenant, si l’on se concentre sur le cas français… Et l’analogie avec Tchernobyl, pour commencer. Ou pas, en fait, il n’y a pas d’analogie qui tienne, et qu’on se le dise une bonne fois pour toutes : les RBMK, comme ceux de Tchernobyl, à l’époque, niveau sûreté, c’était des réacteurs de merde.
Alors oui, en termes de performance économique (construction, exploitation) et industrielle (puissance, fiabilité), c’était peut-être la folie. Mais ça reste des réacteurs inflammables, sans enceinte de confinement, dotés de dispositifs de sûreté lents, désactivables…

Et, surtout, offrant une plage de fonctionnement dans laquelle ils étaient instables : une hausse de la température provoque une hausse de la puissance, donc de la température, donc de la puissance… Ce qui n’existe pas dans les réacteurs à eau, par leur conception même !
Dans nos réacteurs, une hausse de la température augmente le nombre de neutrons qui sont capturés par l’uranium 238 (non fissile) et par l’eau, et donc étouffe la réaction en chaîne ce qui fait baisser la puissance, donc la température.

Bref, le réacteur se stabilise tout seul, par physique (pas par des automatismes), en permanence.

Outre la misère dans la conception de Tchernobyl, il était mal exploité par des gens mal formés, et une fois l’accident survenu, la gestion de crise a été catastrophique avec un déni des autorités et une évacuation très tardive.
Rien n’allait, de bout en bout. Et rien n’était similaire au parc nucléaire français.

Dehors, donc, l’invocation de « Tchernobyyyyyl » pour parler du nucléaire en France. Reste peut-être Fukushima ? Et bien… Pas vraiment non plus.

D’une part, parce que ce sont encore des réacteurs de conception assez différente de celle des nôtres, mais certes plus proches de nos centrales que ne l’était Tchernobyl.

D’autre part, parce que les conditions ne sont pas les mêmes : le risque environnemental sur le littoral Pacifique japonais est sans commune mesure avec ce que l’on a en France !
Enfin ? Qui peut décemment établir que parce que des réacteurs ont pris un séisme de magnitude exceptionnelle (même pour le Japon), qu’ils ont fort bien encaissé d’ailleurs, et un tsunami historique, la France est en danger ?

En plus de cela, l’organisation de la sûreté nucléaire nippone avant Fukushima tranche avec l’image de rigueur que l’on a des japonais… L’autorité avait peu de pouvoir sur les industriels, tout en étant rattaché à un ministère dont le rôle était de promouvoir le nuc.

Bravo l’indépendance… C’est un peu comme si on demandait à l’ADEME son avis sur les énergies renouvelables, qu’elle a pour mission officielle de promouvoir. Mais là, on parle de sûreté nuc’, donc des enjeux bien plus grands.

Nonobstant tout cela, en imaginant que le cas Fukushima soit en tout point transposable à la France… Sa gravité est-elle suffisante pour exiger l’abandon total de l’énergie nucléaire, malgré les conséquences que cela aurait ?
Vraisemblablement pas, mais je vous renvoie du coup aux réflexions en première partie de ce thread. D’ailleurs, avec une trentaine ou une quarantaine de réacteurs à redémarrer, le programme nucléaire japonais se retrouve à être un des plus ambitieux au monde.
D’ailleurs, petit retour sur Tchernobyl : l’Ukraine ambitionne aujourd’hui de monter à 60% la part du nucléaire dans son mix électrique. Ce qui la hisserait au deuxième rang mondial, juste derrière nous !
Parce que, même pour les plus concernés, la raison conduit à pondérer la peur de l’accident nucléaire devant les risques d’une pénurie de gaz et d’électricité en plein hiver. Toutefois, ce ne sont plus des réacteurs à graphite qu’ils construisent, à présent.

Finalement, même si Tchernobyl et surtout Fukushima ont apporté énormément de retour d’expérience applicable à notre parc actuel et futur, l’accident de référence pour nous serait celui de Three Mile Island, qui aurait tout à fait pu se produire sur nos réacteurs à l’époque.

Mais bon, c’est bien moins vendeur. Comme Banqiao et Morvi, d’ailleurs, quasiment oubliés malgré l’ampleur des drames. J’ai coutume de dire que la gravité d’une catastrophe est jugée selon le nombre de caméras, pas de victimes…

Les centrales nucléaires peuvent-elles fonctionner plus de 40 ans ?

Sur Twitter, mes abonnés connaissent trop bien le sujet…

Mais ça mérite néanmoins une explication !

