Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020

Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020 Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020

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Des technologies compétitives au service du développement durable route de la circulation naturelle, ce qui permet de concevoir des systèmes passifs d’évacuation de la chaleur résiduelle. Les travaux en cours sur ASTRID portent, en particulier, sur la maîtrise de la réactivité en cas de perte du refroidissement par le sodium (cœur à coefficient de vidange négatif), la récupération du corium en cas d’accident grave, l’élimination de toute possibilité d’une réaction sodium-eau, mettant ce réacteur en rupture totale par rapport à tous les RNR-Na antérieurs. 2.6. Les systèmes d’information et de contrôle-commande méritent une attention toute particulière Les systèmes d’information, de communication et de contrôle-commande attachés à une installation nucléaire complexe en constituent le centre nerveux et conditionnent au plus haut point la bonne marche des dispositifs, en situation d’exploitation normale comme en situation anormale : saisie et intégration des données d’exploitation (lien direct avec la métrologie), interprétation des données en temps réel, commande des dispositifs d’exploitation normale et commande des dispositifs d’urgence, gestion des automatismes, conduite des vérifications et check-lists périodiques, gestion et interprétation des interfaces homme-machine, tenue des journaux d’exploitation, conduite des actions de maintenance, traçabilité, assistance à la gestion d’incidents et de crise. Ils connaissent des perfectionnements continus favorables à la sûreté de l’exploitation mais présentent comme tout système informatique deux types de risques : des défauts de mode commun qui peuvent conduire à les doubler pour quelques fonctions essentielles par des méthodes « câblées » en apparence quelque peu archaïques et des risques d’intrusion malveillante qu’il faudra savoir maîtriser dès lors qu’une ouverture plus ou moins grande de ces systèmes sur l’extérieur s’imposera. 2.7. La protection, le suivi de l’environnement et l’absence de risques sanitaires en situation d’exploitation normale Un des enjeux en matière de maîtrise des processus intervenant dans l’environnement des installations nucléaires est de compléter les données et modèles pour les analyses de sûreté par des expérimentations in situ représentatives des impacts potentiels, prenant en compte la réalité du terrain et reposant sur un contrôle strict des paramètres environnementaux. On vise ainsi à mieux caractériser la réactivité et les potentielles modifications des compartiments physiques et biologiques des écosystèmes sous différents forçages liés aux activités du cycle électronucléaire, dont la dissémination d’éléments radioactifs. On pourra retenir plusieurs orientations scientifiques notamment : − − − − déterminer les marqueurs environnementaux les plus pertinents pour l’évaluation des impacts ; évaluer les mécanismes de transfert au sein de la zone critique et des organismes vivants ; étudier le fonctionnement des écosystèmes au travers du suivi d’éléments liés aux problématiques du cycle en parallèle à celui des cycles majeurs (H 2 O, C, N, etc.) ; développer des capteurs durables (physiques ou biologiques) permettant un accès aux flux et concentrations des éléments d’intérêt ; Centre d’analyse stratégique - 78 - Août 2012 www.strategie.gouv.fr

Le nucléaire − intégrer le contexte socioéconomique (évolutions démographique et sociologique, occupation des sols, habitudes alimentaires, etc.). Pour mener à bien ces travaux, il faudra disposer de sites densément équipés permettant de développer des programmes expérimentaux sur le long terme. 2.8. L’approche de sûreté spécifique au stockage des déchets Les installations de stockage des déchets radioactifs présentent des enjeux de sûreté spécifiques liés à la protection de l’homme et de l’environnement sur des périodes de temps extrêmement longues, allant jusqu’à des centaines de milliers d’années. La maîtrise de la sûreté après fermeture repose sur la capacité à décrire l’ensemble des processus qui contribueront à l’évolution du stockage, qu’ils soient externes (géodynamique, climat), ou internes (processus thermiques, hydrauliques, mécaniques, chimiques et radiologiques), puis à élaborer des scénarios d’évolution. La sûreté dépend de la capacité des éléments ouvragés et de la barrière géologique à atténuer et retarder de manière passive le relâchement de radionucléides vers l’environnement. Leur performance peut être qualifiée à partir de scénarios d’évolution du stockage sur de grandes échelles de temps. Les colis de déchets eux-mêmes constituent une première barrière de confinement. Des développements technologiques sont attendus d’une part pour améliorer la connaissance du comportement des colis ainsi que leur auscultation, d’autre part pour développer des traitements innovants (incinération, stabilisation, etc.) qui stabilisent au maximum les déchets avant leur stockage. Dans le cas du stockage géologique profond, des enjeux particuliers apparaissent dès la période d’exploitation, liés à la réversibilité exigée du stockage et à la longue durée d’exploitation. Cela impose de développer des technologies pour construire des ouvrages de durabilité séculaire, manipuler les colis, et observer de manière non intrusive l’évolution dans le temps du stockage. 3 Le cycle du combustible 3.1. Un élément-clé pour la durabilité du nucléaire Un déploiement durable à grande échelle de l’énergie nucléaire au plan mondial n’est concevable qu’à deux conditions : − − une valorisation aussi complète que possible du potentiel énergétique de l’uranium naturel. Les ressources conventionnelles identifiées, présumées ou spéculatives, paraissent amplement suffisantes pour couvrir les besoins prévisibles à courtmoyen terme, avec les conceptions actuelles en matière de cycles de combustible. Toutefois, il n’en est plus de même dans une vision à long terme où l’énergie nucléaire jouerait un rôle important dans la satisfaction, avec le moins possible d’émissions de CO 2 , des besoins énergétiques des pays aujourd’hui émergents ou en développement (voir 3.2) ; la maîtrise de la gestion des déchets et, tout particulièrement, des déchets ultimes de l’industrie nucléaire. Si le stockage géologique profond est reconnu aujourd’hui comme la meilleure solution de stockage final de ces déchets ultimes, les bons Centre d’analyse stratégique - 79 - Août 2012 www.strategie.gouv.fr

