Sciences du démantèlement des installations nucléaires

Academie Des Sciences

Description

En France, neuf des réacteurs nucléaires de production d’électricité sont arrivés en fin de vie et sont en phase de démantèlement, afin de rendre leurs sites libres pour tous usages. En outre, sur les 58 réacteurs électronucléaires en fonctionnement, 48 devraient arriver en fin d’exploitation avant 2050. Cette situation est commune aux nations industrialisées exploitant l’énergie nucléaire : dans la seule Union européenne, il y en a 75, aux États-Unis, il y en a 29.

Ces chantiers de démantèlement ont des caractéristiques qui les distinguent des autres chantiers de démolition.

Ils contiennent des matières radioactives, dont l’exposition externe aux rayonnements, l’ingestion ou l’inhalation accidentelle pourraient constituer des dangers. Les phénomènes associés à la radioactivité sont des obstacles au travail des hommes et à la mise en oeuvre des procédés classiques de démolition. La radioprotection joue donc ici un rôle central.

Des techniques, des appareils et des procédés spécifiques ont été mis au point par les opérateurs spécialisés, et, de ce point de vue, les équipes françaises ont développé un savoir-faire scientifique et technique reconnu internationalement.

Les 8 et 9 octobre 2014, l’Académie des sciences a consacré un séminaire aux sciences et techniques du démantèlement des installations nucléaires, au cours duquel ont été débattus tous les aspects de ces disciplines : la caractérisation des sources de radioactivité, la radioprotection, la logistique, la physicochimie, la mécanique des milieux continus, les codes de calcul, la robotique, les retours d’expériences, la formation, la prospective et le cas des accidents graves…

L’objet de cet ouvrage est de rendre compte de ces journées d’étude et de dresser un panorama des besoins et conditions du démantèlement, de recenser les phénomènes scientifiques clés, de décrire les recherches en cours et d’identifier celles à mener pour permettre le retour au libre usage des sites d’installations électronucléaires, tout en assurant la protection des travailleurs et du public pour le présent et pour l’avenir.

Sujets

• Sciences de la nature
• Sciences de la terre
• Techniques
• Energie et Environnement
• Energie & environnement
• Science de la Terre
• Environnement
• Nucléaire
• Énergie
• Environment
• NRJ (Canada)
• Sciences et techniques
• Sciences fondamentales
• géologie
• climatologie
• hydrologie
• Physique
• Physical attractiveness

Informations

• Publié par: EDP Sciences
• Date de parution: 02 janvier 2017
• Nombre de lectures: 2
• EAN13: 9782759821266
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 115 Mo

Extrait

ACADÉMIE DES SCIENCES
SCIENCES DU
DÉMANTÈLEMENT
DES INSTALLATIONS
NUCLÉAIRES
[ LES ATELIERS DE L’ACADÉMIE ]y
y
Sciences du démantèlement
des installations nucléaires
Sous la direction de Robert Daut Ra
et  ves BRéchet
aca DéMIe DeS Sc IeNce S
17, avenue du hoggar
Parc d’activités de c ourtabœuf, BP 112
91944 Les u lis c edex a, FranceIllustrations de couverture : en haut à gauche : réacteur expérimental Siloé sur le centre CEA de
Grenoble, © CEA Grenoble ; en haut, à droite : démantèlement de Siloé, © P. Avavian/CEA ;
en bas : Futur quartier (vue d’artiste), © CEA Tech.
Imprimé en France
© 2015, EDP Sciences
91944 Les Ulis Cedex A17, avenue du Hoggar, BP 112, Parc d’activités de Courtaboeuf,
Tous droits de traduction, d’adaptation et de reproduction par tous procédés réservés pour
tous pays. Toute reproduction ou représentation intégrale ou partielle, par quelque procédé
que ce soit, des pages publiées dans le présent ouvrage, faite sans l’autorisation de l’éditeur
est illicite et constitue une contrefaçon. Seules sont autorisées, d’une part, les reproductions
strictement réservées à l’usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective,
et d’autre part, les courtes citations justifées par le caractère scientifque ou d’information
de l’oeuvre dans laquelle elles sont incorporées (art. L. 122-4, L. 122-5 et L. 335-2 du Code
de la propriété intellectuelle). Des photocopies payantes peuvent être réalisées avec l’accord
de l’éditeur. S’adresser au : Centre français d’exploitation du droit de copie, 3, rue Hautefeuille,
75006 Paris. Tél. : [phone].
ISBN 978-2-7598-1792-4Liste des auteurs
Chapitre 1
r obert dautra Y Membre de l’académie des sciences
Yves Br ÉCHet Professeur à l’institut national polytechnique de
Grenoble – Membre de l’académie des sciences
Chapitre 2
didier du BOt expert international dans le domaine de l’évaluation
radiologique des sols – Cea
Chapitre 3
andré aure NGO ancien président de la société française de
radioprotection – Membre de l’académie nationale de
médecine
r oland Masse ancien directeur de l’Offce de protection contre les
rayonnements ionisants (OPri) – Membre de
l’académie nationale de médecine et de l’académie des
technologies
Chapitre 4
Luc LaFaNeCHÈre délégué technique au département ingénierie études
– edF/CideN
Yves s Ou LaBaiLLe Chef du laboratoire de la simulation et des techniques
de démantèlement et chef de projet « intervention en
milieu hostile » – Cea
Frédéric t Our NeBiZe responsable du projet de dénucléarisation du site
Cea de Grenoble – Ceaiv ScienceS du démantèlement deS inStallationS nucléaireS
Jonathan WaLter Chargé d’études confnement/ventilation nucléaire
– edF/CideN
Chapitre 5
s ylvain Faure expert sénior décontamination – Cea/deN
Chapitre 6
Joël Guide Z expert international – Cea
Chapitre 7
Yves BaMBer Ger ancien directeur d’edF recherche et développement –
Membre de l’académie des technologies
Chapitre 8
Gérard Laure Nt expert démantèlement – Groupe edF
Chapitre 9
Jean-Pierre Per VÈs ancien directeur du Cea/s aclay
Coordination éditoriale : Jean-Yves CHaPrON, directeur du service des
publications de l’académie des sciences, assisté de Joëlle FaNON.
Organisation du séminaire : Joël Guide Z, expert international Cea.Photo : Jean Friede L
Cet ouvrage est dédié à la mémoire
de Jacques Friede L (1921 – 2014).





