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Fusion et Sűreté
Les
installations de fusion présentent de grands avantages en terme de sűreté et
d’environnement comme :
1
- L’absence
de risque d’emballement de la réaction
Les
conditions d’entretien de la réaction de fusion imposent l’utilisation
d’un plasma trčs peu dense (quelques
grammes de combustible dans un volume de plusieurs centaines de m3),
trčs pur et ŕ trčs haute température. La quantité de combustible présente
dans la chambre de combustion pendant la réaction est donc toujours trčs
faible.
La moindre perturbation non contrôlée de ce milieu entraîne son
refroidissement rapide et l’arręt automatique des réactions de fusion.
L’emballement de la réaction est par conséquent intrinsčquement impossible. Aprčs
l'arręt du plasma, l'énergie résiduelle est faible. Aucune détérioration
majeure d'origine accidentelle portant sur les structures ne peut se produire.
Il en résulte que la fonction principale de sűreté ŕ assurer est
le confinement (pour un réacteur ŕ fission, il faut ajouter le contrôle de la
réaction et l’évacuation de la puissance résiduelle). La stratégie de
confinement fait l'objet d'un soin particulier ŕ cause de la présence de tritium
qui se caractérise par une diffusion élevée dans la plupart des matériaux.
Cependant, il faut souligner que des techniques éprouvées et qualifiées dans plusieurs installations
au monde ont montré leur efficacité concernant la gestion du tritium.
Des études
détaillées ont montré qu’un dimensionnement adéquat permet d’éviter
l’évacuation des populations męme en cas d’accident
majeur.
2
- L’absence
de déchet radioactif ŕ vie longue
Les
combustibles utilisés dans un réacteur de fusion sont abondants, également
répartis ŕ travers le monde et de grande densité
énergétique. Le deutérium est extrait de
l’eau de mer et les réserves sont estimées ŕ plusieurs millions d’années.
Dans un réacteur de fusion, le tritium sera fabriqué in-situ ŕ partir
du lithium qui est trčs abondant dans la croűte terrestre et les océans. Par
conséquent, aucun des combustibles de base, le deutérium et le lithium, pas
plus que le produit de la réaction, l’hélium (un gaz neutre), ne sont
radioactifs. Si l’on excepte le premier démarrage qui nécessite une charge
initiale en tritium, un réacteur de fusion ne
demandera pas de transport de matičre radioactive.
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A
la fin de la vie du réacteur de fusion, les matériaux entourant le plasma et
constituant la structure du réacteur seront activés. Sur le plan de
l'impact environnemental, le choix pour ces éléments de structure de matériaux
ŕ faible activation (ou plus exactement ŕ temps
de décroissance rapide) permet de minimiser les quantités de déchets
radioactifs. Aprčs une période de 100 ans suivant l'arręt définitif du réacteur,
la majorité (voire la totalité) des matériaux
peut
ętre soit considéré comme des déchets de trčs faible activité (satisfaisant
aux normes de déclassification des déchets nucléaires définies par l'AIEA et
recommandées par la Commission Européenne) soit recyclé dans la
filičre nucléaire.
Cette
qualité peut ętre illustrée par une image forte (figure 1) : en moyenne aprčs 100 ans
de décroissance, la radioactivité moyenne des matériaux d'un réacteur de
fusion est plus faible que celle des cendres du charbon qui aurait produit la męme
quantité d'énergie. L'élimination des déchets
de fusion par la génération qui a contribué ŕ les créer est un objectif
tout ŕ fait réalisable
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Figure 1 : radiotoxicité aprčs
l'arręt du réacteur
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Le
charbon contient toujours ŕ l'état de traces du thorium et de l'uranium
3
- Le
trčs faible impact global sur l’environnement
Toute
activité humaine agit directement ou indirectement sur l'environnement. La
sensibilisation croissante des opinions publiques aux questions
environnementales a conduit ŕ s'interroger sur une méthode permettant de
mesurer les impacts environnementaux de l'utilisation de l'énergie. L'Union européenne étudie dans le cadre du programme ExternE
(Externalities of
Energy)
la notion d’externalité associée ŕ la production d’énergie. Toute conséquence
(négative ou positive) d’une activité qui n’est pas prise en compte dans
le coűt de cette activité génčre une externalité (ou un coűt externe).
Les externalités peuvent ętre assimilées ŕ une unité de mesure
permettant de quantifier l'impact sur l'environnement d'une activité : une
faible externalité indique un faible impact sur l'environnement. Sommairement, la méthodologie d’évaluation des
externalités d’un systčme
de production d’énergie est basée sur l’identification des émissions dues
ŕ ce systčme, puis sur l'étude du transfert des polluants dans l’environnement
et enfin sur l'évaluation et la quantification en terme de coűts des impacts sur
l’environnement et la santé. Cette analyse est menée ŕ tous les stades de
la filičre considérée (extraction du combustible, construction de la centrale,
exploitation, accident, démantčlement…). Cette analyse permet par exemple la
prise en compte des effets néfastes sur la santé de l'exploitation miničre ou
de la pollution liée ŕ l'utilisation des énergie fossiles (problčmes respiratoires,...).
Le
résultats provenant d’une part de l’étude ExternE
,
et
d’autre part des études socio-économiques réalisées au sein du programme
fusion
montrent que les externalités de la filičre fusion sont les plus basses de
toutes les filičres considérées (figure 2). L'énergie de fusion est la
filičre énergétique présentant les impacts sur l'environnement les plus
faibles. Ceci est la conséquence des avantages inhérents de la fusion : pas de pollution
atmosphérique en fonctionnement, filičre
produisant le moins de CO2, ....
Figure 2 : Comparaison
des externalités (coűts externes) de plusieurs filičres énergétiques
En
savoir plus :
-
CROUAIL
P., LE DARS A., SCHNEIDER T., BONNERY C., GRYGIEL J.-M. -
Etude bibliographique sur la comparaison des impacts sanitaires et
environnementaux de cinq filičres électrogčnes (nucléaire, charbon, gaz,
hydraulique, éolienne).
CEPN-R-267 ,
Janvier 2000 (pdf, 325 ko)
-
Site du
Centre d'Etude sur l'Evaluation de la Protection dans le domaine du
Nucléaire (CEPN,
)
-
Safety
and Environmental Impact of Fusion (EFDA report)
SEIF
report 
,
April 2001 (pdf, 410 ko)
-
Les
activités du CEA dans le domaine de la sűreté des installations de fusion
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