Reflets de la Physique n°60 déc 18/jan-fév 2019
Reflets de la Physique n°60 déc 18/jan-fév 2019
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°60 de déc 18/jan-fév 2019

  • Périodicité : bimestriel

  • Editeur : Société Française de Physique

  • Format : (210 x 297) mm

  • Nombre de pages : 64

  • Taille du fichier PDF : 4 Mo

  • Dans ce numéro : l'électricité nucléaire, questions ouvertes et points de vue.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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U appauvri 490 t U-235 0,28% a. La densité énergétique du noyau atomique est un milliard de Wh/kg. Une pastille de 7,5 g d’uranium enrichi à 4% peut fournir jusqu’à 9 MWh d’énergie thermique, l’équivalent de 5 barils de pétrole ou d’une tonne de charbon. b. L’uranium est présent sur Terre à 2 à 3 parties par millions (ppm), avec parfois une concentration supérieure à 1000ppm dans des zones granitiques ou sédimentaires. C’est 15 fois moins abondant que le cuivre, autant que l’étain (mais pour une production annuelle 5 fois plus faible), 30 fois plus que l’argent, et 600 fois plus que l’or.c. Pour la question du futur de l’approvisionnement, voir dans ce dossier l’article de S. Bouneau (p. 46). d. Jusqu’en 2001, l’uranium était encore exploité en France. Cependant, son cout de production n’est pas compétitif sur le marché mondial car les mines françaises sont à faible teneur en uranium (moins de 1%).e. Voir dans ce dossier l’article de A.-S. Dessillons (p. 29). Sur les 40 dernières années, le cout du kg d’uranium a fluctué entre 5 et 200 dollars ; en 2018, il est de l’ordre de 40 à 50 dollars par kg.f. Proportions naturelles  : uranium 234 à 0,005%, uranium 235 à 0,711% et uranium 238 à 99,283%. 12 Reflets de la Physique n°60 Extraction minerai U réenrichi 70 t U-235 4% Enrichissement 560 t U de retraitement 940 t U-235 0,73% Entreposage U de retraitement U naturel U-235 0,71% 1 Conversion UF 6 1 Enrichissement 7. Flux annuel des matières nucléaires alimentant l’ensemble du parc français, en prenant comme exemple l’année 2013.Ensusdes1000 tonnes decombustiblesousformed’oxyded’uranium(UOX),larécupérationduplutoniumpermetdefabriquer100tonnesdecombustiblesMOX (mélanged’oxydesd’uraniumetdeplutonium)etcelledel’uranium70 tonnesdecombustibleréenrichi(URE). 1 U enrichi 1010 t U-235 4% 1 Fabrication combustible 58 REP 63,13 GW 1 g. Durée après laquelle la quantitié initiale a été divisée par deux. Il faut attendre au moins une dizaine de demi-vies pour que la radioactivité diminue de façon très significative.h. Jusqu’en 2011, l’enrichissement était réalisé dans l’usine d’EURODIF à Pierrelatte, par diffusion gazeuse, procédé très énergivore désormais abandonné  : trois des quatre réacteurs du Tricastin étaient exclusivement dédiés à l’alimentation électrique de l’usine d’enrichissement. L’ultracentrifugation, nécessitant 40 fois moins d’énergie que la diffusion gazeuse, est aujourd’hui adoptée comme la technologie de référence.i. Une centrifugeuse enrichit environ 1,2 fois. Donc dix centrifugeuses en cascade enrichissent d’un facteur 1,2 à la puissance 10, c’est-à-dire 6 fois. La proportion d’uranium 235, initialement de 0,7%, passe ainsi à 6 x 0,7%, c’est-àdire environ 4%. j. Chauffage de la poudre pour que les grains se soudent entre eux (sans toutefois fondre complètement), comme par exemple lors de la cuisson des poteries. k. L’amont du cycle, le transport de matières et celui des déchets nucléaires n’ont pour l’instant pas donné lieu à des accidents de très grande ampleur, sauf celui du complexe nucléaire Maïak I Combustible usé 45 GWj/t 1180 t Retraitement La Hague 1000 t Déchets U appauvri U-235 0,28% Fabrication MOX 100 t (7 t Pu) Plutonium 11 t 1 Entreposage Pu près de Kychtym (U.R.S.S.) en 1957 dont on sait peu de choses.l. L’inventaire 2015 de l’Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (ANDRA) donnait fin 2013 les volumes suivants  : 3200 m 3 de haute activité (HA) ; 44 000 m 3 de moyenne activité à vie longue (MAVL) ; 91 000 m 3 de faible activité à vie longue (FAVL) ; 880 000 m 3 de faible ou moyenne activité à vie courte (FMAVC) ; 440 000 m 3 de très faible activité (TFA).m. Auparavant, une partie du plutonium était réservée pour la fabrication du combustible de réacteurs à neutrons rapides, existants ou à venir.n. Les évolutions récentes concernent l’augmentation de la production de combustibles MOX (124 tonnes en 2016) et la réduction du combustible URE à 20 tonnes en 2016, compensé par une augmentation du combustible UOX à 1 070 tonnes. ❚ 7 Pré sentation du »Cycle du combustible« franç ais en 2018,HautComitépour la transparence et l’information sur lasécuriténucléaire(2018),www.hctisn.fr En savoir plus