Table des ma Tières
Liste des auteurs iii
Chapitre 1 – Le démantèlement des centrales nucléaires :
contexte historique et questions scientifques
et techniques 1
Robert Dautray et Yves Bréchet
Plan du chapitre 2
abstract 3
r ésumé 4
introduction 6
1 Contraintes physiques spécifques du démantèlement 6
2 Procédés mis en œuvre et colis de déchets 7
3 Cadre national et réalisations françaises 8
4 Cadre international : les trois options de l’iaea 13
5 méthodes de travail 14
6 s ciences et techniques du démantèlement 20
7 les hommes 38
Conclusion 42
annexe 1 44
annexe 258
r éférences60
Chapitre 2 – Sources et caractérisation 71
Caroline Chabal, Didier Dubot et Bernard Poncet
Plan du chapitre 72


























vi ScienceS du démantèlement deS inStallationS nucléaireS
introduction  73
1 inventaires radiologiques : exemple des déchets graphites 73
2 méthodologie pour la caractérisation des sols
et des structures du génie civil 80
3 Élaboration d’un scénario de démantèlement :
apport de la réalité virtuelle 85
4 analyse globale 91
5 Traitement de données par géostatistique 93
Conclusion : ne pas oublier l’essentiel… 98
Chapitre 3 – La radioprotection :
un guide sur les objectifs à atteindre 101
André Aurengo et Roland Masse
Plan du chapitre 102
1 Quelques notions de base 103
2 effets déterministes 104
3 effets aléatoires 106
4 Cas de l’embryon et du fœtus 108
5 r isques psychosociaux en cas d’accident 109
6 r églementation de la radioprotection 109
7 démantèlement : principes de la radioprotection 110
8 démantèlement : la question des très faibles activités (TF a) 113
Conclusion : ne pas oublier l’essentiel… 115
Chapitre 4 – L’organisation des opérations
de démantèlement 117
Luc Lafanechère, Yves Soulabaille,
Frédéric Tournebize et Jonathan Walter
Plan du chapitre 118
introduction 119
1 découpe et mise en œuvre en téléopération
pour les besoins du démantèlement 119
2 Conception des confnements de chantier et rejets gazeux :
de la r &d à la normalisation 129































table deS matièreS vii
3 Organisation des opérations pour le démantèlement
du réacteur s iloé au Cea Grenoble 135
Conclusion 145
r éférences 145
Chapitre 5 – La physicochimie 147
Sylvain Faure
Plan du chapitre 148
introduction 149
1 Physicochimie aux interfaces pour le traitement des surfaces
solides par gels ou mousses 149
2 Physicochimie des procédés de décontamination
des sols par CO  supercritique et par mousses de fottation 1532
3 Physicochimie de la phytoremédiation des sols 157
4 Physicochimie dans l’eau supercritique pour la dégradation
des liquides organiques 158
5 Physicochimie des procédés en colonne, la décontamination
des effuents liquides aqueux 160
Conclusion 161
r éférences 163
Chapitre 6 – Le retour d’expérience des opérations
de démantèlement 165
Joël Guidez
Plan du chapitre 166
introduction – démantèlements programmés :
une réalité industrielle 167
1 Grande variété d’installations concernées 167
2 Processus de démantèlement bien établi 169
3 exemple de retour d’expérience au Cea : le démantèlement
des installations de Grenoble 170
4 exemple des réacteurs français 172
5 r etour d’expérience à l’international  de Westinghouse 173
6 Cas particulier des réacteurs rapides à sodium 176
Conclusion 177


























viii ScienceS du démantèlement deS inStallationS nucléaireS
Chapitre 7 – Formation et enseignement 179
Yves Bamberger
Plan du chapitre 180
1 Qui s’en occupe ? 181
2 Quelques particularités des formations du domaine
du démantèlement des installations nucléaires 182
3 Panorama d’ensemble des formations 183
Conclusion 186
Chapitre 8 – Prospectives 187
Gérard Laurent
Plan du chapitre 188
1 besoins en matière de r &d et d’innovation dans le cadre
du déclassement 189
2 intégration du démantèlement lors de la conception des installations
nucléaires –92
3 r éacteurs (ePr , aP1000, as Trid et r JH) 195
Conclusion196
r éférences 196
Chapitre 9 – Le cas particulier des accidents graves 199
Jean-Pierre Pervès
Plan du chapitre 200
1 Quelles différences entre démantèlement normal
et démantèlement post-accidentel ? 201
2 Quelques rappels d’accidents graves 202
3 r etours d’expérience des accidents 203
4 r etours d’expérience des mises en sécurité
et des démantèlements après accident 204
Conclusion et perspectives 213
Conclusion – Quelles leçons pour la situation française ? 219
Robert Dautray et Yves Bréchet
Plan du chapitre 220















table deS matièreS ix
1 Homogénéité versus variété : les outils génériques
et