L’un des principaux aspects à considérer, pour tout outil industriel, est économique. Le réacteur rapporte de la thune, et le maintenir en service en coûte. Donc il arrive un moment où les deux flux peuvent se croiser. Autrement dit,

La durée de vie dans un projet de construction est la durée au bout de laquelle il faut réinjecter un coût similaire au coût de construction pour garder un niveau de service équivalent. Les ponts, par ex., ont une durée de vie de 100ans. (50 ans pour les bâtiment).

@roscoe867JN

Mais voilà. Dans un réacteur nucléaire, la maintenance a ses limites. On peut remplacer la plupart des composants, chaque pompe, chaque vanne, même les immenses générateurs de vapeur, mais…

Il faut que je précise un truc : on peut quasiment tout remplacer dans une centrale, (GV, tuyauterie, couvercle de la cuve…) mais pas la cuve. C’est donc la cuve qui limite la durée de vie de la centrale ^^.

@ferney_paul

La cuve, ce n’est pas un composant très complexe. Ça n’est pas un organe mobile comme une pompe ou une vanne, donc c’est très robuste. Mais une cuve, c’est au plus près du cœur, où a lieu la réaction en chaîne !

Ce n’est pas une histoire d’usure de la cuve, élément irremplaçable ?

@SyvlainBouquet

Et sous l’effet du flux de neutron qui s’échappe du cœur, les propriétés de l’acier de la cuve se dégradent, au fil du temps – ou plutôt, au fil du nombre de neutrons reçus. Donc c’est le nombre d’heures de fonctionnement du cœur qui va jouer, et la puissance de celui-ci, au premier ordre, plus que l’âge.

Et combien de temps, du coup, avant que la cuve ne soit trop endommagée ? 10 ans ? 40 ans ? 60 ans ?
Pourquoi les antinucléaires, les politiciens, les journalistes, disent toujours 40 ans ?
Et bien… La réponse est toute simple :

On connait le vieillissement de la cuve jusqu’à 40 ans et pas au delà ?

@JeffAtomique

en oui. En France, nos plus vieilles cuves ont environ 40 ans. Donc on sait, par une expérience échelle 1, comment évoluent les cuves jusqu’à 40 ans. Au-delà, on ne peut qu’estimer. Donc les antis considèrent que 40 ans c’est le max.

Et il y a quelques années, ils disaient 30. Et dans quelques années, ils diront 50. C’est simple, hein ! Mais il y a une autre raison pour laquelle le nombre de 40 ans revient plus souvent : l’âge de l’émancipation.

Parce qu’à cause des radiations la centrale devient vivante, évolue et s’en va achever sa mutation en éolienne dans un champ.

@DrimTim7

(C’est ma réponse préférée ^^)

Plus sérieusement : 40 ans, c’est une limite légale… Aux USA. Pays concepteur de nos réacteurs.

Parce que les licences américaines sont fixées à 40 ans pour des raisons « économiques antitrust » et non pour cause de vétusté. Ces licences sont renouvelables. 89 des 98 réacteurs américains le sont déjà, 2 étudient une 2ème prolongation (à 80 ans).

@rioujeanpierre

Pas en France, hein ! En France, on n’a pas délivré de « licence d’exploitation » pour une durée donnée. Les installations nucléaires n’ont pas de durée de vie légale au nom de la sûreté. Mais y’a une contrepartie :

Je crois qu’il n’y a pas de durée de vie des centrales définie par la loi, mais plutôt des inspections obligatoires durant le cycle de vie.

@Laurent_Grassin

Tous les 10 ans, les installations nucléaires sont soumises à l’obligation de procéder à un réexamen de sûreté, ou visite décennale. Une inspection exploitant+ASN ultra poussée de chaque composant de l’installation nucléaire, pour vérifier que le référentiel de sûreté initial de l’installation soit toujours respecté, et, mieux encore, qu’il est au niveau des dernières exigences réglementaires en vigueur. Le standard de sûreté d’une installation nuc aux USA, c’est celui de sa mise en service, lorsqu’est délivrée sa licence.

En France, le standard de sûreté, c’est celui de la décennie en cours. C’est particulièrement positif en termes de sûreté ! Et du coup, la raison pour laquelle on dit que la durée de vie est limitée à 40 ans :

C’est juste que le réexamen périodique a lieu tous les 10 ans et que les plus vieux 900 MW atteignent cet âge, non ?

@Jastrow75

Et oui. Les réacteurs sont autorisés à fonctionner 10 ans de plus, tous les 10 ans. Donc quand les plus vieux approchent 40 ans, leur limite, à ce moment, est de 40 ans. Logique.

