Cigéo : l’expertise de l'IRSN passe par l’anticipation des risques

Cigéo : l’expertise de l’IRSN passe par l’anticipation des risques

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Alors que les recherches de l’Andra (Agence nationale de gestion des déchets radioactifs) sur le projet Cigéo se poursuivent, Delphine Pellegrini, experte de l’IRSN (Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire), décrypte pour L’EnerGeek les principaux enseignements du dossier d’options de sûreté. Un sujet « brulant » puisque la Commission Nationale de Débat Public vient d’annoncer la tenue d’un débat public, au second semestre 2018, sur la cinquième édition du plan national de gestion des matières et déchets radioactifs (PNGMDR 2019-2021). Rencontre…

  • Avez-vous suivi le développement de Cigéo (centre industriel de stockage géologique) depuis l’origine ?

Oui, je me suis rendue sur place à différents stades du laboratoire à Bure. Au démarrage des expérimentations, j’y allais tous les mois. En effet, nous ne nous contentons pas d’expertiser sur dossiers le projet développé par l’Andra. Ainsi, j’ai eu la chance de pouvoir assister aux premiers creusements dans les années 2000. Depuis cela a pris de l’ampleur, avec entre autres des galeries qui s’étendent sur plusieurs kilomètres. Évidemment, la méthode de creusement a légèrement évolué au fil du temps, car comme dans tout projet on apprend en faisant. L’Andra a notamment mieux pu observer le comportement de la roche afin d’optimiser les techniques de soutènement. C’est l’avantage d’un laboratoire, on peut faire de la recherche et du développement avec l’objectif de bénéficier de retours d’expérience.

  • Suite à l’avis de l’ASN sur les options de sûreté de Cigéo, est-il possible de rassurer sur la tenue de l’installation face aux séismes ?

Dans ma réponse, j’évoquerai d’abord les installations de surface. Sur la tenue et la résistance de ces bâtiments aux séismes, Cigéo a déjà pu bénéficier d’une importante expertise française sur le dimensionnement des installations nucléaires. Nous disposons à la fois des compétences pour examiner la manière dont il faut déterminer l’aléa sismique, c’est-à-dire le risque, et la manière dont il faut concevoir les bâtiments en conséquence pour qu’ils résistent aux secousses. Il existe d’ailleurs un guide spécifique de l’Autorité de sûreté nucléaire (ASN) sur le sujet.

Mais Cigéo est à la croisée de deux univers, le nucléaire et la mine ; et la spécificité du projet réside surtout dans ses parties localisées en profondeur, avec ses galeries. Lorsqu’on s’intéresse à la documentation scientifique sur le sujet, on constate que les mouvements liés aux séismes auraient tendance à s’amplifier quand ils arrivent en surface : ils seraient donc plus faibles en profondeur qu’en surface. Aussi, l’Andra cherche à confirmer cette hypothèse à Bure. Seulement en attendant de pouvoir approfondir la question et obtenir plus de données, car il n’y a pas souvent de séismes dans une région à faible activité sismique comme à Bure, l’Andra considère dans son dossier de sûreté qu’il n’y a pas de différence entre la puissance ressentie en surface et celle contre laquelle ils doivent prémunir les infrastructures souterraines. Au moins, les relevés des sismographes auront permis de mettre en évidence qu’à l’inverse, il n’y aura pas de démultiplication des caractéristiques du séisme dans la couche argileuse du Callovo-oxfordien.

Au cours de l’exploitation du site, plusieurs organes vitaux nécessiteront au demeurant une vigilance particulière. Dans le jargon des mineurs, on les appelle « les liaisons jour/fonds ». Il s’agit de différents puits d’accès, ainsi que d’une descenderie de 5 km qui permettra d’acheminer les colis en profondeur. Nous soulignons l’importance du dimensionnement de ces ouvrages qui ont pour fonction de relier « le jour » – ou la surface – et le niveau de l’installation. C’est pourquoi, nous sommes attentifs à ce que les marges retenues couvrent l’ensemble du spectre de l’aléa sismique, tout en tenant évidemment compte de l’ensemble des séismes historiques répertoriés entre autres dans la base de données nationale de la sismicité historique de la France (SIS France).

