MARS 2011
PRINCIPES ET DÉFINITIONS DU NUCLÉAIRE 1/ Principe d'une réaction nucléaire Au cœur du réacteur d'une centrale nucléaire se produit une réaction de fission : un neutron se déplace et percute un atome d'uranium, le noyau absorbe alors le neutron. Le noyau devient tellement instable qu'il éclate. Il se divise en deux parties et libère de l'énergie. La fission nucléaire n'est pas possible avec n'importe quel élément. On utilise l'uranium, car ses atomes ont de gros noyaux instables faciles à diviser. Cette réaction provoque donc un dégagement d'énergie sous forme de chaleur ; qui va transformer l'eau du générateur en vapeur. Cette dernière va faire tourner des turbines qui vont créer un courant électrique. La fumée qui sort des cheminées est de la vapeur d'eau. Celle ci ne doit pas rentrer en contact avec la radioactivité qui est à l'intérieur. Les combustibles irradiés deviennent des déchets radioactifs qui seront conditionnés. Ces déchets posent un gros problème car ils sont extrêmement dangereux à cause de leur radioactivité. L'énergie nucléaire est donc loin d'être une énergie propre. Une autre réaction existe : la fusion. Un noyau d'hydrogène et d'Hélium se fusionnent. Ces deux noyaux constituent la source d'énergie du soleil et des étoiles, alors, leur fusion entraine une énorme quantité d'énergie. La bombe thermonucléaire est faite sur ce principe. Mais l'homme cherche aussi à produire de l'électricité à l'aide de cette méthode. Ceci reste techniquement difficile !
2/ Définitions autour du nucléaire Nucléaire : adj. XIXe siècle. Dérivé savant du latin nucleus, « noyau ». Qui se rapporte au noyau de l'atome. Atome : Constituant élémentaire de la matière, assemblage de particules fondamentales. L'atome est constitué d'un noyau massif environné d'un nuage d'électrons, particules chargée négativement. Le noyau est constitué de neutrons, sans charge électrique, et de protons, chargés positivement. Les atomes peuvent échanger des électrons pour établir des liaisons chimiques et donner des molécules ou des corps composés. Centrale nucléaire : usine produisant de l'électricité à partir de l'énergie nucléaire. Parc nucléaire : L'ensemble des réacteurs nucléaires sur le sol français. Arme nucléaire : arme qui utilise l'énergie nucléaire. Guerre nucléaire : conflit où seraient utilisées les armes nucléaires. On dit aussi arme atomique, guerre atomique.
Essai nucléaire : expérimentation d'une bombe atomique. Puissance nucléaire : pays possédant la bombe atomique. Fusion : formation d'un noyau atomique à partir de deux autres plus légers afin de dégager beaucoup d'énergie. (sources : www.sortirdunucleaire.org)
3/ Dates et grands évènements
1789 Le chimiste prussien Klaproth découvrel'Uranium
1896 Le physicien français Becquerel découvre la radioactivité naturelle.
1898 Découverte par Pierre et Marie Curie du radium et du polonium.
1901 Premières tentatives d'utilisation du radium à desfins thérapeutiques par Henri Becquerel et Pierre Curie.
1911 Découverte du noyau de l'atome parRutherford.
1934 Découverte de la radioactivité artificiellepar Irène et Frédéric Joliot-Curie.
1942 Premier réacteur nucléaire mis en route à Chicago, aux Etats-Unis.
1945 Deux bombes atomiques sont lancées sur les villes japonaises Hiroshima et Nagasaki.
1957 Premier accident nucléaire à Windscale, en Grande Bretagne.
1963 EDF produit ses premiers watts d'électricité d'origine nucléaire. C'est le "tout nucléaire
français"
1967 Mise en service de l'usine de La Hague, en Normandie. Elle assure le traitement des combustibles nucléaires usés en provenance de réacteurs.
1979 Accident nucléaire à Three Mile Island, aux États-Unis. Cet accident est classé au niveau 5, le plus haut niveau étant 7, de l'échelle internationale des évènements nucléaires INES
1986 Accident gravicime de niveau 7 sur l'échelle INES dans la centrale nucléaire de Tchernobylen Ukraine.
1997 Début du premier démantèlement d'une centrale nucléaire française, celle de Brennilis. Cela va durer 20 ans et entraîner 1500 tonnes de
déchets.