Des technologies compétitives au service du développement durable<br />

route de la circulation naturelle, ce qui permet de concevoir des systèmes passifs<br />

d’évacuation de la chaleur résiduelle.<br />

Les travaux en cours sur ASTRID portent, en particulier, sur la maîtrise de la réactivité<br />

en cas de perte du refroidissement par le sodium (cœur à coefficient de vidange<br />

négatif), la récupération du corium en cas d’accident grave, l’élimination de toute<br />

possibilité d’une réaction sodium-eau, mettant ce réacteur en rupture totale par<br />

rapport à tous les RNR-Na antérieurs.<br />

2.6. Les systèmes d’information et de contrôle-commande méritent<br />

une attention toute particulière<br />

Les systèmes d’information, de communication et de contrôle-commande attachés à<br />

une installation nucléaire complexe en constituent le centre nerveux et conditionnent<br />

au plus haut point la bonne marche des dispositifs, en situation d’exploitation normale<br />

comme en situation anormale : saisie et intégration des données d’exploitation (lien<br />

direct avec la métrologie), interprétation des données en temps réel, commande des<br />

dispositifs d’exploitation normale et commande des dispositifs d’urgence, gestion des<br />

automatismes, conduite des vérifications et check-lists périodiques, gestion et<br />

interprétation des interfaces homme-machine, tenue des journaux d’exploitation,<br />

conduite des actions de maintenance, traçabilité, assistance à la gestion d’incidents<br />

et de crise. Ils connaissent des perfectionnements continus favorables à la sûreté de<br />

l’exploitation mais présentent comme tout système informatique deux types de<br />

risques : des défauts de mode commun qui peuvent conduire à les doubler pour<br />

quelques fonctions essentielles par des méthodes « câblées » en apparence quelque<br />

peu archaïques et des risques d’intrusion malveillante qu’il faudra savoir maîtriser dès<br />

lors qu’une ouverture plus ou moins grande de ces systèmes sur l’extérieur<br />

s’imposera.<br />

2.7. La protection, le suivi de l’environnement et l’absence de risques<br />

sanitaires en situation d’exploitation normale<br />

Un des enjeux en matière de maîtrise des processus intervenant dans l’environnement<br />

des installations nucléaires est de compléter les données et modèles pour les<br />

analyses de sûreté par des expérimentations in situ représentatives des impacts<br />

potentiels, prenant en compte la réalité du terrain et reposant sur un contrôle strict<br />

des paramètres environnementaux. On vise ainsi à mieux caractériser la réactivité et<br />

les potentielles modifications des compartiments physiques et biologiques des<br />

écosystèmes sous différents forçages liés aux activités du cycle électronucléaire, dont<br />

la dissémination d’éléments radioactifs. On pourra retenir plusieurs orientations<br />

scientifiques notamment :<br />

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déterminer les marqueurs environnementaux les plus pertinents pour l’évaluation<br />

des impacts ;<br />

évaluer les mécanismes de transfert au sein de la zone critique et des organismes<br />

vivants ;<br />

étudier le fonctionnement des écosystèmes au travers du suivi d’éléments liés aux<br />

problématiques du cycle en parallèle à celui des cycles majeurs (H 2<br />

O, C, N, etc.) ;<br />

développer des capteurs durables (physiques ou biologiques) permettant un accès<br />

aux flux et concentrations des éléments d’intérêt ;<br />

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