Le texte étant assez long, huit pages, il est recommandé de l'enregistrer pour le
lire tranquillement hors connection.
C'est volontairement que je ne le scinde pas. Les problème abordés forment un tout.
SOMMAIRE
A PROPOS DES DECHETS NUCLEAIRES...
Petits rappels sur la radioactivité
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Il est essentiel de préciser que c'est un phénomène que rien ne peut arrêter
aucune réaction chimique ni refroidissement ni chauffage ni changement de
pression: il faut ajouter que seule la disparition de l'isotope radioactif
y met fin à condition qu'il n'y ait pas de descendant radioactif.
Remarquons aussi que la radioactivité transforme généralement un atome en un
autre de masse atomique plus faible. On l'appelle le descendant.
La radioactivité est un processus qui conduit certains atomes instables par
nature à se décomposer en éméttant selon les cas des
Quand on parle de Radioactivité il faut toujours considérer simultanément
Ces trois paramètres sont liés et ne pas en tenir compte conduit à des erreurs grossières.
Maintenant si on se préoccupe de CONTAMINATION il faut ajouter les paramètres
suivants:
la présence à l'intérieur du corps ou à l'exterieur mais sur la peau et
la nature de l'élément car suivant les cas il peut se concentrer dans
certains organes et donc y agir plus.
Il faut savoir qu'un isotope
radioactif conserve les propriétes chimiques des autre isotopes stables
c'est à dire non radioactifs; par exemple dans la glande thyroïde l'IODE
est naturellement utilisé et si on reçoit une contamination en iode radioactif
il va se concentrer dans la glande thyroïde.
PROPRIETES PARTICULIERES DE LA RADIOACTIVITE
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La radioactivité intense qui règne dans le coeur atomique a pour
conséquence de rendre radioactif des objets qui ne l'étaient pas:
ce qui se passe est que l'excitation radioactive auxquelles sont soumis
des atomes stables finit par les déstabiliser.
D'ailleurs quand on souhaite fabriquer des isotopes radioactifs on
soumet un échantillon non radioactif au rayonement d'un accélérateur
de particules pendant un temps proportionel à la quantité désirée.
Il faut retenir quelque chose d'essentiel: La radioactivité d'un
ou plusieurs éléments peut engendrer la radioactivité d'un ou
plusieurs AUTRES éléments. Remarquons au passage que les différentes
transmutations peuvent transformer par exemple un métal en gaz ou en
métalloïde avec des propriétés chimique complètement différentes.
Cette observation est importante car les enveloppes comme la cuve du réacteur
peuvent voir leur composition chimique changée et donc leur propriétés
physiques comme leur tenue à la corrosion. Pratiquement ces changements
sont bien prévus et ne concernent qu'une faible partie de la masse.
La période radioactive est par définition le temps nécessaire pour
que la moitié d'un isotope se soit désintegré.
Les périodes radioactives ont des durées extrêmement variables allant
de la fraction de seconde aux milliards d'années.
Une conséquence directe
est que si la période est courte la radioactivité sera intense et au
contraire si elle est trés longue elle sera faible voire insignifiante.
Un réacteur atomique accélère la désintegration des isotopes radioactif
mais il crée aussi de la radioactivité supplémentaire.
QUE SE PASSE T IL DANS UN REACTEUR ATOMIQUE ?
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Nous nous interesserons surtout au phénomène de formation du déchet le reste
étant suffisamment expliqué partout.
Au départ le combustible nucléaire ne contient que de l'uranium enrichi à 7%.
Il y a donc 93% d'uranium "inutile".
Lors du fonctionnement normal du réacteur nucléaire on crée les conditions
trés particulières qui permettent d'accélerer la destruction de l'uranium
utile.
C'est justement ce qui libère cette énergie gigantesque.
Il faut bien comprendre que la destruction de l'uranium aboutit à un mélange
trés complexe de produits de décomposition qui sont pratiquement tous
radioactifs et parmis eux apparaît le PLUTONIUM. Cet élément est réutilisable
dans un réacteur nucléaire à condition de le mélanger avec de l'uranium.