2004-2007 Un nouveau réacteur nucléaire EPR va être construit en Basse - Normandie. Beaucoup de citoyens français s'y opposent et souhaitent sortir du nucléaire.
CENTRALE NUCLÉAIRE 1/ Comment fonctionne un réacteur nucléaire ?
Connaître le fonctionnement d'une centrale nucléaire permet de savoir quels sont les dysfonctionnements éventuels, qui peuvent produirent rapidement un incident, voire accident nucléaire. Produire de la chaleur et la transformer en vapeur d'eau est le principe de base pour toutes les centrales, quel que soit le combustible utilisé (uranium, fioul, gaz ou charbon).
Circuit primaire : (1) Le cœur du réacteur est traversé par de l'eau sous pression, qui véhicule la chaleur produite par la réaction nucléaire. Circuit secondaire : (5) Cette chaleur est récupérée dans les générateurs de vapeur, qui vaporisent l'eau du circuit secondaire. Ce circuit, censé être isolé de la radioactivité, peut être contaminé en cas de fuite des générateurs de vapeur.
Production d'électricité : (7) Cette vapeur actionne une turbine. (8) Celle-ci est couplée à un alternateur qui fabrique l’électricité. (9) L'électricité passe par le transformateur avant d' être évacuée sur le réseau. Le circuit de refroidissement : (10) Il permet de retransformer la vapeur en eau par l'intermédiaire d'un condenseur. Ce circuit utilise de l'eau prélevée d'un fleuve ou de la mer. Pour 2/3 des centrales, le circuit passe par une tour de refroidissement.
2/ Quels sont les dysfonctionnements ? En France, 516 incidents ont été répertoriés officiellement en 2002, soit un toutes les 16 heures en moyenne. (1) La cuve contient le combustible - l'uranium - où se fait la réaction nucléaire. Le coeur du réacteur dégage une très grande chaleur, qui doit être évacuée de façon continue pour rester sous contrôle. Sous l'effet des intenses radiations, l'acier de la cuve se fragilise progressivement. (2) L'enceinte de confinement : un gigantesque sarcophage en béton à double paroi. Destinée à protéger la cuve d'éventuelles agressions extérieures, elle est conçue pour résister à la chute d'un petit avion, mais pas d'un gros porteur… L'enceinte perd de son étanchéité au fil du temps, d'où un risque de perte de radioactivité. En cas d'accident, l'enceinte est susceptible d'exploser. (3) Le couvercle : ferme les cuves de réacteur et en assure l'étanchéité. En 1991, un problème générique de corrosion a été découvert. Devant la difficulté à réparer les adaptateurs fissurés, tous les couvercles du parc français doivent être changés pour éviter une fuite. Il reste encore 25 % des couvercles à remplacer ! (4) Les grappes de commandes : des dysfonctionnements fréquents des grappes (elles se coincent et parfois même se cassent) sont apparus dés 1994. (5) Générateurs de vapeur : composés de plusieurs milliers de tubes, ce sont de gros échangeurs de chaleur. Ces tubes sont une barrière essentielle entre les 2 circuits: c'est une enceinte de confinement dont la paroi mesure 1 mm d’épaisseur… Leur rupture constituerait un accident extrêmement sérieux. (6) Circuit de refroidissement à l'arrêt: des fissures provoquant des fuites ont été découvertes sur ce circuit dès 1998.
3/ Comment retraite-t-on le combustible irradié ? Les centrales nucléaires ont besoin d'uranium. On extrait du sol environ 30 000 tonnes d'uranium chaque année. Mais ce minerai d'uranium contient trop peu d'uranium pour être utilisé dans les centrales nucléaires. Il est traité dans les usines où il est transformé en combustible nucléaire. Quelques réacteurs utilisent le plutonium comme combustible. Il n'existe dans la nature qu'en infime quantité. C'est donc en bombardant de l'uranium 238 avec des neutrons qu'on produit du plutonium. Celui ci est extrêmement dangereux; il émet des radiations très puissantes et est particulièrement explosif. Ces combustibles s'usent, et doivent être finalement remplacé par de nouveaux combustibles. Il faut alors le retraité pour récupérer l'uranium pas encore utilisé. La France retraite le combustible nucléaire à La Hague. Mais ceci pose des problèmes* : - Seuls 5% à 10% du combustible usé mondial annuel sont soumis à un retraitement, le reste étant entreposé en attente d’une évacuation définitive dans un dépôt.