Mais y’a aucune raison de considérer à priori qu’on ne peut pas renouveler une quatrième fois, comme les 3 d’avant. C’est juste un jalon, pas un plafond.

Déchets #1 Principes du stockage géologique

Le prétexte de ce thread était la réponse à un article de presse :

Face à de telles échelles de temps, aucune solution de confinement ne peut garantir une absence de contamination à long terme. C’est le principal argument des opposants au projet Cigéo.

Rah, je suis désolé, mais là, va falloir jouer sur les mots…
Ça veut dire quoi, garantir ? Aucune définition ne m’éclaire : est-ce que « garantir » sous-entend une certitude à 100% ?
Si oui, l’argument est fallacieux.
Si non, le propos est mensonger.

Si oui, on est dans un biais de recherche de solution parfaite et donc un rejet systématique de toute solution qui ne garantirait pas un risque rigoureusement nul. Or, il est impossible, peu importe ce dont on parle, de démontrer l’inexistence d’un risque. D’où le fallacieux.
Peu importe de quoi l’on parle d’ailleurs, même hors nucléaire. Attendrez-vous que les hôpitaux vous « garantissent » un risque nul de contracter une maladie nosocomiale pour y faire soigner un proche ?

Et si l’on suppose que la rédac’ en est consciente ?
Si l’on suppose qu’on parle en fait de garantir « avec un risque raisonnable », il est juste faux de prétendre qu’aucune solution ne le propose. C’est le principe du confinement en couche géologique profonde.

Autrement dit, dans cette introduction, on nie l’existence de solutions, pour pouvoir clamer qu’aucune solution n’existe… L’astuce classique sur le sujet des déchets nucléaires. Et ça explique l’opposition radicale des antinucléaires contre le stockage. Plus que le risque du stockage, ce qu’ils craignent, c’est que leur discours perde encore en crédibilité. Difficile de clamer « aucune solution, c’est un danger permanent ! » une fois qu’on aura commencer à descendre des colis dans leur dernière demeure… Continuons.

Plutôt que de se presser d’enterrer ces déchets avec le risque de voir de la radioactivité ressurgir un jour

Deux fautes.

1) « Se presser »… Sérieusement ? On prévoit de descendre quelques colis, les plus anciens, dans la décennie 2030, dans une zone dédiée à ceux-là, un peu à titre d’essai en conditions réelles. Et le vrai remplissage sera pour la deuxième moitié du siècle ! Et le site ne serait scellé que dans les décennies 2120-2130. Donc en fait, on prévoit de prendre une décision irréversible dans 100 ans, pas avant, et on se presse ? Faudrait attendre combien de temps ? 200 ans ? 500 ans ?
Et ce sont souvent les mêmes qui vont dire « il ne faut pas léguer aux générations futures la charge de NOS déchets » puis « attendons deux ou trois siècles au moins en gérant les déchets à la surface avant de chercher à les isoler définitivement ». WHAT ?

2) Le risque de voir la radioactivité ressortir… Ça ne veut rien dire. La radioactivité, c’est un phénomène, c’est le terme qui décrit la transformation d’un noyau d’atome en un autre par le biais d’une émission de particule. Et souvent, ça s’accompagne de la désexcitation d’un noyau haut en énergie par le biais de l’émission d’un photon de haute énergie (X ou γ). C’est un phénomène, pas une particule ni de la matière. Ce dont ils croient parler, c’est d’une remontée en surface des atomes radioactifs, ou radionucléides, ou radioéléments. C’est bien de la propagation d’atomes dont on parle.

Et leur remontée en surface, ce n’est pas un risque : c’est leur destin.

Même dans les roches les plus étanches, on sait que le béton, l’acier et le verre vont très, très très lentement se dégrader, se corroder. Et que peu à peu, des radioéléments vont être absorbés dans la roche et les eaux qui l’imprègnent et diffuser dans toutes les directions. Ils vont essentiellement diffuser horizontalement, très peu verticalement, et donc très peu vers la surface. Mais inéluctablement, si on se projette sur des durées extrêmement longues, ils finiront par atteindre la biosphère. Nappes phréatiques, terres cultivées, surface, peu importe. Ils vont finit par atteindre le vivant. Après des durées EXTRÊMEMENT longues. Si longues que les « radioéléments » auront perdu leur « radio » !

