Démantèlement d’une centrale nucléaire : comment ça marche ?

Alors que la plus ancienne centrale nucléaire de France est encore opérationnelle pour quelques mois, la fermeture définitive de Fessenheim interviendra en 2020.

Le premier réacteur sera arrêté le 22 février et le second cessera de fonctionner le 30 juin. Mais au fait, concrètement, comment démantèle-t-on une centrale nucléaire ?

Éléments de réponse avec Christian Jeanneau, Senior Vice-Président nucléaire chez Assystem.

Comment démantèle-t-on une centrale nucléaire ?

A ce jour, près de 180 réacteurs nucléaires ont été arrêtés dans le monde, dont plus de la moitié en Europe. En France,12 réacteurs sont en cours de démantèlement. Selon l’ASN, « le démantèlement couvre l’ensemble des activités, techniques et administratives, réalisées après l’arrêt définitif d’une installation nucléaire, afin d’atteindre un état final prédéfini où la totalité des substances dangereuses et radioactives a été évacuée de l’installation ».

Ces opérations démarrent une fois la production commerciale d’électricité arrêtée.

Puis, une fois le combustible retiré du réacteur et confié à Orano, l’ensemble des autres bâtiments et leurs équipements procédés sont rincés, démontés puis démolis par des industriels en commençant par les bâtiments non nucléaires (turbine, groupe alternateur, …) pour finir par le bâtiment réacteur (internes, cuves…).

Les déchets générés par ces opérations sont conditionnés via des filières industrielles de traitement et confiés pour stockage à l’ANDRA.

A l’issue de ces opérations, l’installation, délaissée de toute radioactivité, est « déclassée », c’est-à-dire qu’elle peut être rendue au monde « conventionnel » pour une utilisation autre.

Les coûts de ces opérations sont supportés par l’exploitant, provisionnés durant la phase d’exploitation du réacteur et font l’objet d’audits réguliers de la Cour des Comptes notamment.

Quelles sont les étapes ?

En France, le démantèlement d’une installation nucléaire suit un processus réglementaire qui commence par une déclaration d’arrêt définitif au ministre chargé de la sûreté nucléaire et à l’ASN dès lors (ou au moins 2 ans avant) que l’exploitant envisage d’arrêter définitivement son installation et se termine par le déclassement officiel de l’installation. Il comprend généralement trois étapes :

• La première étape du démantèlement consiste en l’arrêt de l’installation : la production d’électricité est interrompue définitivement, tout le combustible est déchargé, les circuits sont vidangés et plus aucune matière radioactive n’est utilisée dans l’installation. Cette phase de fermeture comprend l’arrêt de production définitif (ADP), la cessation définitive d’exploitation (CDE) et la mise à l’arrêt définitif (MAD) et peut durer quelques années.
• La seconde étape démarre après l’obtention d’un décret de démantèlement après avis de l’ASN et enquête publique. Ce décret fixe les principales étapes du démantèlement, la date de fin du démantèlement et l’état final à atteindre. Lors de cette étape, tous les bâtiments (à l’exception du bâtiment réacteur) et tous les équipements de procédés sont démontés et l’ensemble des déchets produits sont conditionnés et expédiés vers les centres de stockage adaptés de l’ANDRA.
• La troisième et dernière étape correspond aux opérations sur site de démantèlement de la cuve, à la démolition des bâtiments du bâtiment réacteur et à l’assainissement des sols.
• A l’issue de cette dernière étape, le site est déclassé.

Quel devrait être la durée du démantèlement de Fessenheim ?

Pour répondre à cette question, il convient de regarder ce qui s’est passé dans les autres pays, notamment aux Etats-Unis ou en Allemagne, ou respectivement 37 et 29 réacteurs ont été arrêtés pour des raisons économiques (émergence de gaz de schiste aux USA) ou pour des raisons politiques (Allemagne).

Les récents benchmarks faits là-bas tendent à valider des scénarios selon lesquels un réacteur à eau pressurisée du même type que ceux de Fessenheim (PWR) pourrait être complétement démantelé en une quinzaine d’années.

Combien de personnes seront affectées sur le chantier ?

Décider de fermer et démanteler une installation nucléaire constitue une décision industrielle forte. En effet, le démantèlement est un processus qui s’échelonne sur plusieurs décennies (même en cas de stratégie de démantèlement immédiat) et mobilise des ressources humaines importantes.

Mais les effectifs requis en phases de préparation et de réalisation du démantèlement sont nettement inférieurs aux effectifs en charge de l’exploitation d’une centrale nucléaire. On estime qu’il y a environ 3 fois moins de personnels mobilisés durant les phases de démantèlement par rapport au phase d’exploitation de la centrale.

Quels types de métiers ?

La nature des activités menées en phases de démantèlement diffère sensiblement des activités nécessaires à l’exploitation. Certaines disparaissent ou sont fortement réduites, d’autres émergent. Par exemple :

• Les métiers liés à l’exploitation se limitent à la surveillance du confinement (nécessaire à la sureté nucléaire des travaux) et à l’entretien des fonctions support (distribution électrique, ventilations, effluents, etc.). Les métiers liés au pilotage de l’installation nucléaire, à la maintenance des systèmes supports diminuent fortement, voire disparaissent et les ressources correspondantes doivent donc être redéployées sur d’autres installations.
• A l’inverse, de nouvelles compétences d’études de scénarios de démantèlement (études, qualité, sûreté nucléaire) peuvent être déroulées sur site ou en délocalisées dans des centres d’ingénierie. Sur site, les activités de démantèlement s’articulent essentiellement autour de la décontamination, la découpe et la manutention et le conditionnement de déchets, qui ne sont pas « cœur de métier » d’un exploitant nucléaire. Une grande partie de ces activités peuvent être sous-traitées ; le maître d’ouvrage doit donc assurer la surveillance des travaux assurés par des entreprises spécialisées dans ce type d’activité.

Le digital peut-il permettre un gain d’efficacité sur ce type de projet ?

Pour améliorer l’efficacité des opérations de démantèlement, l’industrie nucléaire a bien évidemment recours au digital. Elle a, par exemple, su mettre en œuvre plusieurs solutions d’intelligence artificielle pour traiter l’ensemble des données d’exploitation qui avaient été générées pendant des décennies d’exploitation. L’enjeu est de taille et pour l’illustrer, gardons en tête qu’à date, le CEA a accumulé plus de 14 milliards de documents sur l’ensemble de ses installations.

Puis, pour améliorer la maîtrise des travaux à réaliser, les exploitants commencent également à développer des jumeaux numériques des installations à démanteler.

Cette innovation permet d’améliorer la maitrise des travaux à réaliser car, au travers d’une continuité étendue des données entre donneurs d’ordre et sous-traitance, elle permet la conception de procédés et outils adaptés aux travaux et qualifiés pour les opérations futures.

Enfin, le développement de salle immersive permet aux opérateurs de valider la faisabilité des opérations à réaliser avant d’entrer en zone, renforçant ainsi l’efficacité et la sûreté des personnels.