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RÉSUMÉ
Même si la durée d’exploitation des installations nucléaires est longue (de l'ordre de 60 ans pour les réacteurs français), elle reste néanmoins limitée dans le temps, son arrêt étant essentiellement lié à l'obsolescence des matériels et procédés, ou des considérations d'ordre économique ou de sûreté et sécurité. Les installations nucléaires font alors l'objet d'opérations d'assainissement et de démantèlement qui répondent à des objectifs différents et requièrent des techniques spécifiques. L'assainissement et/ou le démantèlement d’une installation nucléaire produit des quantités conséquentes de déchets, généralement de nature différente de ceux produits lors de l'exploitation de l'installation considérée. Les déchets radioactifs issus de ces opérations sont destinés à être acheminés vers les filières d'évacuation de l'Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs.
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Although the operational life of nuclear plants is long (around 60 years for French reactors) it is nonetheless limited in time, the stopping of it being essentially due to the obsolescence of materials and processes or to economic or safety considerations. The nuclear power plants are then subjected to cleanup and dismantling operations which have different objectives and require specific techniques. The cleanup and/or dismantling of a nuclear power produces significant quantities of waste which is generally of a different nature to that produced during the operation of the concerned plant. The radioactive waste produced by these operations is destined to be sent to the waste disposal facilities of the French National Agency for the Management of Nuclear Waste.
Auteur(s)
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Michèle TALLEC : Chef du département des Projets d'assainissement-démantèlement au CEA
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Jean-Pierre KUS : Adjoint au Chef du Département Études, EDF – CIDEN - .
INTRODUCTION
Les installations nucléaires ont une durée prévisionnelle d'exploitation qui est longue (on envisage une durée de vie de l'ordre de 60 ans pour les réacteurs de puissance français), mais forcément limitée dans le temps : la fin de vie d'une installation nucléaire peut être entraînée par l'achèvement des programmes expérimentaux prévus dans l'installation, l'obsolescence des matériels et procédés, des considérations d'ordre économique (optimisation de moyens, coût de maintenance) ou de sûreté et sécurité (évolution de la réglementation). À l'issue de leur période d'exploitation, les installations nucléaires de base (INB) font l'objet d'opérations d'assainissement et de transformations qui permettront leur arrêt définitif puis leur démantèlement.
La variété des activités et des filières conduit à des installations pour la plupart « uniques » dans leur principe. En pratique, la présence de radioactivité est donc différente d'un type d'installation à l'autre :
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dans un réacteur nucléaire, elle est majoritairement contenue dans les éléments combustibles, et dans une moindre mesure, dans les structures proches du cœur soumises à l'activation neutronique ainsi que dans les circuits qui ont véhiculé du fluide contaminé ;
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dans un laboratoire, elle est contenue dans des boîtes à gants ou des enceintes protégées de dimensions modestes ;
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dans une usine de retraitement, elle est présente dans des dizaines, voire des centaines, de kilomètres de tuyauterie et de multiples cuves ;
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dans un accélérateur, la seule radioactivité qui subsiste est celle de l'activation des structures proches du faisceau.
L'assainissement et le démantèlement d'une installation répondent à des objectifs différents et requièrent des techniques spécifiques.
Après évacuation du combustible, le cas échéant, l'assainissement d'une installation (aussi appelée phase de mise à l'arrêt définitif : MAD à EDF) consiste à éliminer :
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les substances dangereuses : matières radioactives, produits chimiques ;
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les équipements légers : mobilier de laboratoire, petites boîtes à gants, appareils d'analyse ;
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la radioactivité sur certaines parties ou certains équipements de l'installation, notamment par des procédés de décontamination.
Le démantèlement consiste à :
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démonter et évacuer les gros équipements ;
-
éliminer la radioactivité dans tous les locaux de l'installation ;
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démolir les bâtiments après avoir procédé à leur assainissement ;
-
éventuellement reconvertir tout ou partie de l'installation.
L'ensemble des activités d'assainissement et de démantèlement est souvent appelé déconstruction. Dans les deux cas, les déchets radioactifs issus des opérations sont destinés à être acheminés vers les filières d'évacuation de l'ANDRA (Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs).
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Gestion des déchets3. Déconstruction
3.1 Phases principales
Le planning synthétique de la figure 5 montre les principales phases du processus de démantèlement d'une installation nucléaire, de l'arrêt définitif jusqu'à la réhabilitation du site en fonction de son usage ultérieur.
Ce planning illustre le cas d'une centrale nucléaire, mais peut être transposé à tout autre type d'installation.
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On donne ici les principales opérations que recouvrent ces phases, avec les principaux enjeux associés. On y revient plus en détail dans les paragraphes suivants, qui intègrent les leçons du retour d'expérience vécu ou recueilli à l'international.
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Mise à l'arrêt définitif (MAD)
Les enjeux principaux consistent à évacuer l'essentiel du terme source et à préparer le démantèlement. On évacue donc dans cette phase le combustible, les sources, les effluents radioactifs. Les circuits sont vidangés et rincés.
Au titre de la préparation du démantèlement, on procède à des simplifications fonctionnelles (analyse et mise hors service définitive des systèmes devenus inutiles), des opérations de décontamination qu'il est préférable de faire à ce moment-là plutôt que quelques années plus tard (circuits opérationnels et traitement des effluents disponibles), des opérations de collecte de l'historique et de caractérisation radiologique (avant que le personnel soit dispersé et certains radioéléments traceurs disparus).
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La préparation du démantèlement
Cette phase est fondamentale et conditionne la réussite de l'ensemble des opérations de démantèlement. Elle comporte des processus avec des objectifs bien distincts, mais liés entre eux, qui nécessitent d'avoir au plus tôt une bonne vision des opérations dans leur ensemble.
Le schéma de la figure 6 montre les étapes de cette phase, sur lesquelles on revient dans la suite (§ ). Il s'agit successivement de collecter les données d'entrée, de disposer de référentiels déclinés en « grandes options techniques » concrets, puis de disposer d'une vision globale, macroscopique et quantifiée de l'ensemble des opérations, et à partir de là, d'obtenir les autorisations et les agréments déchets nécessaires, de préparer...
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