Selon EDF seules les Tranches nucléaire de 9OOMW peuvent recycler le mélange.
La séparation du plutonium se fait chimiquement et est donc plus facile
que l'enrichissement isotopique de l'uranium. Plus facile signifie ici qu'il
n'y a pas besoin de dépenser cette formidable énergie.
Evidemment le Plutonium est radioactif et celà pose d'autres problèmes.
Pour ceux qui veulent des chiffres voici des informations données par la COGEMA.
Un réacteur de 900MW nécessite 72.5 Tonnes d'Uranium enrichi à 7% en Isotope 235, le reste étant du 238.
Le combustible est renouvelé, par tiers ou quart, aprés 4 Ans. Usé le combustible contient alors pour 100kg:3 kg de déchet, 1kg de Plutonium, 1kg d'Uranium 235 et le reste en 238.
QUE FAIRE DES DECHETS NUCLEAIRES ?
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L'alternative est faut-il les retraiter pour séparer ce qui est recyclable
ou ne faut-il que les stocker en prenant toutes les précautions nécéssaire ?
Cette dernière solution est adoptée par certains pays dont les Etats-Unis
(d'Amérique ).
Quel interêt peut avoir le simple stockage?
La réponse est simple: on évite de nombreuses opérations et les risques
industriels qui les acompagnent. Il faut considérer que le stockage ne pose pas de problèmes. Il faut se résoudre à ne pas utiliser toute l'énergie qui pourrait être obtenue aprés retraitement.
Quel est l'interêt du retraitement ?
La réponse est toute aussi simple: les combustibles usés contiennent des
produits réutilisable dans les centrales. De plus l'un de ces produits,
le Plutonium a une période de 26OOO ans. Il est possible de l'utiliser
et surtout de le détruire par là même.
Bien évidemment le combustible usé contient des produits dont on a plus
besoin et avec des radioactivités trés différentes.
Qu'est-ce que le retraitement ?
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Lors du retraitement des déchets on sépare les déchets de courte,
moyenne, longue période radioactive et le plutonium qui est réutilisable.
Les déchets à courte période sont stockés jusqu'a extinction suffisante de
la radioactivité. Pour les déchets à moyenne période on fait pareil mais
les conditions de stockage sont un peu différentes car il faut prévoir
plusieurs dizaines d'années.
Il reste alors ceux qui posent le plus de problèmes le déchets à vie longue et dont la période dépasse
le siècle. Il se trouve que la quantité produite est toutes proportions
gardée trés faible.
Actuellement la solution retenue consiste à les mélanger à un verre
spécialement mis au point. Ensuite on emballe dans plusieurs enveloppes ces
déchets puis on les stocke.
Le gros probème est que le temps pendant lequel
il faudra surveiller ce stockages se mesure en siècles. Tout le monde
comprend bien que cette solution n'offre pas suffisamment de garanties
quelles que soient d'ailleurs les études que l'on puisse faire.
La solution pour les déchets à vie longue
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Il semble absolument inévitable que la destruction par accélération de leur décomposition en milieu
radioactif soient la SEULE solution.
La solution consiste à remettre dans les réacteurs nucléaires les déchets à
vie longue et eux seuls pour que leur décomposition soit accélérée.
Il ne faut pas remettre ceux dont on estime pouvoir maitriser le stockage.
En effet la radioactivité intense du coeur atomique peut rendre radioactif
ce qui ne l'était pas et les périodes radioactives des nouveaux isotopes
sont quelconques c'est à dire longues ou courtes. Tout le monde admettra
que des déchets à longue période peuvent se transformer en un mélange de plus
ou moins longues périodes. Dans ces conditions le retraitement aprés une
exposition suffisante conduirait à une diminution nette de la quantité de
matière à longue période.
AVEC QUOI EMBALLER LES DECHETS RADIOACTIFS?
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Il faut déterminer quelles agressions subiront les emballages pour bien choisir.
Agression mécanique: § chocs et tentatives de percement
§ Pression interne ou externe
Agression thermique
:§ Origine interne si le mélange est chaud. Ici pas de problème puisqu'on connaît la température.
