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L'Usine de l'Energie

L'étonnant périple de 23 000 km d’un conteneur de déchets nucléaires à travers le monde

Nicolas Robertson , , , ,

Publié le

Vidéo Des scientifiques des laboratoires de Sandia à Albuquerque (Etats-Unis) ont fait équipe avec des institutions nucléaires sud-coréennes et espagnoles pour envoyer un conteneur de déchets nucléaires sur 23 000 km à travers les routes et les mers. L’objectif ? Tester la résistance des conteneurs et observer les réactions du combustible lors d’un déplacement. Le périple s’est terminé fin 2017 et a duré 8 mois.

L'étonnant périple de 23 000 km d’un conteneur de déchets nucléaires à travers le monde
Des scientifiques des laboratoires de Sandia à Albuquerque (Etats-Unis) ont fait équipe avec des institutions nucléaires sud-coréennes et espagnoles pour envoyer un conteneur de déchets nucléaires sur 23 000 km à travers les routes et les mers.
© Phys.org

C’est une véritable odyssée qu’a vécu un conteneur de déchets nucléaires. En train, en camion ou en bateau, il a parcouru plus de 23 000 kilomètres de l’Espagne aux Etats-Unis en passant par la Belgique pour tester sa résistance et observer les réactions du combustible lors d’un voyage en conditions réelles.

Des scientifiques des laboratoires nationaux de Sandia à Albuquerque (Etats-Unis) sont à l’origine de ce test géant. Ils ont été rejoints dans ce triathlon par Equipos Nucleares S.A. (ENSA), fabriquant espagnol de fûts et Empresa Nacional de Residuos Radiactivos S.A. (ENRESA), la société chargée de la gestion des déchets nucléaires en Espagne. La Corée du Sud a été représentée par l’agence coréenne des déchets radioactifs (KORAD) et l’institut coréen de recherche sur l’énergie atomique (KAERI).  

Derrière ce projet, l’objectif est d’en apprendre un peu plus sur le transport des matières radioactives car, à terme, les déchets produits par les centrales seront peut-être amenés à voyager jusqu’à des centres d’enfouissement centralisés. Aux Etats-Unis le projet d’un site regroupant ce type de déchets est toujours en discussion.

Aujourd’hui en règle générale les déchets nucléaires ne s’éloignent que très peu des centrales qui les produisent aux Etats-Unis selon la Commission nationale de réglementation nucléaire (Nuclear Regulatory Commission-US NRC). Cette règle peut également s’appliquer  à d’autres pays comme la France ou il existe plusieurs sites d’enfouissement des déchets.

Le nucléaire fournit près de 20% de l’électricité américaine. Cependant il produit chaque année entre 2 200 et 2 600 tonnes de combustible usé. En France cette proportion a atteint 71% du mix énergétique en mai 2017 d’après le réseau de transport d’électricité (RTE).

Les barres de combustible deviennent fragiles et hautement radioactives lors de l’alimentation des réacteurs nucléaires. Le transport de ces matières devient alors un enjeu important.

Une expérience qui confirme la fiabilité des conteneurs

Les trois groupes en collaboration n’ont pas envoyé de matières radioactives réelles pendant le voyage. En lieu et place, ils ont apporté chacun leurs propres combustibles nucléaires constitués de tubes en alliage de zirconium dans lesquels sont placés du plomb ou du molybdène qui imitent les pastilles d’oxyde d’uranium présent dans les barres de combustible nucléaire usées.

 

Conteneurs de déchets radioactifs développé par Sandia National Laboratories

L’ensemble de "l’emballage" des déchets radioactifs peut être comparé à des poupées russes. Les barres de combustible sont insérées dans une sorte de panier en alliage métallique, qui est lui-même entouré par une autre enveloppe. Enfin le tout est entouré par la coque extérieure.  

Les conteneurs sont soumis à une série d’essais. Ils sont alors exposés aux flammes, immergés et largués d’un point en hauteur et bien d’autres tests de résistance encore avant que l’USNRC ne les certifie.

 

Crash test et contrôles de fiabilité de conteneurs de déchets radioactifs

 

A l’occasion du voyage de plus de 23 000 km, chaque couche a été bardée de capteurs en tout genre dont notamment des accéléromètres et des jauges de contraintes. Ces derniers mesurent chaque choc, cliquetis et secousses du combustible utilisé pendant le voyage, fournissant des données qui pourraient confirmer que le transport du combustible nucléaire irradié est sûr.

"Toutes nos données préliminaires suggèrent que la probabilité de rupture d’une barre de combustible lors du transport ou lors de la manutention est faible. Ce test […] pourrait aboutir à une quantification plus fiable des risques de transport", explique Sylvia Saltzstein, responsable des projets de transport.

La responsable rassure d’autant plus quand elle déclare "Le PNNL (Laboratoire National du Nord-Ouest du Pacifique) a fait une analyse et ils ont déclaré que le plus gros choc qu’ils avaient vu correspondait à l’équivalent d’une guêpe frappant un mur. C’est très, très, très petit. Elle poursuit également à propos de la fiabilité du conteneur. Et donc, même si le camion ou le train secoue un peu, le panier, le fût et le bidon retiennent très bien tous les éléments et absorbent beaucoup de ces petites vibrations".

Un test à l'allure d'odyssée des temps modernes

Les résultats semblent montrer une grande fiabilité des éléments utilisés pour le transport. Et pourtant le voyage n’a pas été de tout repos pour le conteneur.

Le triathlon a commencé dans le nord de l’Espagne ou le conteneur a été transporté à bord d’un camion qui a transité sur l’autoroute. Le tonneau a été transféré dans une péniche, qui longeait la côte française vers la Belgique. Après une autre escale chez nos voisins, le conteneur fut transféré sur un cargo. Le navire a alors traversé l’Atlantique jusqu’à Baltimore (Etats-Unis) à travers une mer parfois difficile pendant deux semaines.

Une fois arrivé à Baltimore, le conteneur a été placé sur un train à plate-forme et a voyagé vers l’ouest sur environ 3 200 kilomètres à travers 12 Etats. Après des essais réalisés dans les installations de l’association ferroviaire américaine (Association of American Railroads) dans le centre technologique près de Pueblo dans le Colorado, le cylindre a effectué le chemin inverse jusqu’en Espagne.

 

(Le conteneur a parcouru plus de 23 000 km de l’Espagne aux Etats-Unis en passant par la Belgique)

La France est également concernée par les sujets de transport et de stockage des déchets nucléaires. La question fait effectivement régulièrement l’actualité comme par exemple les manifestations autour du site d’enfouissement de Bure (Meuse).

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1 commentaire

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08/08/2018 - 09h15 -

Est-ce à dire que l'intention consiste à faire voyager les déchets nucléaires, particulièrement dangereux, sur de très longues distances, à l'heure où l'urgence est de réduire notre impact sur le vivant ?
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