En effet, vous savez que la radioactivité décroît avec le temps. Concernant les déchets de haute activité à vie longue, comptez 100 000 ans pour qu’une tonne de déchets redevienne aussi peu radioactive qu’une tonne de minerai d’uranium tout ce qu’il y a de plus naturellement répandu dans le monde.

Donc à long terme, la radioactivité de ces déchets sera noyée dans le bruit de fond de la radioactivité naturelle. Sans impact possible sur le vivant, donc. Ajoutez à cela qu’ils vont énormément se diluer dans la roche. C’est à dire qu’en 100 000 ans, une tonne de déchets sera aussi radioactive qu’une tonne de minerai, mais cette radioactivité sera répartie sur 10 000 tonnes (nombre au pif) de roche.

Et c’est là le principe de Cigéo ! Non, on ne prétend pas à un confinement parfait sur une durée éternelle. Mais un confinement tellement poussé que le temps que les radioéléments quittent ce confinement, ils soient devenus inoffensifs.

Je vous parle du point de vue de la sûreté, qui considère qu’on a besoin de 100 000 ans. Mais quand j’ai visité le laboratoire souterrain (encore merci à l’ANDRA pour ça, et à nos guides sur place), ils parlaient en millions d’années, là-bas ^^.

Au passage, les photos de la visite…

Ça vous paraît invraisemblable, une durée pareille ? Réfléchissez au temps qu’il faut déjà pour infiltrer le béton, corroder un décimètre d’acier et l’infiltrer aussi, corroder quelques centimètres d’inox… Puis corroder du VERRE. Du verre dont la formule est spécialement élaborée pour durer, d’ailleurs. Un petit bijou de chimie. Au nez, comme ça, je pense qu’on a déjà écoulé 10 000 ans avant de réussir à charger l’eau souterraine en radionucléides… Et à ce stade, on n’a pas encore vraiment commencé à mettre à profit le caractère géologique, et les 60 m d’argilite presque imperméable qu’on a au-dessus des déchets, où la vitesse de propagation de l’eau se mesure en cm/millénaire. Et les 300 mètres de roches diverses au-dessus. Bon, ben du coup, avec l’émotion, j’ai énormément dérivé sur Cigéo… On en revient à Altereco ?

Pourquoi ne pas donner davantage de temps […] à la recherche afin de trouver des solutions qui pourraient neutraliser leur dangerosité ?

On lui donne au moins 100 ans supplémentaires, pour le moment. C’est plutôt pas mal, non ? Il faudrait combien ? Faut quand même prendre une décision un jour, non ?

Ensuite, ce bon vieux Bernard Laponche nous rappelle qu’initialement, trois axes étaient à l’étude : stockage géologique, entreposage en (sub)surface, et séparation-transmutation. Sans lire la suite, je le connais, il va dire qu’on a tout écarté arbitrairement au profit du seul stockage géologique en arrêtant toutes les recherches. Évidemment que non.

Il a été décidé, en 2016 je crois, de retenir le stockage géologique comme solution de référence, c’est vrai. Qu’en est-il des deux autres axes ?

La séparation-transmutation, qui consiste à trier les différents radionucléides et leur faire subir des transformations nucléaires pour réduire leur activité et leur demi-vie, le CEA s’est longuement penché dessus. C’est plein d’avantages, ça fait des déchets moins volumineux, moins chauds, qui nécessitent des stockages moins longs… Mais qui en nécessitent toujours. Le CEA a démontré que la séparation-transmutation n’était PAS une alternative au stockage géologique. Un complément indéniablement intéressant, oui, et, d’ailleurs, les études continuent. Mais c’est un procédé coûteux, complexe, et qui, évidemment, présente ses risques intrinsèques. Donc on prévoit de faire sans, et s’il est mature à temps… Tant mieux ! On a un siècle.

Ensuite, l’entreposage en surface ou subsurface (à faible profondeur) : bah… C’est de l’entreposage. C’est tout simplement pas fait pour durer. Ça nécessite soit de la maintenance régulière, soit de reprendre les déchets, tous les 100 ans peut-être pour les entreposer dans un nouveau site. Donc ça lègue la charge de la gestion, des risques, des coûts aux générations futures, pour une durée indéterminée. Ce n’est pas une réponse au cahier des charges communément admis, que je sache.

Et c’est là l’astuce de Laponche, en général : laisser oublier que le but est de ne pas léguer la gestion des déchets aux générations futures. Forcément, si on modifie l’un des points clés du cahier des charges de Cigéo, Cigéo, perd aussitôt en intérêt.

En résumé : aujourd’hui, il n’existe aucune alternative au stockage géologique qui réponde aux mêmes exigences d’éthique (responsabilité vis-à-vis des générations futures) et de sûreté (confinement passif à très long terme).