§Origine externe. Là il faut imaginer les conditions et donc la température maximale atteinte et la durée d'exposition. Ce qui résiste à 1000° pendant 15 secondes
peut se détruire au delà. C'était un exemple.
Corrosion chimique: le problème est plus compliqué car il faut considérer le couple emballage et produits corrosifs. L'air Humide est un produit corrosif pour le fer par exemple.
Les emballages métalliques peuvent êtres scellés par soudure donc étanches aux gaz.
Le béton n'est pas aussi étanche au gaz. Il ne peut se souder mais en le coulant autour d'un emballage métallique on obtient ce qui se fait de mieux actuellement.
Le PLOMB
Savez vous que le plomb résiste tres bien à l'eau de mer comme le montrent certaines découvertes d'archéologie sous marine (bateau ayant des cargaisons de lingots de plomb). C'est aussi un matériau souple qui n'est pas fragile. Tous savent que c'est utilisé aussi pour faire barrage aux rayonnements.
Encore plus interessant il est stable puisque la chaîne de désintégraton de l'uranium se termine par sa transformation en Plomb, aprés de trés nombreux et longs intermédiaires.
L'ACIER
La résistance mécanique et thermique sont ses points forts.La tenue à la corrosion son point faible. Il n'est pas cher non plus. Il est un moins bon écran que le plomb.
L'ACIER INOXYDABLE
Il apporte la tenue à la corrosion aux qualités de l'acier. Des emballages
soudés constituent des solutions pour les déchets les plus dangereux.
LE BETON
La résistance mécanique est bonne. Il est cassant. La résistance thermique est bonne aussi mais il faut noter une fragilisation aprés une exposition au feu. La corrosion existe surtout en présence
d'eau de mer ou d'eau acide ce dernier cas ne concernant pas les emballages.
RECUPERATION D ENERGIE ET DECHETS NUCLEAIRES
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Les déchets nucléaires dégagent une chaleur importante. Cette
chaleur est un problème permanent dans tout le retraitement et le stockage.
Déjà quand on sort le combustible usé on le laisse refroidir UN AN dans
une piscine d'eau Ultra Pure avant de le transporter.
Dans l'usine de retraitement le problème se pose à nouveau quand les produits
sont séparés, il y a une partie qui est stockée sous forme disoute dans l'eau
pendant un temps assez long quelques mois à cinq ans environ.
Jusqu'a maintenant personne ne s'est interessé à cette énergie: il y a
évidemment quelque chose à faire. Les dispositions prises tendent toutes à
dissiper cette chaleur sans jamais envisager son utilisation. La situation
actuelle aboutit à une énergie à bas niveau c'est à dire que que la température
chaude n'est pas aussi élevée que dans les installations habituelles.
Il serait possible de prendre des mesures telles que cette énergie puisse être mieux utilisée: l'objectif
étant d'obtenir des températures plus élevées.La raison d'être de toute la filière nucléaire est de produire de l'energie.
Il existe différentes possibilités d'utilisaton.
La plus simple consiste à utliliser la chaleur elle même sans vouloir
la convertir en électricité: il faut étudier dans quelles partie de l'usine
de retraitement la chaleur est nécessaire. Il faut quand même préciser que
d'autres processus non radioactifs mais purement chimiques libèrent des
quantités appréciables de chaleur (disolution dans l'acide des éléments usés)
Il ne convient pas d'oublier que l'utilisation de cette chaleur d'origine
radioactive n'est possible qu'avec un double circuit primaire et secondaire
comme dans les centrales atomiques.
CONCENTRER LA CHALEUR
L'industrie chimique utilise depuis longtemps une technique qui a été mise
à la disposition du public sous le nom de pompe à chaleur. Dans l'industrie
ceci sert surtout dans des appareils d'évaporation ou concentration.
Ces opérations existent sûrement dans une usine de retraitement.
