Groupe de travail écologie

Compte-rendu n°4 du lundi 19 décembre 2011

Objectif :

Cette réunion portait particulièrement sur le thème du nucléaire. Elle visait à préparer une assemblée thématique sous forme de conférence débat sur le nucléaire. En effet, dans le groupe de travail écologie, un de nos objectifs est d’organiser de telles assemblées sur différents thèmes afin d’informer sur les questions liées à l’écologie.

Premier texte :

Wani a écrit un texte pour expliquer rapidement ce qu’est le nucléaire.

Le Nucléaire

Plusieurs technologies permettent l'exploitation de l'énergie nucléaire, dégagée lors de différentes réactions nucléaires. Nucléaire car ce sont les noyaux des atomes qui sont impliqués.

A/ Mini-introduction physique des réactions nucléaires :

Les atomes sont constitués d'un noyau et d'un nuage d'électrons. Le noyau, la partie impliquée dans la réaction, est lui-même constitué de protons et de neutrons. Selon le nombre de protons, on a un atome différent (hydrogène, plomb, technétium, oxygène, plutonium, fer, arsenic, mercure...). Un même atome peut par contre avoir un nombre différent de neutron. Deux noyaux ayant le même nombre de proton mais un nombre différent de neutron sont appelés isotopes. On les note ainsi : 12C et 14C pour le carbone possédant 6 protons et 6 neutrons (carbone 12) et le carbone possédant 6 protons et 8 neutrons. La différence de neutron est importante, car elle rend les noyaux plus ou moins stables.

Pour bien comprendre le nucléaire, il est nécessaire de bien différencier 3 types de réactions nucléaires. La radioactivité, la fusion et la fission nucléaire.

    1/ Radioactivité

La radioactivité est un phénomène naturel, qui consiste en une désintégration spontanée d’un noyau atomique. Le noyau étant trop gros, il est instable et il risque de se désintégrer spontanément. La radioactivité concerne donc les isotopes dont le nombre de neutron n’est pas équilibré par rapport au nombre de protons, les rendant instables. Par exemple, le 12C est stable, bien équilibré, alors que le 14C a un peu trop de neutrons : il est plus instable, et donc il est radioactif.

Lors d’une désintégration due à la radioactivité, les noyaux se transforment en d’autres noyaux plus stables, en perdant au passage un peu de leur énergie. Cette énergie est dégagée sous forme de rayonnement plus ou moins dangereux pour la santé et l’environnement.

    2/ fission nucléaire

Cette réaction se produit lors de collision avec des noyaux atomiques. Si ces noyaux sont instables, ils peuvent lors d’une collision se casser en deux noyaux plus petits, dégagent au passage de l’énergie. Par exemple, on peut « briser » un noyau d’uranium 235 (235U) en deux noyaux de krypton et le baryum (Qu’on écrit 92Kr et 141Ba). Pour réaliser cette fission, on peut bombarder les noyaux avec des neutrons. La fission a lieu en libérant de l’énergie, ainsi que d’autres neutrons. Ces neutrons vont alors provoquer la fission des noyaux voisins, lançant ainsi la réaction en chaîne qui peut provoquer de gigantesques explosions.

Les noyaux qui peuvent frissonner quand on les bombarde de neutrons sont appelés « noyaux fissiles ». Le seul élément naturel fissile est le 235U, les autres sont artificiels.

Les première bombes atomiques utilisait le principe de la fission (les bombe A, mais pas les bombe H). Toutes les centrales nucléaires utilisent la réaction de fission nucléaire.

    3/ fusion nucléaire

Cette réaction se produit quand deux noyaux atomiques légers s’assemblent pour former un noyau plus lourd. Il faut apporter à ces noyaux beaucoup d’énergie pour qu’ils puissent fusionner, ce qui produit encore plus d’énergie. L’énergie nécessaire correspond à des températures extrêmement élevées, d’où le nom de réaction thermonucléaire (comme la bombe H, bombe thermonucléaire).

Par exemple, deux isotopes légers, l’hydrogène 2 et l’hydrogène 3 (2H et 3H, qu’on appelle également deutérium et tritium) peuvent fusionner pour produire un atome d’hélium (4He) 

La fusion génère beaucoup plus d’énergie que la fission, d’où le fait que les bombes H thermonucléaires soient encore plus dévastatrices que leurs ancêtres les bombes A. La réaction de fusion est beaucoup plus difficile à contrôler, c’est pourquoi il n’existe pas de centrale nucléaire qui fonctionne grâce à la fusion malgré de nombreux projets de recherche. Par contre, l’explosion des bombes H n’a par définition pas besoin d’être maîtrisée d’où l’utilisation de la fusion dans le domaine militaire.

