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Les arguments en faveur du transfert de combustible nucléaire américain vers un stockage à sec
L'un des faits les moins connus de la catastrophe nucléaire de Fukushima - où la perte de liquide de refroidissement dans les piscines de combustible irradié a entraîné des rejets massifs de radiations - est qu'une partie du combustible de la centrale était stockée dans des fûts dits secs, et ces fûts ont survécu à la Séisme et tsunami du 11 mars intacts.
Stockage à sec: Des fûts de stockage à la centrale nucléaire de Diablo Canyon en Californie. Crédit : Commission de réglementation nucléaire
Ce fait est susceptible d'entraîner de nouveaux appels pour déplacer une partie du combustible usé des piscines d'eau sur les sites de réacteurs aux États-Unis - où il est emballé plus densément que le combustible dans les piscines japonaises sinistrées - et dans des fûts secs extérieurs, selon les experts.
Ce qui se passera probablement très rapidement, c'est que la [Commission de réglementation nucléaire] et les services publics parviendront à un consensus selon lequel le transfert du combustible vers le stockage à sec doit être accéléré pour retirer le plus de combustible usé des piscines le plus rapidement possible, dit Ron Ballinger , un ingénieur nucléaire du MIT. Au Japon, dit-il, les fûts de stockage à sec ont résisté au tremblement de terre et au tsunami sans aucun problème.
Jusqu'à présent, les régulateurs américains ont décidé que garder le carburant dans les piscines - et même permettre au carburant d'être plus densément emballé - est sûr. La plupart des réacteurs nucléaires américains disposent d'un stockage en fûts secs et refroidis par air pour certains déchets de réacteurs, mais en général, c'est uniquement parce que les piscines ne peuvent plus s'adapter. Les déchets plus anciens qui ont eu une chance de refroidir pendant quelques années dans les piscines peuvent être transférés dans des fûts secs.
Les États-Unis abritent au moins 65 000 tonnes de déchets de réacteurs nucléaires, plus que dans tout autre pays, et ce chiffre augmente d'environ 2 200 tonnes chaque année.
En général, les réacteurs américains ont beaucoup plus de combustible dans leurs piscines de combustible usé que les réacteurs de Fukushima, dit Richard Lester , qui dirige le département des sciences et de l'ingénierie nucléaires du MIT. Si un événement à l'échelle de Fukushima devait frapper une piscine de combustible d'une centrale nucléaire américaine typique, dit-il, je pense que vous auriez potentiellement une situation pire simplement parce qu'il y a plus de combustible — beaucoup plus de combustible dans le cas des piscines au réacteurs américains.
Le combustible usé d'un réacteur à l'uranium génère de grandes quantités de chaleur même après avoir été retiré du cœur d'un réacteur. Pour cette raison, les tiges usagées doivent être immergées dans des bassins profonds d'eau en circulation pendant plusieurs années afin de les refroidir suffisamment. Mais après plusieurs années, les fûts secs deviennent une option de stockage envisageable. Les fûts - généralement des structures en acier et en béton en forme de tonneau qui mesurent 20 pieds de haut et se trouvent à l'extérieur - n'ont besoin que d'un refroidissement par air passif.
Dans une piscine, au contraire, la proximité des crayons combustibles provoque un échauffement qui nécessite une circulation continue de l'eau. Comme Fukushima l'a démontré, les pompes et leurs systèmes de secours peuvent tomber en panne, et l'eau des piscines de combustible irradié peut s'échapper ou s'évaporer.
Au cours des trois dernières décennies, les retards dans l'ouverture d'un dépôt permanent pour le combustible nucléaire irradié aux États-Unis ont conduit la Commission de réglementation nucléaire des États-Unis à autoriser le réaménagement des piscines de combustible irradié existantes pour augmenter la densité des barres à l'intérieur de celles-ci.
Sur 84 sites de réacteurs américains actuels ou anciens contenant du combustible usé - un chiffre qui inclut certains sites avec plus d'une centrale électrique - 63 ont déjà des fûts secs, 10 demandent leur construction et 11 n'ont pas encore annoncé de plans, selon Nuclear Données de la Commission de régulation.