La concentration de chaleur nécessite un apport d'énergie mécanique (ou
électrique avec un moteur) pour comprimer une vapeur basse température en
un mélange d'eau liquide et vapeur haute température. Si la température de
départ est inférieure à cent degres il faut utiliser un autre fluide pour
utiliser la RECOMPRESSION MECANIQUE DE LA VAPEUR. Ce problème se resoud
facilement.
Evidemment le processus permet une économie nette d'énergie c'est ce qui
en fait l'interêt. Il fonctionne en circuit fermé
DU FROID AVEC DU CHAUD
Ce titre provocateur rappelle que l'on sait depuis longtemps produire du
froid avec la chaleur: le rendement n'est pas aussi élevé qu'avec un
compresseur mais puisque la chaleur est gratuite...
Il est peut être possible de faire une centrale
qui fonctionne avec des déchets. Il faut évidemment faire des recherches pour déterminer les conditions et la technique.
LA SURREGENERATION
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L'objectif de cette technique est de transformer dans une centrale nucléaire d'un type spécial de l'uranium non utilisable en plutonium utilisable.
En France le réacteur pilote Phénix et la Centrale Super Phénix qui en découle sont basés sur cette technique.
Le Réacteur Super Phénix à connu de nombreux déboires: il n'a fonctionné en continu qu'assez rarement. Il apparaît à l'usage que sa construction a été prématurée. Sans rentrer dans la polémique relative à son arrêt et son démantèlement il convient de préciser que l'objectif de produire plus de Plutonium s'est transformé en détruire plus. Sous la pression des écologistes dont le plutonium est une de leur bête noire et qui voyaient
l'usine de retraitement produire déjà du plutonium. Il se trouve aussi que son utilisation pour les armes atomiques à disparu pratiquement.
Par dessus le marché l'utilisation civile pour les centrales a connu des retards dans la mise au point du mélange de combustible Uranium et Plutonium. Le résultat est une augmentation du stock.
Retenons que
la production nette de matériau fissile est interessante à priori: la quantité d'énergie nucléaire disponible avec l'uranium terrestre serait augmentée en proportion.
le même réacteur est utilisable pour éliminer par incinèration radioactive les déchets atomiques.
LE STOCKAGE ULTIME
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Observons la nature pour savoir comment aborder le problème.
Le saviez vous ? Les déchets des mines d'uranium et n'en contenant plus que
des traces sont considérés comme déchets radioactifs et il est interdit de
les remettre dans la galerie de mine d'ou ils viennent. Curieux non? Vous savez quelle
est la conséquence ? C'est simple, les terrils de déchets sont laissés à
l'air libre et sous la pluie car on ne sait pas quoi en faire. Il s'agit
de quantités trés importantes. Faites donc un tour du côté des mines en
France ; elles sont dans le Massif Central. Le spectacle est édifiant.
Version officielle COGEMA: "Les résidus du traitement des minerais sont stockés dans des bassins spécialements aménagés ou d'anciennes mines à ciel ouvert. Le site est réaménagé par mise en place d'un couche de matériau propresà la revégétalistion.
aprés réaménagement, la surveillance de l'environement du site se poursuit."
Parler de bassins spécialement aménagés signifie eau de pluie puis traitement de l'eau de ruissellement. Il ne faut pas metre en doute l'efficacité du traitement. Le stockage est soit en bassin soit à l'air libre.
Tout le monde connaît le peu d'empressement d'une population à accueillir
sur sa commune un centre de stockage de déchets à vie longue. Et pourtant
qu'est-ce qu'une mine d'uranium si ce n'est un stockage naturel de produits
radioactifs à vie longue ? Vie longue signifie que depuis des milliers
d'années cet uranium est présent et il suffit de regarder l'environnement
de la mine ou mieux encore du site avant qu'il n'ait été exploité pour
mesurer au sens propre l'impact d'un stockage (=filon) de matières
radioactives. Vous savez tous que l'impact sur la vie de ces sites est
finalement faible, du moins tant que le filon n'est pas exploité.
Ne vous semblerai-t-il pas logique de remettre à leur place ces produits
radioactifs ? Surtout qu'on a retiré ce qui était le plus radioactif pour
l'utiliser.