Nota : viendront un jour un thread et un billet de blog ayant pour but de synthétiser le panorama des alternatives au stockage géologique. Suivez-moi sur Twitter 😉
Spoiler : il n’y en a que deux vraiment sérieuses. L’une est une sorte de variante de stockage géologique, la seconde consiste à entreposer et donc attendre indéfiniment.

Et aucune en perspective.
Néanmoins, on s’est lancés sur environ 100 ans avant de prendre une décision irréversible. Considérant que c’était un bon compromis entre « louper toute chance de trouver une alternative » et « attendre une solution inédite éternellement ».
Personnellement, ça me choque pas comme choix… Et je connais personne qui le conteste directement. En général, les opposants se contentent de ne pas l’expliquer, et de dénoncer soit l’absence de toute solution durable, soit la précipitation vers la première solution durable qu’on trouve. Parfois ils reprochent les deux. À la fois. Meh.

Du coup, dans le cadre des débats actuels et futurs sur le sujet, si je devais donner un seul conseil… Commencez toujours par exposer les faits, l’état initial, l’objectif. Pour être sûrs de parler de la même chose, et parler en connaissance de cause.

Et éviter de débattre sur la pertinence d’un projet que personne ne porte, d’un propos que personne ne tient, d’une idée que personne ne défend.

D’expérience, en général, concernant Cigéo… Suffit d’expliquer le sujet pour que le débat se termine.

Comme ici. En expliquant les principes de Cigéo, je ne peux plus vraiment contester les propos tenus dans ce début de l’article d’Alter Eco… Puisque ces propos n’ont tout simplement plus lieu d’être ! T_T

Impact des rejets radioactifs

Et le pire, c’est qu’elle y est AUTORISÉE ! Même par l’ASN ! Et le tritium, ce n’est que la partie émergée de l’iceberg qui fond ! Carbone 14, iode et gaz rares radioactifs, produits de fission et d’activation…

En tout, ce sont CENT QUARANTE MILLE MILLIARDS DE BECQUERELS que la centrale est autorisée à rejeter dans l’environnement. 140 000 000 000 000 de désintégrations PAR SECONDE, juste pour un an !

Bref, cet article, vous l’aurez compris, porte sur les rejets radioactifs des centrales nucléaires (ou autres installations), et la manière dont on en calcule l’impact sur la santé.

Cet article est un complément à un article précédent :

Rejets radioactifs de l’usine Orano la Hague

Il a pour but d’expliciter la méthode conduisant aux chiffres présentés dans cet ancien article.

Et pour ceux qui n’auraient pas les idées claires sur les notions de dose, d’exposition externe et de contamination interne ou externe, sur les différences entre alpha et gamma… Quelques rappels préliminaires ici.

Chiffres des rejets

On va commencer par une cascade de chiffres, pour avoir quelques ordres de grandeur en tête. C’est pas forcément intéressant à lire en détail, notez juste les écarts entre liquide/gazeux et entre les différents radionucléides 🙂.

Il s’agit des rejets radioactifs de la centrale de Nogent sur Seine, en 2017. Pourquoi celle-ci ? Parce qu’elle est en amont de Paris et donc est susceptible d’intéresser le plus grand nombre, tout simplement 😊 !

Tritium : 54 795 GBq par voie liquide, 1 154 par voie atmosphérique. 
Les limites légales sont respectivement de 83 886 et 8 000, donc atteintes à 65% et 14%.

Carbone 14
39 GBq par voie liquide, 318 GBq à l’atmosphère.
Limites : 190 et 1400. Atteintes à 21 et 23%.

Iodes radioactifs :
0,010 GBq dans l’eau, 0,090 GBq à l’atmosphère. 
Les limites sont à 0,10 et 0,80, atteintes à 10% et 11%.

Gaz rares (argon, krypton, xénon) radioactifs :
Uniquement par voie gazeuse, 4 366 GBq sur une limite à 45 000 atteinte à 10%.

Autres radionucléides
0,25 GBq par voie liquide, 0,0030 par voie atmosphérique.
Les limites respectives sont à 25 et 0,80, donc atteintes à max 1%.

Du coup, une centrale nucléaire, oui, ça rejette de la radioactivité dans l’environnement. Ça serait mentir de le nier.
Une centrale à charbon aussi, au passage. Ou une usine d’engrais phosphatés, ou de traitement de minerais quelconques.
Mais la bonne nouvelle, c’est qu’il y a des limites, et respectées avec des marges solides comme on l’a vu dans les chiffres précédents : au maximum, les rejets atteignent 65% de la limite (pour le tritium par voie liquide).