Carburant dépensé: Aux États-Unis, 63 sites de réacteurs nucléaires actuels et anciens (y compris des complexes de centrales électriques et des installations gouvernementales) disposent déjà d'installations de stockage en fûts secs. 10 autres postulent pour les construire, et 11 n'ont pas encore annoncé leur intention de le faire. Mais ces fûts ne font que suivre le rythme des déchets nouvellement générés. Dans la plupart des endroits, les piscines liquides pour le stockage et le refroidissement du combustible sont encore pleines de déchets et, dans de nombreux cas, ces piscines sont plus denses que dans les réacteurs sinistrés de Fukushima.
S'il y a un accident de perte de liquide de refroidissement, vous allez avoir de gros problèmes, surtout avec ces racks à haute densité et les piscines fortement chargées - et encore plus s'il y a du carburant fraîchement déchargé dans la piscine, dit Allison Macfarlane , géologue et professeur agrégé de sciences et politiques environnementales à l'Université George Mason, qui était l'un des nombreux coauteurs d'un rapport de 2003 mettant en garde contre le danger posé par le reracking dense. Beaucoup de ces piscines se trouvent dans les étages supérieurs de la centrale électrique, ce qui signifie que des brèches ou des fissures pourraient laisser l'eau s'écouler. S'il y a une perte d'eau, vous pouvez avoir un rejet de radioactivité beaucoup plus important qu'à Tchernobyl, car il y a beaucoup plus de combustible dans la piscine que dans le cœur du réacteur.
L'année dernière, le président Obama a annulé son projet d'ouvrir le dépôt de combustible souterrain de Yucca Mountain à 90 miles au nord-ouest de Las Vegas, et a nommé un commission pour trouver des alternatives. La commission, qui doit publier son rapport en juin, n'a fait aucune déclaration au sujet de Fukushima. Macfarlane, membre de la commission, dit qu'elle n'a pas pu discuter de ses éventuelles suggestions. Cependant, l'organe doit se réunir en session publique le 13 mai à Washington.
le rapport 2003 a déclaré qu'en cas de perte de liquide de refroidissement dans une piscine très dense, le refroidissement par air ne suffirait pas. Les températures pourraient atteindre 600 °C en une heure, provoquant la rupture de la gaine du combustible en zirconium, puis augmenter jusqu'à 900 °C, après quoi la gaine brûlerait, entraînant la libération d'énormes quantités de matières radioactives, selon le rapport.
Le rapport proposait un retour immédiat à des configurations de piscine à plus faible densité, avec davantage de combustible refroidi placé dans des fûts secs et déplacé vers des sites centraux. Dans les piscines moins remplies, selon le rapport, le flux d'air à lui seul pourrait suffire à prévenir les incendies en cas de perte de liquide de refroidissement. Il a déclaré que cela pourrait être fait pour pas plus de 7 milliards de dollars à l'échelle nationale, ce qui reviendrait à une augmentation du prix de gros de l'électricité de 0,06 cents par kilowattheure généré à partir du carburant.
Ces démarches n'ont pas été effectuées. Une suite Rapport du Conseil national de recherches a également déclaré que les scénarios d'incendie nécessitaient une étude plus approfondie et a suggéré d'autres mesures tout en laissant intactes les configurations denses. Il semble possible de réduire la probabilité d'un incendie des gaines de zirconium en réarrangeant les assemblages de combustible usé dans la piscine et en prévoyant des systèmes de pulvérisation d'eau qui permettraient de refroidir le combustible, même si la piscine ou le bâtiment sus-jacent étaient gravement endommagés, dit le rapport. Le réarrangement du combustible et le refroidissement de secours des piscines sont en cours de mise en œuvre, a déclaré un porte-parole de la Commission de réglementation nucléaire.
Si le gouvernement américain avait tenu son engagement de 1982 d'ouvrir un dépôt de combustible usé - et ses contrats ultérieurs avec les services publics pour commencer à retirer le combustible en 1998 - la pression sur les piscines de combustible usé des États-Unis aurait été allégée, dit Lester. Il y avait des horaires qui décrivaient comment le DOE [Department of Energy] allait déplacer le carburant, et quel carburant serait déplacé, dit-il. Je pense que nous pouvons dire, sur la base de tout cela, que les piscines ne seraient pas aussi pleines qu'elles le sont actuellement.
Il dit qu'il était crucial de commencer à établir des sites centraux pour le stockage en fûts secs dans le cadre d'un plan global de stockage et d'élimination des déchets, qui, selon lui, ne devrait pas exclure Yucca Mountain. Une utilisation possible du site est le stockage temporaire, dit Lester.