Pour être juste il convient de souligner que les conditions qui ont permis de
retenir des milliers d'années l'uranium peuvent être différentes pour des
dechets radioactifs contenant d'autres éléments.
Mais de toute façon, quels que soient les éléments il existe toujours des
gisements naturels de leurs équivalent non radioactif ou, comme pour
l'uranium, ils ont étés confinés des milliers d'années avant d'être
découverts. Là encore nous avons une piste pour aborder le problème. Par exemple
si on a du cobalt radioactif il serait bien retenu dans les mêmes conditons minières
que du cobalt ordinaire.
L'IMMERSION DANS LES FOSSES OCEANIQUES: PLUSIEURS AVANTAGES MECONNUS
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Ne pas utiliser l'incinèration radioactive (=accélération de la destruction par la radioactivité) peut conduire
à chercher des solutions pour le stockage sur des trés
longues durée.
Alors l'immersion dans les fosses océaniques de 6 à 12 Km
pourrait se reveler plus écologique que ce que dénoncent les "écologistes".
Ce n 'est pas la solution idéale mais elle offre des avantages techniques de sécurité dont personne ne parle jamais.
Ils imaginent que le problème est pareil que de jeter dans une quelconque décharge les déchets et
qu'il existe des risques que les emballages se percent, que leur contenu puisse se répandre et polluer.
Beaucoup ont en mémoire des images de futs métalliques jetés par dessus bord. Ces reportages ont souvent été montrés à la télévision.
Reflechissons un peu: si ce sont des futs ordinaires, juste en fer et rien d'autre, ils ne seront pas assez solides pour résister aux grandes pressions du fond de la mer.
Mais remarquez aussi que bien souvent
des ouvriers les manipulaient pour les accrocher. Rappelez vous comment ils étaient habillés...Ils ne portaient aucune protection.
Conclusion: la radioactivité devait être faible. Le fut peut contenir une enveloppe
de béton et/ou de plomb à l'intérieur. Il ne contiendra donc pas autant qu'un simple fut.
Bien sûr la pression de l'eau dans les grandes profondeurs est extrême mais elle est connue. La pression est uniformément répartie. Il conviendra de n'emballer que des solides car ils sont incompressibles. L'exemple de paquet serait des dechets solides noyés dans du béton avec des emballages métalliques soudés. Il est donc possible de réaliser un emballage souple (Plomb) entouré éventuellement d'inox soudé.
Au cas ou l'on aurait des craintes avec la vitesse de chute dans l'eau on pourrait facilement ajouter un parachute aux colis.
Je vous indique ici deux raisons que la plupart d'entre vous ignorent.
Il faut savoir qu'au delà d'une certaine profondeur la densité
de l'eau atteint un maximum et que toute l'eau située en dessous ne se
mélange jamais avec celle du dessus qui est plus légère. L'autre raison
est que l'on n'est pas capable de faire un trou dans la terre aux profondeurs
records atteintes par certaine fosses océaniques . Dans ces fosses se
produisent des mouvement de subduction dont la conséquence est l'entrainement
dans les couches profondes de la terre des matériaux qui sont au fond.
On pourrait obtenir finalement sur une période longue l'engloutissement des
quelques déchets déposés.
J'entends déjà des protestations à propos
des risques volcaniques. Dans ces zones il ne risque pas d'apparaître des volcans
puisque le mouvement est vers un enfoncement du plancher océanique.
Les volcans apparaitront trés loin de cette zone là ou le mouvement est inverse.
Parler de pollution sous entend qu'une nuisance existe et que
des êtres vivants soient concernés. Au cas ou on mettrai en oeuvre cette immersion il est possible et souhaitable de s'assurer de l'absence de vie dans la
zone concernée.
QUE FAIRE DES VIELLES CENTRALES ?
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La solution retenue est de les démanteler c'est à dire détruire sélectivement
en séparant les parties radioactive des autres.
Déjà il est prévu de laisser décroître la radioactivité pendant vingtcinq ans
avant de commencer.