voi a il 41, 41, Os a edaT a wa roing F Ar imarnInt wiahrin9 À-À RADICIACT RADIOACTIVE resta vaste el ? 5ze Are. "'free" ir ar fars do I. Le Parlement a abordé la question de la gestion des déchets dès la fin des années 1980. Le gouvernement avait autorisé une campagne d’exploration pour rechercher une zone géologique propice au stockage en profondeur des déchets. La population des départements concernés (Ain, Aisne, Maine-et-Loire, Deux-Sèvres) a réagi très vivement face à cette initiative, dont elle se sentait tenue à l’écart. Le Premier ministre de l’époque, Michel Rocard, a mis fin à la campagne d’exploration, et a laissé au Parlement le soin d’engager une concertation approfondie pour trouver une solution. C’est ainsi que le député Christian Bataille s’est trouvé investi de la tâche de rendre, en 1990, au nom de l’Office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques et technologiques (OPECST), un rapport sur la stratégie de gestion des déchets radioactifs. Ce rapport a présenté un ensemble de dispositions pour remettre à plat la manière d’aborder ce dossier, qui était à l’époque dans une impasse. Ces dispositions ont formé ensuite la structure d’une première loi française sur la gestion des déchets, celle du 30 décembre 1991, qui a notamment fixé les lignes directrices de la recherche scientifique sur les déchets radioactifs (a). Depuis le début des années 1990, le dossier de la gestion des déchets radioactifs a été mené avec une remarquable continuité politique, aussi bien par les gouvernements successifs que par les majorités successives au Parlement, avec l’appui de l’opposition. La filière du nucléaire civil français Gestion des déchets radioactifs La nécessité d’une vision politique à long terme Jean-Yves Le Déaut, député (1986-2017), Président de l’Office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques et technologiques (2014-2017) La gestion à long terme des déchets radioactifs produits dans les centrales nucléaires françaises relève d’un choix politique qui a suscité de nombreuses années de débats. Le Parlement a voté, depuis la fin des années 1980, trois lois permettant de fixer une stratégie nationale. Ainsi, la loi de 1991 susmentionnée a-telle été votée à l’unanimité à l’Assemblée nationale, sous un gouvernement de gauche. Quinze ans plus tard, la première loi sur les déchets radioactifs, celle du 28 juin 2006, relative à la gestion durable des matières et déchets radioactifs, a été votée sous un gouvernement de droite, également à l’unanimité (b). Cette loi s’inscrit d’ailleurs dans le calendrier défini en 1991 qui prévoyait, après quinze ans, une évaluation des résultats des recherches sur les déchets radioactifs préalable à un nouveau vote au Parlement. Dix ans plus tard, conformément aux dispositions de la loi de 2006, la loi du 25 juillet 2016 définit la réversibilité et précise les conditions de réalisation du futur stockage géologique profond à Bure-Saudron (Meuse/Haute-Marne) (c). Elle fait suite au dépôt, à l’Assemblée nationale et au Sénat, de propositions de loi similaires, par des parlementaires de tendances politiques distinctes (Gérard Longuet, Christian Namy, Jean-Yves Le Déaut, Christian Bataille). Elle a également été votée, dans les deux chambres du Parlement, à une très large majorité, à l’exception de quelques opposants à l’industrie nucléaire. Des candidats à l’élection présidentielle de 2017 ont proposé de stopper le projet de centre industriel de stockage géologique, et d’entreposer les déchets avant qu’une solution définitive soit trouvée. Or l’entreposage pourrait accroitre les risques en termes de sureté et de sécurité, et retarderait la recherche d’une solution définitive. Que l’on soit pour ou contre le nucléaire, les déchets nucléaires existent et ne rien faire aujourd’hui reviendrait à laisser aux générations futures le soin de trouver une solution (d). En matière d’énergie, il faut que la décision politique, qui s’inscrit dans un temps bref, celui du mandat électoral, puisse prendre en compte des décisions sur un temps long, l’unité de temps dans ce domaine étant de l’ordre du demi-siècle (e). Ainsi la future installation de stockage géologique profond est-elle prévue vers 2035, près de 50 ans après que le Parlement s’est saisi de cette question, et sa durée d’exploitation sera d’au moins 100 ans. La poursuite de cette aventure industrielle et scientifique nécessitera que les décideurs politiques réapprennent à concilier impératifs de court et de long terme. ❚ a. Loi n°91-1381 du 30 décembre 1991 relative aux recherches sur la gestion des déchets radioactifs, dite loi Bataille. b. Loi n°2006-739 du 28 juin 2006 relative à la gestion durable des matières et déchets radioactifs.c. Loi n°2016-1015 du 25 juillet 2016 précisant les modalités de création d’une installation de stockage réversible en couche géologique profonde des déchets radioactifs de haute et moyenne activité à vie longue. d. Sur la question des déchets, voir plusieurs articles dans ce dossier, en particulier celui de B. Romagnan (p. 14), et l’entretien croisé avecC. Stéphan et P.Barbey (p. 19).e. Sur la question de la politique à l’échelle des décennies, en particulier en lien avec le réchauffement climatique, voir l’article de S. Bouneau (p. 46), et celui de N. Maïzi et F. Briens (p. 49). 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