Relation dose-santé

Et ces limites, elles se basent sur quoi ?

Et bien entre autres sur la manière de respecter une exposition annuelle totale inférieure à 1 mSv pour les populations avoisinantes.
Il y a aussi des considérations liées à la biodiversité, par exemple, mais je vais me focaliser ici sur la santé humaine.

Rappels :
1 mSv (millisievert), c’est la dose maximale d’exposition autorisée, en France, à la radioactivité liée aux activités industrielles. Ça ne prend ni en compte la radioactivité naturelle (2,4 mSv/an en moyenne), ni l’exposition médicale.
Une dose efficace en mSv, ça prend en compte aussi bien le type de rayonnement que son énergie, le mode d’exposition (interne, externe…), la durée, et la cible (adulte, enfant…).
Une dose de 1000 mSv ou plus, on sait que ça a des effets directs (déterministes) sur la santé.
Une dose de 100 à 1000 mSv, ça a des effets probabilistes, ou stochastiques : va augmente les risques de contracter un cancer, notamment (en gros, de 0,5 points par centaine de mSv).
En dessous de 100 mSv, c’est flou. Y’a deux principaux modèles : le modèle à seuil (aucun effet jusqu’à 100 mSv), le modèle linéaire sans seuil (le risque croît linéairement avec la dose entre 0 et 100 mSv). La réalité est vraisemblablement quelque part entre les deux.

Tout ça pour dire qu’avec 1 mSv pour le public comme limite légale, on prend quand même une grosse marge.
Pour les personnes soumises à une exposition professionnelle, la limite est de 6 ou de 20 mSv/an selon la catégorie de personnel.

Bon, du coup, si les centrales faisaient tous leurs rejets aux limites légales, on aurait au maximum 1 mSv/an pour la population voisine.
C’est déjà rassurant, mais : 🙋 quelle est la véritable exposition, compte tenu des rejets réels ? ☝Comment elle se mesure ?

Établissement des relations entre limites de rejets et doses

Et bien on ne peut pas la mesurer directement en faisant porter des dosimètres aux riverains, par exemple.
Parce qu’à part quelques radionucléides, on serait sous le seuil de détection, donc la mesure serait assez pourrie.
Du coup, l’on construit des modèles physiques, qui représentent les transferts entre la cheminée ou la conduite de rejets, jusqu’aux organes des riverains. Et l’on consolide ces modèles a l’aide de mesures et simulations, évidemment, c’pas fait au doigt mouillé.
Et c’est ce type de modélisation que je vais tenter de vous décrire.

Primo, il faut lister les rejets, par radioélément et par mode de rejet. Ça, on l’a fait. Il faut aussi prendre en compte la forme physico-chimique de chacun. Ensuite, il faut construire une représentation de l’environnement : on le modélise alors comme un ensemble de boîtes, reliées par des systèmes de transfert au sein desquels circulent les radioéléments.

Illustrons avec un cas simple, les rejets liquides. Cette modélisation ressemblerait à ça :

Les radionucléides peuvent sédimenter ou rester en suspension/solution dans l’eau, où ils sont susceptibles d’être absorbés par la faune aquatique, qui est elle-même susceptible d’être absorbée par les consommateurs de poisson ou fruits de mer (bon, pas pour Nogent 😇).

Maintenant, un cas plus complexe, les rejets gazeux. On va y aller pas à pas. Pour commencer, on va juste reprendre le schéma précédent et en changer la configuration – pas le contenu. 
Et lui donner une sombre teinte bleutée, parce que… Je trouve ça joli.

Tout y est, on est d’accord ? On se le met de côté, on reviendra le chercher plus tard. Maintenant, on ne va plus regarder que les rejets atmosphériques. 

Au début, c’est simple : de la radioactivité dans l’air, ça fait des rayonnements qui nous frappent.

Cet air radioactif, on ne fait pas que s’y mouvoir. On le respire aussi, un peu.
Et donc on inhale des atomes radioactifs qui, selon leur forme chimique, pourraient bien être retenus par nos poumons, voire être transférés dans le sang. 
Exposition interne, donc.

Maintenant ça devient rigolo.
Depuis le début, je fais de gros efforts pour parler de rejets à l’atmosphère, ou atmosphériques, et éviter de dire « gazeux ».
Parce qu’on n’a pas que des gaz, qui s’échappent des cheminées.