Sur l'image jointe il faut noter que le rectangle brun représente la cuve du réacteur et les parties bleues les deux circuit d'eau sous pression. Le batiment rectangulaire contient les piscines de stockage du combustible usé.
Remarquez aussi la DOUBLE ENVELOPPE du batiment du réacteur. Le béton est précontraint et mesure 90 cm d'épaisseur. La précontrainte est une technique augmentant énormément la solidité. L'enveloppe exterieure sert à absorber un éventuel impact (Chute d'avion par exemple ) sa destruction ne mettrai pas en danger le réacteur. La seconde étant suffisante. La centrale n'est pas représentée entièrement mais les autres parties ne devraient pas être radioactives grâce au double circuit d'eau.
Les parties non radioactives sont considérées comme déchet de démolition ordinaire. Les autres parties seront découpées en morceaux suffisamment petits pour être emballés dans des conteneurs et envoyées en centre de stockage.
Réflechissons aux conséquences d'une telle entreprise...
D'abord il y un risque de dissémination radioactive lors de la démolition et
du découpage. A propos de découpage, vous savez que la cuve du réacteur en acier est épaisse de 20 cm.
A la construction elle a été apportée en deux morceaux cuve et couvercle. L'ensemble
pesant un poids énorme. Et ce n'était que la cuve...
Ensuite de nombreux employés seront concernés. On
n'oublie pas la quantité de déchets liés au travail lui même: outils,
vêtements et protections diverses qui seront pollués. Il s'ajouteront au
volume à évacuer.
Un autre trés gros problème est la quantité à transporter puis stocker.
Combien pèse une centrale atomique réduite en morceaux selon vous ?
Pensez vous vraiment que l'on puisse les démolir ainsi toutes alors que
personne ne se décide vraiment pour le traitement des actuels déchets ?
Imaginons que l'on décide de ne pas les détruire mais de les isoler des
atteintes du temps.
Vous savez que la construction des centrales atomique ressemblent beaucoup
à celle des fortifications militaires et que les bâtiments sont extrêmement
solides et fait pour durer. A l'interieur la cuve du réacteur est en acier
de trés grande épaisseur, vingt centimètres, les canalisations sont aussi
solides.
Que peut il bien se produire de nuisible pour l'environnement si tout celà
reste en place ?
Il faut redouter la corrosion et des infiltrations d'eau. Dans une trés
faible part il peut y avoir dégagement de quelque gaz radioactif.
Les gaz radioactifs ne peuvent pas se fixer dans le corps et ils se diluent trés
vite dans l'air: pratiquement ils n'ont pas le temps de faire des dégâts.
Il n'y a que dans des atmosphères confinées que leur effet soit sensible,
le meilleur exemple est celui des mines d'uranium.
Le confinement sur place sans démolition est une solution envisageable.
En effet on peut trés bien refermer les cuves et les canalisations avec
des bouchons de même épaisseur. On peut aussi bien refermer l'enveloppe
de béton armé de façon à obtenir une solidité égale au reste. Pour faire
bonne mesure on peut remplir avec un matériau inerte(sable ou argile
par exemple) le volume interieur. A l'exterieur il conviendrait de mettre une
certaine épaisseur de matériaux pour renforcer l'étanchéité.
Il est nécessaire de bien comprendre les causes de détérioration du béton
armé et des parties métalliques pour les prévenir. Ces causes sont
parfaitement connues: l'eau et l'air sont ensemble responsable de la
dégradation du béton armé par oxydation du fer et éclatement du béton qui
l'entoure. Pour l'acier le problème est aussi l'oxydation. Les aciers
soumis durant des dizaines d'années à une radioactivité intense se modifient:
il y apparait de nouveaux éléments en plus des isotopes radioactifs du fer.
Ils deviennent plus fragile mécaniquement et plus sensible à l'oxydation.
Un revêtement de goudron épais sur le béton de l'enceinte, puis une
épaisse couche d'argile éventuellement habillée de terre végétale peuvent
constituer une solution.
Remarque: Le goudron et l'argile sont souples. Le goudron est étanche
naturellement et l'argile n'est étanche que humide.
