[Avis d'expert] Prolongation de la durée de vie des centrales nucléaires : quelle réalité ?

Alors qu’Emmanuel Macron affirmait le 8 décembre que le nucléaire est une énergie sûre, se pose actuellement la question de la prolongation de la durée de vie des réacteurs français au-delà de 40 ans. Dans ce contexte, certaines idées reçues façonnent l’opinion. Qu’en-est-il réellement ? Le décryptage de Kako Naït Ali, docteure en chimie des matériaux et ingénieure matériaux de génie civil, au sein d'une entreprise spécialisée dans l'énergie.

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[Avis d'expert] Prolongation de la durée de vie des centrales nucléaires : quelle réalité ?
Kako Naït Ali, docteure en chimie des matériaux et ingénieure matériaux de génie civil, travaille au sein d'une entreprise spécialisée dans l'énergie.

En France, les réacteurs peuvent fonctionner sans durée d’exploitation réglementaire

Les opposants au nucléaire évoquent l’entrée des réacteurs dans une phase de vieillissement non prévue et inconnue pour l’exploitant EDF. C’est méconnaître la réalité technique et les enjeux actuels concernant la prolongation de la durée de vie des réacteurs nucléaires au-delà de ce jalon des 40 ans.

Le vieillissement est un processus qui résulte de l’évolution d’un matériau, matériel ou ouvrage dans le temps en fonction des sollicitations multiples qu’il subit. La durée de vie, elle, est associée à l’atteinte d’une limite de fonctionnement. Pour un réacteur nucléaire, cela correspond à l’impossibilité de remplacer un élément essentiel de l’installation ou bien à un risque de sûreté majeur identifié.

La durée de vie de 40 ans, si souvent évoquée, n’est pas une limitation technologique, mais une durée de licence des réacteurs aux USA, pays d’origine des réacteurs nucléaires à eau pressurisée français. Cette durée, renouvelable, a été fixée pour des raisons économiques et antitrust selon la Nuclear Regulatory Commission (NRC). Certains éléments peuvent avoir été conçus pour cette durée de service, mais ce n’est pas une règle de conception.

En France, l’Autorité de Sûreté Nucléaire (ASN) délivre des autorisations de fonctionnement pour des périodes de dix ans, renouvelables après réévaluation du niveau de sûreté, en considérant des objectifs plus contraignants liés à l’évolution des connaissances et du référentiel international. Ainsi, les réacteurs nucléaires français sont autorisés à fonctionner sans durée d’exploitation réglementaire.

Un réacteur nucléaire est constitué de bâtiments et d’équipements concourant à la production d’énergie. Chaque élément est dimensionné en fonction de son environnement, des sollicitations normales et accidentelles qu’il pourrait rencontrer et de son importance pour la sûreté. Aborder la question du vieillissement d’un réacteur nucléaire c’est considérer plusieurs éléments : la conception et le suivi en exploitation.

L’étape de conception permet de dimensionner les ouvrages et les équipements, en prenant en compte des conditions extrêmes de fonctionnement. Selon l’importance de l’élément, le dimensionnement est réalisé avec un certain conservatisme conformément aux règles de conception. Cela matérialise la marge de sécurité qui intègre les sources d’incertitudes et l’état des connaissances au moment de la conception.

Un processus encadré et réglementé

L’évolution des sciences et techniques permet de déterminer l’étendue de ces marges de sûreté disponibles de façon plus fine qu’à la conception, en fonction des modes de fonctionnement réels, qui ont évolué depuis les années 1970-80. Ainsi, prolonger leur durée de vie signifie réévaluer la conformité réglementaire des réacteurs sur la base de critères techniques et d’exigences de sûreté contemporains.

D’autre part, les équipements et systèmes importants pour la sûreté sont redondants et remplaçables. Ils ne constituent donc pas un critère de fin de vie de la centrale. Deux éléments sont considérés aujourd’hui comme non remplaçables : l’enceinte de confinement et la cuve du réacteur, respectivement 3e et 2e barrière de confinement. Le vieillissement de ces deux éléments majeurs d’un réacteur nucléaire fait l’objet d’une surveillance particulière de l’exploitant et de l’ASN.

L’ancienneté ne détermine pas le niveau de sûreté d’un réacteur

La surveillance continue, les contrôles périodiques et les travaux de maintenance réalisés permettent de réduire et d’anticiper le vieillissement des ouvrages et équipements. C’est ce qui constitue la maintenance préventive et qui contribue à l’extension de la durée de vie du réacteur d’un point de vue technique.

La visite décennale est une étape incontournable permettant de contrôler l’état du réacteur par la réalisation d’essais spécifiques, mais également d’effectuer un réexamen périodique de sûreté. Les exigences de sûreté évoluent avec le temps et le retour d’expérience international. Les réacteurs nucléaires doivent donc se conformer aux nouvelles règles et exigences de sûreté, dans le cadre de la démonstration de sûreté de l’exploitant. C’est ce qui conditionne, au cas par cas, la poursuite de l’exploitation des réacteurs nucléaires français.

Nous avons un recul sur le vieillissement des matériaux et équipements dans les conditions d’exposition d’un réacteur nucléaire, sur la base de 40 ans d’exploitation du Parc nucléaire français et de suivi in-situ du comportement des matériaux (ex : éprouvettes témoins, prévus dès la construction pour le suivi du comportement de l’acier de la cuve du réacteur). La question du vieillissement des réacteurs nucléaires est donc une question éminemment technique, permettant d’affirmer aujourd’hui que l’ancienneté ne détermine pas le niveau de sûreté d’un réacteur.

Mais sur la question de la prolongation de l’exploitation des réacteurs nucléaires, d’autres aspects sont à considérer : la rentabilité économique et les considérations politiques. L’exemple le plus frappant étant celui de la centrale de Fessenheim, dont la performance est satisfaisante en matière de sûreté selon l’ASN, mais arrêtée au bout de 42 années d’exploitation sur décision politique.

Kako Naït Ali est docteure en chimie des matériaux et ingénieure matériaux de génie civil. Elle travaille actuellement dans une entreprise spécialisée dans l'énergie.

Les avis d'experts sont publiés sous l'entière responsabilité de leurs auteurs et n'engagent en rien la rédaction de L'Usine Nouvelle.

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