- Tandis que certains déchets sont conservés et traités, des volumes considérables de déchets liquides et gazeux sont relâchés dans l’environnement. Les opérations de retraitement libèrent des volumes bien plus importants de radioactivité que les autres activités nucléaires, généralement plusieurs milliers de fois plus que les réacteurs nucléaires. - Les rejets radioactifs dans l’air et la mer entraînent la contamination des chaînes alimentaires en empruntant un certain nombre de voies. Les individus peuvent également recevoir des doses de radiation par l’exposition à des aérosols radioactifs, l’inhalation de gaz et de particules radioactifs.
- De nombreux accidents se sont produits à La Hague, certains impliquant d’importants rejets radioactifs. Les dangers potentiels principaux à La Hague sont liés au risque d’incendie et d’explosion dans les bassins de stockage, dans les usines de vitrification ou dans les usines de traitement des effluents.
- Une recrudescence statistiquement importante de la leucémie dans la région de La Hague a été établie. L’augmentation se poursuit. A ce jour, aucune preuve concluante n’établit un lien causal avec les rejets radioactifs de La Hague. Cependant, ceux-ci ne peuvent être exclus comme facteur contribuant aux effets sanitaires observés.
*Source : Rapport final de WISE PARIS Pour le panel STOA Résumé analytique et conclusions générales Octobre 2001
LA FRANCE NUCLÉAIRE 1/ France, pays le plus nucléarisé du monde Avec ses 58 réacteurs et 1100 sites renfermant des déchets nucléaires, la France détient le record du pays le plus nucléarisé au monde par rapport au nombre d'habitants.
Le nucléaire représente 17% de l'énergie française. En effet, l’électricité d’origine nucléaire représente 78 % de la consommation électrique française, mais seulement 17 % de la consommation finale d’énergie française.
2/ La Hague : la plus grande usine de retraitement Depuis 1966, l'usine de la COGEMA, située au cap de La Hague, en Normandie, retraite du combustible nucléaire. Non seulement elle retraite des combustibles pour la France, mais aussi ceux de 27 autres pays utilisant de l'énergie nucléaire. Les combustibles qui arrivent à l'usine sont stockés sous l'eau pendant plusieurs années afin qu'ils refroidissent et ne soient plus radioactifs. Ensuite l'uranium et le plutonium sont réutilisés pour produire du nouveau combustible. Sur le plan environnemental, l’impact de La Hague a fait l’objet d’un examen de fond par un groupe d’experts internationaux*. L’étude a montré que les rejets radioactifs des sites de La Hague en fonctionnement normal correspondent à un accident significatif tous les ans. Des émissions qui dépassent de plusieurs ordres de grandeur les émissions autorisées. Le site de La Hague concentre de loin le plus grand inventaire de radioactivité sur le sol français, ce qui en fait un cauchemar pour tout responsable de sécurité. En cas d'attentats, telle une attaque d’avions détournés, l'usine de La Hague n'est pas protégée.
3/ Les faux arguments pour justifier le choix du nucléaire : "Le nucléaire permet de réduire l'effet de serre : L'effet de serre est un réel problème : il peut entraîner un changement climatique dramatique faisant disparaître des espèces. Les sécheresses et inondations seront plus fréquentes. Mais le nucléaire n'est pas la solution au problème. Certes l'énergie nucléaire ne produit pas de gaz carbonique, mais elle est loin d'être propre : tous les matériaux qui servent à construire des centrales ont consommé de l'énergie avec émission de gaz polluants. Les déchets radioactifs sont transportés d'un endroit à un autre ce qui : - produit bel et bien du CO2 - engendre le risque de dispersion de matière radioactive dans l'environnement Pour lutter contre l’effet de serre, il faut une baisse globale de la consommation énergétique mondiale, et surtout, il faut remplacer les énergies fossiles par des énergies renouvelables. "Ca coûterait trop cher d'arrêter" : Combien cela nous coûtera t-il si un accident se produit ? Une grande partie de la population sera victime de cancers et des enfants auront des malformations ou maladies génétiques. Tous nos fruits et légumes seront radioactifs, on ne pourra plus vendre nos produits agricoles à l'étranger. Notre renommée en matière de bons vins va vite disparaître.