En définitive, ce qu’on peut retenir c’est qu’il existe encore des débats d’experts sur certains points rencontrés avec le projet Cigéo, mais que le dossier de l’Andra est globalement bien avancé. En juin 2017, la publication de l’IRSN sur le dossier d’options de sûreté a été très commentée car il s’agissait de la dernière étape avant le dépôt de la demande d’autorisation. Notre principale mission, à ce stade du processus pour Cigéo, consistait à vérifier qu’aucun changement majeur dans la conception ne devait être envisagé, car dans un tel cas les éléments de base de la démonstration de sûreté changent et cela peut avoir des conséquences sur le dépôt de la demande d’autorisation de création.

  • Quand Pierre Franck Chevet, demande aux producteurs des “déchets [bitumés] – le CEA, Orano et EDF – de les reprendre et de les reconditionner, pour les rendre inertes”, cela ne représente donc pas un changement majeur pour Cigéo ?

A Cigéo, il n’y a pas d’atelier où l’on va retransformer les déchets ; majoritairement, des opérations de manutention seront réalisées afin d’emmener les colis jusqu’à leur emplacement de stockage. Quels sont, dès lors, les risques à étudier pour ce site industriel ? Car notre métier consiste justement à anticiper les risques, à déterminer avant tout si un risque est avéré ou non, avec ensuite l’optique d’élaborer des recommandations pour le réduire au maximum et tendre vers le risque 0.

L’évaluation de sûreté qui accompagne le développement de Cigéo identifie dans cette perspective plusieurs scénarios contre lesquels se prémunir afin d’empêcher une remontée de la radioactivité en surface. Nous avons commencé par parler des séismes, mais l’Andra étudie par ailleurs de nombreux événements, tels que les conséquences d’éventuelles chutes des colis, ou une hypothétique inondation. Autre éventualité que l’IRSN identifie comme le risque principal pouvant conduire à de relâchements en surface, le risque d’incendie. Celle-ci concerne plus particulièrement les déchets bitumés, qui représentent approximativement 18% de l’inventaire des déchets pour Cigéo. Ces derniers sont effectivement inflammables du fait de leur matrice en bitume. De plus, les déchets bitumés sont caractérisés par leur réactivité thermique, c’est-à-dire que ces déchets peuvent être à l’origine d’un processus d’emballement de réactions chimiques en chaîne. Pour répondre à nos exigences en termes de sûreté, nous avons anticipé diverses situations envisageables, par exemple celle où on aurait une onde de chaleur qui viendrait chauffer un déchet bitumé et qui ferait reprendre la réaction exothermique d’un coli bitumé, pour aller jusqu’à un emballement.

Initialement, l’Andra avait souhaité exclure ce type de scénario, en s’appuyant notamment sur des recherches menées avec le Commissariat à l’énergie atomique (CEA), mais sur lesquelles l’IRSN a souhaité revenir. Concrètement, nous estimons qu’il est toujours préférable de s’interroger sur les moyens de limitation des conséquences dont on disposerait en cas d’incendie. Et, en l’occurrence, il est sage de considérer que sur la surveillance ou sur les moyens d’intervenir, des améliorations peuvent encore être apportés. Cependant, à l’IRSN nous privilégions la solution du prétraitement des déchets. Nous pensons effectivement qu’il faut en premier lieu trouver une solution pour rendre inerte les déchets bitumés, c’est-à-dire trouver des voies de traitement thermiques ou chimiques visant à ôter le potentiel réactif des déchets. Sur ce point, notons qu’il ne revient pas à l’Andra de développer ces procédés, mais plutôt au CEA. Cette voie de gestion pouvant rentrer des écueils, il convient aussi selon nous que l’Andra travaille à modifier le concept de stockage de ces déchets s’ils devaient être stockés en l’état.