B/ Fonctionnement des centrales nucléaires

Les centrales nucléaires permettent de transformer l’énergie libérée lors des réactions de fission nucléaire en énergie électrique.

Les réactions ont lieu dans le réacteur de la centrale. Le principe est simple : on introduit dans le réacteur la matière fissile (235U), on lance la réaction par bombardement de neutrons, la réaction en chaîne a lieu et les noyaux de 235U sont consommés, libérant de l’énergie sous forme de chaleur. On utilise un fluide caloporteur pour récupérer cette énergie. C’est un liquide, par exemple de l’eau, qui va circuler dans le réacteur et être chauffé par la réaction. Ensuite, la vapeur d’eau produira de l’électricité dans de simples turbines.

Pour contrôler la réaction en chaîne, on utilise des matériaux qui absorbent les neutrons (cadmium, bore…).

Une partie du 238U, qui n’est pas fissile, va tout de même servir. En effet, le 238U est « fertile » c’est à dire qu’il peut, s’il est percuter par un neutron, non pas fissionner comme le 235U, mais se transformer en plutonium 239 (239Pu) qui lui est fissile, et peut participer à la réaction nucléaire pour chauffer l’eau et produire l’électricité. Le plutonium n’existe donc pas initialement dans le combustible mais se forme en cours de réaction et se retrouve dans les déchets. Les produits de fissions, qui forment les déchets nucléaires du réacteur, sont ensuite évacués pour être recyclés ou stockés.

Une foi que le fluide caloporteur a produit de l’électricité grâce aux turbines, il est refroidit avec de l’eau de mer ou de rivière, puis réinjecté dans le réacteur. Les centrales sont donc toujours construites à proximité de telles sources d’eau.

C/ Ce qui va autour

    1/ combustible

Le seul matériau naturel fissile est le 235U. L’uranium naturel contient à peu près 99% d’uranium 238, non fissile, et 1% seulement d’uranium 235. C’est pour cela qu’avant d’être utilisé, l’uranium naturel est enrichi. Il existe plusieurs procédés pour cela, qui permettent d’obtenir de l’uranium enrichi, avec 3 à 5% de 235U, ce qui est suffisant pour les réacteurs nucléaires. Les bombes nucléaires elles, comme leur réaction est plus rapide, nécessite de l’uranium plus enrichi, avec de 80 à 90% de 235U. L’uranium enrichi est utilisé en centrale, mais il reste l’uranium appauvri, avec très peu de 235U.

Cet uranium appauvri est utilisé entre autre pour confectionner le MOX, un autre type de combustible.

Le MOX (Mélange d’Oxyde) est un mélange d’oxyde d’uranium et d’oxyde de plutonium, deux déchets nucléaires. Le plutonium fissile du mélange (239Pu) permet de lancer une réaction nucléaire qui transmute le 238U fertile en 239Pu fissile. Comme il permet d’utiliser le 238U qui n’est pas fissile à la base, le MOX est considéré comme un « recyclage » de déchet nucléaire.

    2/ Les déchets

L’activité nucléaire industrielle produit de nombreux déchets, lors de l’extraction de l’uranium, de son enrichissement et lors de sa combustion dans les réacteurs. Ces déchets sont radioactifs et donc dangereux. Ils sont parfois « réutilisables » quand on peut les utiliser pour confectionner d’autres types de combustible, comme le MOX. Dans le cas contraire, il n’existe aucun moyen de les traiter. Ce recyclage n’est pas satisfaisant, car les combustibles à base de déchets nucléaire reforment d’autres déchets, le tout formant un cycle aboutissant à des déchets non retraitables pour lequel aucune solution n’existe.

Les déchets qui ne sont plus réutilisables sont appelés « déchets ultimes » et peuvent avoir des durées de vie de plusieurs milliers d’années. Les déchets ont pendant longtemps été tout simplement jeté à la mer, avant que les premiers élans écologiques viennent apporter un cadre légal plus strict entourant la gestion de ces déchets. Comme il n’existe aucune solution de retraitement, ils sont désormais tout simplement stockés. Il existe des projets d’enfouissement profond de ces déchets (stockage géologique) très critiqués pour les risques d’infiltration d’eau non maîtrisables, risques de dispersion suite à des séismes, de l’activité volcanique, des guerres, des forages maladroits.

En attendant, tous les déchets du monde entier attendent dans des barils ou des piscines de stockage l’invention éventuelle d’une technique qui permettrait de les traiter.

    3/ la prolifération

La prolifération d’arme nucléaire est accentuée par l’industrie nucléaire civile, qui produit les matières composant les bombes nucléaire. Même si l’enrichissement de l’uranium n’est pas le même pour le nucléaire civile et le militaire, beaucoup de produit de l’industrie nucléaire, comme le plutonium, sont susceptible d’être détournés à des fins militaires. Il y a eu par le passé collusion entre le civil et le militaire, quand il était prévu un cycle de production de plutonium par les centrales industrielles pour armer le militaire.