On a aussi des aérosols, autrement dit, des particules en suspension qui sont susceptibles de venir se déposer sur les sols, sur la végétation, et notamment s’il pleut. En effet, la pluie entraîne les aérosols avec elle.

D’ailleurs on peut faire pleuvoir dans l’enceinte de confinement, au titre de la mitigation d’un accident grave, pour piéger les aérosols et évite leur libération dans l’atmosphère si l’accident empire.

Mais revenons à nos rejets non accidentels : on a donc des dépôts radioactifs qui se forment sur la végétation (les feuilles surtout) et les sols. 
Et les dépôts au sol nous rayonnent dessus, sur la durée.

Quant aux dépôts sur les végétaux, ils vont circuler dans la plante et donc intégrer nos cultures, et, in fine, notre alimentation. 

Eeeet… Pas que la nôtre. Celle de nos élevages, aussi. 
(Vais-je attirer la hire de végétariens en mentionnant ce point ?)Et du coup, via la viande et le lait, les radionucléides vont se frayer un autre chemin vers nos assiettes et donc notre organisme. 

J’ajoute ça à mon diagramme, j’incorpore mes rejets liquides que j’avais mis de côté…

Et j’ai mon diagramme avec toutes mes boîtes et mes transferts !

D’ailleurs, depuis le début je parle de radionucléides, mais la méthode doit être assez semblable pour n’importe quels rejets chimiques également, quelle que soit l’industrie.

Par ailleurs, dans cet exposé, je zappe tout un pan du modèle… Tous les rejets dans les cours d’eau, qui alimentent les Hommes, la faune, et servent à irriguer les cultures qui alimentent les Hommes et la faune, tout en drainant éventuellement des sédiments et lavant les dépôts… Bref ça part dans tous les sens avec des interactions supplémentaires de partout, donc sachez que ça existe et c’est intégré dans les études, même si je ne développe pas !

Bref : modèles et mesures permettent d’établir des facteurs de transfert entres les différentes cases. Par exemple, la dispersion dans l’air, en fonction des vents et de l’altitude des points de rejets. Car plus on rejette haut, mieux ça se disperse avant de toucher le sol ! Du coup, la hauteur des cheminées des usines est souvent corrélée à la nocivité des rejets – ou en tout cas à la volonté de les diluer au mieux.

Sachant ceci, je trouve assez rassurant de voir que les cheminées des centrales nucléaires (attention ! je parle des cheminées, pas des tours de refroidissement !) n’atteignent pas 100 m… Alors que pour les centrales à biomasse (EnR !) ou charbon, on peut dépasser 300 m !

On a aussi des facteurs de dilution dans les eaux, de concentration dans la faune ou les sédiments, des facteurs de transfert à l’Homme en fonction des régimes alimentaires, de transfert des feuilles des végétaux vers les fruits ou les racines… Et, évidemment, des facteurs de conversion de l’exposition (externe ou interne) en dose.

Tout ceci, à chaque fois que c’est nécessaire, est nuancé pour chaque radionucléide : les gaz ne se déposent pas sur le sol, l’iode ne se concentre pas de la même façon dans les fruits de mer et dans les sédiments…

Et aussi nuancé par groupe de population : un agriculteur n’aura pas la même exposition qu’un citadin, un enfant sera plus vulnérable qu’un adulte, n’aura pas la même alimentation, le même débit respiratoire, etc.

Résultats

Tout ça c’est bien beau, mais pour quel résultat ? Il est de combien, l’impact réel de ces rejets de Nogent sur les Parisiens partent dans la campagne fuir la pollution le week-end ?

Voilà ce que ça donne pour 2017, en nSv.
Un nanosievert, c’est un milliardième de Sievert, c’est un millionième de la dose légale de 1 mSv/an dont on discutait au début.

On calcule les doses pour l’adulte, l’enfant de 10 ans, l’enfant d’1 an. Et ce, bien sûr, pour le groupe de population le plus impacté que l’ont ait identifié.

  • Rejets atmosphériques :
    • 8 nSv pour l’adulte
    • 8 nSv pour l’enfant de 10 ans
    • 13 nSv pour le bambin
  • Rejets liquides :
    • 340 nSv pour l’adulte
    • 390 nSv pour l’enfant
    • 480 nSv pour le bambin
  • Total :
    • Adulte : 348 nSv
    • Enfant : 398 nSv
    • Bambin : 493 nSv

Banana For Scale

L’ingestion d’une banane équivaut à l’engagement d’une dose efficace d’environ 120 nSv (source).