  • Pensez-vous que “le projet Cigéo a atteint dans son ensemble une maturité technique satisfaisante au stade du dossier d’options de sûreté” ?

Oui, nous l’avons même écrit. Notre travail consiste à mettre en lumière les améliorations que l’on souhaite voir apportées afin de renforcer la sûreté de Cigéo. En corolaire, nous ne mettons peut-être pas toujours assez l’accent sur l’ensemble des réalisations satisfaisantes déjà accomplies par l’exploitant. Nous pensons néanmoins que Cigéo peut atteindre un bon niveau de sûreté et qu’il reste à ce titre une solution accessible pour la filière nucléaire française.

On peut même souligner qu’au stade d’un dossier d’option de sûreté, que d’autres installations nucléaires ont également pu connaître, l’Andra est bien avancée sur certains domaines. Sur le référentiel des connaissances géologiques du site, sur celui du comportement des radionucléides ou sur sa démonstration en criticité, l’Andra a notamment rendu une très bonne copie. Sur les autres volets que nous venons d‘indiquer, nous attendons que des précisions soient apportées pour la demande d’autorisation de création prévue en 2019.

Indépendamment des solutions techniques qui pourront être déployées d’ici là, on peut rappeler que le stockage géologique repose sur deux principes : l’isolement et le confinement. Dans le cas des déchets nucléaires de haute activité, la durée de vie du risque s’étend sur plusieurs centaines de milliers d’années. Face à cette échelle de temps, seuls les travaux des géologues apportent des réponses proportionnées, puisque la couche du Callovo-oxfordien est stable depuis plus de 10 millions d’années. A l’heure actuelle, c’est uniquement avec l’étude de ces temps géologiques, qu’on peut accéder à des durées de stabilité suffisantes pour envisager la couverture du risque des déchets nucléaires sur toute la période de leur radioactivité.

  • Comment contribuez-vous à la diffusion des connaissances sur ces sujets ?

A l’IRSN, nous effectuons nos propres recherches pour appuyer notre expertise technique. Pour Cigéo, nous disposons d’un laboratoire à Tournemire dans le Larzac, un ancien tunnel ferroviaire creusé dans de l’argile similaire à celle de la couche du Callovo-oxfordien étudiée par l’Andra, où l’on peut prendre des mesures, observer des phénomènes,  afin de produire des analyses totalement indépendantes.

Jusqu’à présent, 3 axes ont été privilégiés lors de nos expérimentations. Au début, nous étudions principalement les caractéristiques hydrauliques, chimiques, thermiques et mécaniques des argiles ainsi que leur réaction à la fracturation. Désormais, on s’intéresse plus particulièrement à l’interaction des matériaux (essentiellement, béton argile et acier) et l’évolution de ces composants au cours du temps. Dernièrement, dans le cadre du programme européen « Modern 2020 », on s’est aussi penché sur l’innovation des moyens de surveillance et des différents capteurs, afin de renforcer la sûreté en phase d’exploitation.

Pour diffuser nos résultats sur l’ensemble de ces problématiques, plusieurs vecteurs sont à notre disposition. D’abord, les chercheurs de l’IRSN publient dans les revues scientifiques. Notre unité de recherche comptabilise en moyenne une vingtaine de publications par an. Toutefois, la diffusion de notre savoir n’est pas exclusivement orientée vers les cercles scientifiques et universitaires. En effet, nous entretenons également des contacts fréquents et réguliers avec le Comité Local d’Information et de Suivi (CLIS) à Bure, mais aussi avec l’Association nationale des comités et commissions locales d’information (ANCCLI). A l’occasion de l’examen du dossier d’options de sûreté, nous avons notamment lancé une initiative inédite pour l’IRSN, qui s’ouvre progressivement à la société civile…

Rédigé par : Delphine Pellegrini

Delphine Pellegrini
Chef du Service des déchets radioactifs et des transferts dans la géosphère.
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