De plus, la production de deutérium et de tritium, si des filières à fusion nucléaire voient le jour, permettent la prolifération d’arme thermonucléaire plus puissantes que les bombes A développées par de plus en plus de pays, similaires à celles d’Hiroshima et Nagasaki.

A cela s’ajoute le fait que tout déchet radioactif peut être facilement utilisé sous forme de bombes radiologique, ou « bombes sales ». Ce ne sont pas à proprement parler des bombes nucléaires, mais tout simplement des explosifs classiques, qui répandent un nuage de particules radioactives mortelles.

    4/ L’accident nucléaire

L’industrie nucléaire est entachée d’innombrables accidents plus ou moins graves, dont les plus connus on eu lieu à Three Miles Island aux USA, à Tchernobyl en Ukraine et à Fukushima au Japon. Ces accidents ont eu des conséquences catastrophiques pour l’environnement et un bilan humain extrêmement lourd.

Pourtant, les défenseurs du nucléaire se basent sur des prévisions d’accident qui, si elles étaient réalistes, annonceraient un accident tout les 100000 ans… Chaque accident est justifié maladroitement par les industriels (centrale plus sûres en Europe de l’Ouest que celle de Tchernobyl, tsunami anormalement grand à Fukushima pourtant en zone sismique très active…) 

Les accidents graves peuvent avoir différentes causes : non maîtrise de la réaction, problème de refroidissement, accident industriel classique (incendie, explosion…)

    5/ La démocratie

Le nucléaire, de part la complexité technique et le risque inhérent, ne peut être exploité que par de puissantes firmes, et de manière centralisée. Pour des raisons de sécurité, une certaine opacité entoure la vie de ces centrales, et empêche aux populations de savoir exactement ce qu'il s’y passe. De nombreuses anomalies sont cachées pour des raisons d’image, même lors de catastrophe comme Fukushima. Les citoyens ne peuvent pas contrôler efficacement l’activité des centrales, et doivent se baser sur la confiance envers les exploitants ou envers les agences de contrôles.

De plus, la population n’est jamais consultée au sujet du nucléaire, et subit les décisions imposées par lobbying aux dirigeants politiques. La France étant leader mondial dans le domaine nucléaire, ce domaine pèse lourd sur le PIB français, rendant ce lobby particulièrement puissant dans ce pays.

De nombreux mensonges sont du coup diffusés, comme par exemple concernant les coûts de l’énergie nucléaire, qui serait moins chère que les autres, ce qui n’est pas vrai car beaucoup de frais ne sont pas pris en compte (démantèlement des centrales en fin de vie…).

Bilan

Les défauts du nucléaire sont donc nombreux (déchets dangereux et non traitables, ressources en uranium limitées et épuisées en France, risque d’accident inhérent, prolifération de l’armement nucléaire, centralisation et occultation) pour peu d’avantage (émissions en CO2 moindres qu’avec l’énergie fossile)

Remarques :

Wani a réexpliqué cela lors de la réunion et nous avions tous beaucoup de questions car c’est un sujet complexe quand on l’aborde d’un point de vue strictement scientifique. Il en est ressorti que pour l’assemblée il faudrait fournir une explication scientifique claire et concise pour ne pas perdre l’attention des gens. Nous devrons principalement montrer les avantages et les inconvénients de cette énergie, en faisant ressortir les problèmes qu’elle pose et le nombre incalculable d’accidents possibles.

Certains de ces problèmes liés au nucléaire sont déjà ressortis de la discussion, qu’il faudra retravailler :

• Extraction de l’uranium
• Nécessité de l’eau des fleuves pour refroidir la centrale
• Possible fusion du cœur du réacteur
• Problème de pompes (par exemple dans le cas d’une panne de courant)
• Déchets nucléaires
• Proportion entre l’électricité produite et les besoins de la centrale
• Risque de catastrophes naturelles
• Risque terroriste
• Problèmes du MOX
• Lignes THT (transport avec perte énergie)
• Coût économique…

Chacun doit faire des recherches afin de produire un document commun clair que nous pourrons présenter lors de la tenue de l’assemblée thématique, et qui permette ensuite un débat en connaissance de cause.

Possibilité de projeter des diapos, des schémas, distribuer un court texte explicatif…

Il faut aussi trouver une ou deux personnes pour filmer l’assemblée, afin de pouvoir diffuser un maximum par la suite.

La question d’un référendum et de ses modalités est encore en débat.

Nous nous rendrons en petit groupe le lundi 9 janvier à la prochaine réunion de « Sortir du nucléaire » pour établir un contact avec eux.