Donc pour la population la plus exposée aux rejets radioactifs de la centrale nucléaire de Nogent… 3 à 4 bananes par an.

Plus précisément, 2,9 bananes par an pour l’adulte, 4,1 bananes pour l’enfant d’un an : voilà l’ordre de grandeur du maximum de radioactivité auquel on s’expose en vivant un an à proximité d’une centrale nucléaire comme celle là.

Les drama s’effondrent !

La CRIIRAD préférera parler en « fois la normale ». Privilégiez plutôt la banane comme échelle de référence !

Source : XKCD

Le barrage de Vouglans et la centrale de Bugey

Le barrage de Vouglans a été en fin 2018 un nouveau levier pour entretenir la peur du nucléaire, suite à un reportage Envoyé Spécial racoleur et sensationnaliste laissant entendre un risque élevé de rupture du barrage, situé sur l’Ain, en amont de la centrale nucléaire du Bugey et de la ville de Lyon.

Retrouvez-le ici (mais c’est vraiment pas une perte de le zapper) :

Le principal message du reportage n’était pas le risque d’inondation de Lyon sous quelques mètres d’eau, mais le risque d’inondation de cette centrale nucléaire et ses 4 réacteurs de 900 MW (et un réacteur graphite en démantèlement).

Citons notamment cet article de France 3 qui parle d’un « scénario catastrophe » en citant un technicien selon lequel le barrage « peut péter à tout moment ».

France Info, à peine moins dramatique, reprend le terme de « scénario catastrophe » mais avec un peu plus de pincettes, en expliquant que des protections sont prévues, et ce, même dans l’éventualité d’une crue historique cumulée à la rupture.
Idem dans cet autre article. Avec l’affirmation complètement gratuite, dépourvue de source ou d’analyse, selon laquelle plusieurs autres centrales seraient menacées par le même barrage.

Bon, et du coup, le HCTISN, il dit quoi ?

Risque inondation : la Côte Majorée de Sécurité (CMS) définie pour le site de Bugey a été calculée selon la méthodologie actuellement en vigueur pour les centrales nucléaires françaises, découlant de la Règle Fondamentale de Sûreté (RFS). Les dispositions ont été prises pour que le site ne soit pas inondé en cas de rupture brutale du barrage de Vouglans cumulée à une crue centennale de l’Ain et une crue historique du Rhône.

Ceci étant dit, qu’a-t-on à tirer du reportage d’Envoyé Spécial ? La rupture brutale du barrage, même dans des conditions environnementales exceptionnelles, n’est pas une menace pour la centrale. Pourquoi on nous emmerde en essayant de faire croire le contraire ?

Si le reportage nous apprend éventuellement une chose, c’est que le barrage de Vouglans pourrait être faiblard. Ce n’est pas une menace pour la centrale nucléaire, mais peut l’être pour certains villages, et la ville de Lyon qui passerait sous potentiellement six mètres d’eau.

Mais ça, ça n’a l’air d’intéresser personne. Et pourtant, je crains que cette onde de submersion ne prenne même pas en compte des crues historiques, mais le niveau moyen de l’Ain. Le risque nucléaire est donc un non-sujet ici, tandis que le risque de dévastation… N’intéresse personne.

Risque, perception du risque.

Pour un même évènement initiateur, on a :

  • d’un côté, la quasi-certitude de faire des morts par milliers (dizaines, centaines de milliers ?) et des blessés, délogés, privés de tous ce qu’ils possèdent… en nombre astronomique ;
  • de l’autre, l’infime probabilité d’un accident nucléaire causé par des défaillances face à un évènement qui a été prévu dans la conception et les règles d’exploitation de la centrale.

Et seul le second excite les caméras, et, par conséquent, le public.

Ça me dépasse.

Le pseudo-reportage d’Envoyé Spécial n’a inquiété que pour le risque nucléaire, tout le monde a regardé la centrale… Pas le barrage.

Pour aller plus loin, je vous recommande mille fois cet excellent thread de @HumainCurieux, qui décortique en détail le reportage :

Les effets sanitaires des radiations

Non, les activités nucléaires ne rendent pas malade tout le monde dans un rayon de 50 km ; non les accidents nucléaires ne stérilisent pas une région sur des milliers de kilomètres carrés, pour des milliers d’années.

Mais il n’y a aucune chance pour que je puisse l’expliquer mieux que ça :

Et si votre temps et précieux et que vous ne savez pas si le sujet mérite une heure de votre temps, prenez au-moins quelques minutes pour le résumé ci-après, pour vous mettre en appétit :