Bien d'autres problèmes écologiques surviendront. Tout ça ne va t-il pas nous coûter cher ? "Il faudra beaucoup de temps pour pouvoir sortir du nucléaire." C'est faux. Il faut savoir que pour produire de l'uranium enrichi, l'industrie nucléaire a besoin d'une grande quantité d'énergie. En fait, elle s'auto-alimente avec de l'énergie nucléaire, ce qui fait augmenter la consommation française ! Si la France arrête d'exporter son énergie nucléaire, et que l'industrie nucléaire arrêtait de s'auto-alimenter avec de l'énergie nucléaire, la production d'énergie nucléaire peut être rapidement réduite. *Etude
dirigée pour le compte du programme « Scientific and Technological Options Assessment » (STOA) du
Parlement Européen 4
LE NUCLÉAIRE MÉDICAL Le nucléaire médical est la première source d'irradiation En matière de nucléaire, on pense tout de suite aux centrales ou aux armes, mais ce que l'on sait moins c'est que le nucléaire médical est la première source d'exposition aux radiations ionisantes. La médecine utilise des sources radioactives pour des examens au scanner, des diagnostics, des pathologies, des angioplasties cardiaques : interventions effectuées avec des sondes pour éviter les opérations à coeur ouvert. Dans ce type d'opération, qui peut durer entre 20 minutes et plus d'une heure, le médecin utilise des rayons X fluorescents pour voir la sonde avec laquelle il répare ou remodèle un vaisseau sanguin. Cette technique opératoire permet aux patients de rentrer rapidement chez eux au lieu de rester longtemps à l'hôpital comme c'est le cas après des opérations, lourdes, à coeur ouvert. Mais quand les patients reçoivent de la radioactivité, les doses sont 250 fois supérieures à la norme admise officiellement ! Quant aux professionnels de santé, ils sont les plus exposés.
LES ARMES NUCLÉAIRES 1/ Quelle est la relation entre une centrale électronucléaire et une bombe atomique ?
Il existe deux familles de bombes : les bombes à fission (ou bombes A) les bombes à fusion (ou bombes H, appelées aussi thermonucléaires). Les bombes A et les centrales électronucléaires utilisent toutes les deux le phénomène de fission du noyau. La centrale utilise cette fission pour créer de l'énergie sous forme de chaleur. La bombe, elle, utilise la fission pour créer un dégagement énorme : une explosion ! Pour cela, ce sont des milliards d'atomes qui vont subirent la fission : c'est laréaction en chaîne dont nous avons déja parlé. Pour faire une bombe, la réaction en chaîne va être "emballée" : elle va produire un énorme dégagement d'énergie dans un temps très court.
2/ Est ce que le nucléaire civil est lié au nucléaire militaire? On entend par "nucléaire civil", l'énergie nucléaire produite par les centrales pour répondre aux besoins de la population. Le plutonium nécessaire à la fabrication des bombes atomiques est produit par les centrales nucléaires dites « civiles ». Sans ses centrales, la France n'aurait pas de bombes atomiques.
3/ Quelles sont les mesures mises en place pour éviter l'usage d'armes nucléaires ? L'Union Européenne devrait jouer un rôle plus actif dans les politiques de désarmement et de non-prolifération et tendre également à renforcer sa coopération avec les Etats-Unis contre la diffusion des armes de destructions massives.
Le parlement Européen a mis en place un Traité de non - prolifération des armes nucléaires. le nombre d'Etats signataires s'élève à 189 (avec la Corée du Nord). Seuls trois pays ne l'ont pas signé : l'Inde, le Pakistan et Israël. Tous les États détenant l'arme nucléaire signataires du Traité de non-prolifération sont invités à prendre des mesures significatives en vue d'éliminer leurs arsenaux nucléaires. La Russie est appelée à contribuer davantage aux programmes de destruction de ses armes chimiques et de traitement de son plutonium.
4/ Quels les pays détiennent l'arme nucléaire ? Les cinq pays, appelés "Club des cinq", qui possèdent officiellement l'arme nucléaire sont : Etats-Unis Russie Royaume Uni France Chine. Ils disposent d'un statut particulier : ils ne doivent pas détruire leurs armes nucléaires car ils les détenaient avant la mise en place du Traité. En signant le Traité, ils se sont engagés à ne pas aider d'autres pays à obtenir l'arme nucléaire et à ne pas non plus agresser un pays ne disposant pas de bombe nucléaire. source : www.diplomatie.gouv.fr