Les déchets nucléaires : comment sortir de l’économie du plutonium ?

17 avril 2019 - Posté par Alain Grandjean - ( 3 ) Commentaires

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CNPE DE DAMPIERRE
Credit : CNPE DE DAMPIERRE

Le débat national lancé ce mercredi 17 avril est l’occasion de reprendre à la base la problématique de la gestion des déchets nucléaires. La stratégie française actuelle nous conduit en effet à une véritable «économie du plutonium » dont les inconvénients sont majeurs. Mais il est encore temps de chercher des solutions nouvelles pour fermer le cycle du combustible d’une façon acceptable pour la société et pour réduire l’emprise du stockage géologique profond. Pour ce faire, il est impératif de revenir sur les 3 axes de recherche de la loi Bataille de 1991 et d’explorer toutes les voies alternatives au choix français de transmutation par réacteurs rapides de GEN4. Dans un article publié avec Farah Hariri dans la lettre d’Enerpresse Le Quotidien de l’Energie (n°12305, 16/04/19), nous discutons des innovations permettant d’accélérer le processus naturel de transmutation afin de réduire plus rapidement l’activité des déchets radioactifs de vie longue. Enfin nous venons avec une proposition et une direction politique à prendre. La quête d’une solution durable aux déchets nucléaires doit être désormais le vecteur directeur stratégique de l’industrie nucléaire.

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Par Alain Grandjean, docteur en économie de l’environnement, et Farah Hariri, docteur en physique nucléaire

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3 Responses to “Les déchets nucléaires : comment sortir de l’économie du plutonium ?”

  1.   Thierry Caminel   18 avril 2019 à 18 h 21 min

    Bonjour,

    Dans quelle mesure votre proposition permettrait elle vraiment la « fermeture du cycle de combustible » , pour pouvoir à terme se passer d’U235 (dont les réserves s’épuisent) ?

    PI, j’ai trouvé une étude récente sur la Chine (https://hal-cea.archives-ouvertes.fr/cea-01908268/document ) qui montre que, dans ce pays, l’approche recyclage + réacteurs rapides est la plus efficace pour le développement durable de l’énergie nucléaire, et donc probablement pour une réduction des énergies fossiles et des émissions de CO2.
    Comme il est possible que la Chine devienne un producteur majeur de réacteur et surgénérateurs dans les décennies à venir (tout comme ils le sont devenus pour les EnR), ne peut-on pas penser que les problèmes que vous soulevez sont solvables, et que l’approche reste intéressante à considérer d’un point de vue climatique, malgré ses défauts (essentiellent quantité d’actinides mineurs à stocker et risque de prolifération) ? Serait il envisageable de ne bruler que les actinides, et garder le Pu comme combustible?

  2. […] penser de cette proposition de rupture de la part d’un scientifique réputé pour une certaine hostilité envers […]

    •   SELLES André   10 mai 2019 à 9 h 30 min

      on ne peut certes pas compter sur une idée inventive avant sa maturation lors de tests industriels. mais celle de gerard Mourou , prix NOBEL de physique 2018 pour sa technique d’ amplification Laser dite CPA , pourrait déboucher sur une nouvelle donne pour le traitement des dechets nucléaires . LE delai d’ étude de 10 15 ans qu’ il donne n’ est pas fait pour simplifier les choix politiques. cette directio nde traitement de sdecehts méritait d’ être signalée …
      Ce mardi 2 octobre, Gérard Mourou, professeur émérite à l’école polytechnique, recevait le prix Nobel de physique 2018. Il vous explique ses découvertes et leurs applications. Propos recueillis par Benoît Tonson, The Conversation

      Gérard Mourou, professeur émérite de l’École polytechnique a été récompensé par le prix Nobel de physique 2018. Il partage cette récompense avec la Canadienne Donna Strickland pour avoir conjointement élaboré une méthode de génération d’impulsions optiques ultra-courtes de haute intensité, ainsi qu’avec Arthur Ashkin pour l’invention des pinces optiques et de leurs applications médicales. The Conversation l’a rencontré à l’École polytechnique, le jour de l’annonce du prix.
      La technique qui m’a valu le Nobel

      J’ai obtenu le Nobel pour l’invention d’une technique laser appelée chirped pulse amplification (CPA) : une méthode de génération d’impulsions optiques ultra-courtes de haute intensité. Elle permet d’obtenir des puissances considérables, d’aller dans des domaines de la physique qu’on ne pouvait pas atteindre. Les puissances de laser atteintes aujourd’hui sont de l’ordre de 1021 W/cm2. Elles permettent d’obtenir des pressions, températures et champs électriques extrêmement élevés en laboratoire.

      Amplification par étalement et recompression des impulsions (CPA). Strickland et Mourou, Opt.Comm.56, 219 (1985)

      Avant le développement de cette technique, on était gêné car on arrivait à un certain seuil de puissance où on ne pouvait plus amplifier. Le champ électrique laser était tellement élevé que l’on endommageait le matériel optique lui-même.

      C’est en 1983, avec mon étudiante Donna Strickland avec qui je partage ce Nobel que nous avons imaginé la CPA.

      Notre idée était d’étaler dans le temps les composantes de fréquence et allonger les pulsations de quelques femto secondes (10-15 secondes) à quelques nano secondes (10-9). Cela diminue leur intensité et permet de les amplifier sans saturation. Un second système de réseaux recomprime ensuite les pulsations amplifiées. Un énorme gain en intensité est réalisé. C’est comme au karaté : on délivre une puissance très importante dans un temps très, très bref.

      Lorsque j’ai soumis cette idée à Donna, en lui demandant de la mettre en œuvre, elle m’a répondu que c’était « facile » et que ça « ne constituait même pas un sujet de thèse ». Je peux lui dire aujourd’hui, qu’elle avait raison ce n’était pas un sujet de thèse, c’était un sujet de prix Nobel !
      Un laser surpuissant pour la chirurgie de l’œil

      La plus connue des applications, c’est la chirurgie de l’œil : c’est notre invention ! Ce que l’on appelle la chirurgie femto seconde réfractive de l’œil et de la cornée. L’impulsion est tellement courte que l’on peut faire une ablation alors que la matière n’a pas le temps de suivre, donc rien n’est détruit autour. Le risque d’effet délétère pour le patient est ainsi minimisé et notre technique a permis de corriger la vue de millions de personnes.

      Tout est parti d’un accident : au début de l’utilisation de ce laser, un étudiant était en train de monter son expérience, d’aligner le laser. D’un coup « pof », il prend un coup de laser dans l’œil ! On l’amène à l’hôpital et quand l’interne l’a examiné, il s’est exclamé : « incroyable ! Qu’est ce que c’est comme laser ? » L’œil était endommagé, mais là, la blessure était « parfaite ». C’est-à-dire qu’il y avait une tâche, nette, sans débris autour, alors qu’habituellement une lésion provoquée par un laser ressemble à un volcan. On a pensé qu’il y avait là, matière à essayer cette technologie dans le domaine de l’ophtalmologie. Deux ou trois jours après, le médecin m’a téléphoné en me demandant de faire partie de notre équipe, et nous avons travaillé ensemble à l’élaboration de cette technique.
      Une idée pour les déchets nucléaires

      Celle qui me tient particulièrement à cœur est le traitement des déchets radioactifs avec nos techniques lasers. Je m’explique : prenez un noyau atomique : il est composé de protons et de neutrons, si on met un neutron en plus ou si on enlève un, ça change absolument tout. Ce n’est plus le même atome, ses propriétés vont alors totalement changer. La durée de vie de ces déchets est changée fondamentalement : on peut la réduire d’un million d’années à 30 minutes !

      On est déjà capable d’irradier avec un laser à grand flux beaucoup de matière d’un seul coup, la technique est donc parfaitement applicable et théoriquement rien ne s’oppose à une utilisation à échelle industrielle. C’est le projet que je suis en train de lancer en collaboration avec le CEA. Nous pensons que d’ici 10 ou 15 ans nous pourrons vous montrer quelque chose.

      C’est vraiment ce qui continue à me faire rêver : toutes les applications futures de notre invention. Lorsqu’on travaille, c’est la passion qui nous anime, pas les espoirs de Prix Nobel. C’est notre curiosité qu’il nous faut assouvir. Après mon prix, je vais continuer !

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      Gérard Mourou, Professeur et membre du Haut-collège, École Polytechnique ; propos recueillis par Benoît Tonson, Éditeur Science + Technologie, The Conversation France.

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