Superphénix : le délicat traitement du sodium

La vidange et la neutralisation du sodium contenu dans les circuits du surgénérateur nucléaire Superphénix devrait être riche d'enseignement pour les futurs réacteurs de quatrième génération.

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Superphénix : le délicat traitement du sodium
Opérations de démantèlement sur la cuve et les pompes de Superphénix

Le surgénérateur Superphénix a suscité des débats houleux entre l’enquête publique pour sa création en 1974 et son arrêt définitif en 1997. Mais son démantèlement pourrait également s’avérer riche d’enseignement, car il comporte une opération inédite : le traitement des quelque 5500 tonnes de sodium contenues dans ses circuits.

Des neutrons rapides et du sodium


Pour rappel, les réacteurs nucléaires classiques recourent à un combustible enrichi : l’uranium 235. Sa fission, libératrice d’énergie, est obtenue par collision avec des « neutrons lents », c’est-à-dire ralentis par un modérateur (eau ou graphite). A l’inverse, le surgénérateur utilise un combustible non enrichi- le très abondant uranium 238. Il met en œuvre des neutrons rapides, au contact desquels l’uranium 238 génère un autre élément lui-même fissile, le plutonium 239 (Pu 239). Au final, un surgénérateur produit plus de combustible qu’il n’en utilise. Cette technologie particulière nécessite cependant que le combustible soit immergé dans un fluide ne ralentissant pas les neutrons émis par la réaction nucléaire : d’où le choix du sodium.

Cliquez sur le lien suivant pour accéder au schéma de fonctionnement de Superphénix (Source : Connaissance des énergies)


Du sodium au béton

Seul hic : le sodium est une espèce hautement inflammable au contact de l’humidité. Un facteur de complexité déjà connu dans l’exploitation de Superphénix… qui a nécessité la mise en place d’un procédé inédit lors du démantèlement. Entrepris depuis 2009, ce traitement passe par la vidange progressive du sodium de la cuve (dit primaire) et des circuits secondaires. Le sodium (Na) est ensuite incorporé à très petites doses dans de la soude aqueuse (NaOH). Pour finir, cette soude est confinée dans la fabrication de blocs de béton. Selon EDF, ce procédé mis au point par le CEA a déjà été utilisé avec succès lors du démantèlement du réacteur à neutrons rapides de Dounreay, en Ecosse. Très faiblement radioactifs, les blocs d’un mètre-cube, sont entreposés sur le site, dans un bâtiment dédié, pendant une vingtaine d’années, et devraient être expédiés vers un centre de stockage ou une filière d’élimination adaptée.


Cliquez sur le lien suivant pour consulter le schéma du procédé de traitement (Source : EDF)

Vers le nucléaire de quatrième génération

Bilan selon EDF : à la fin 2011, 40% du sodium primaire de Superphénix avait été neutralisé. Au terme de l’opération, prévue pour 2015, 7 000 blocs de bétons auront été ainsi produits. In fine, le succès de cette opération est capital pour les futurs surgénérateurs, qui continuent de susciter un fort intérêt. Le Forum international génération IV, fondé par l’Union européenne et 13 pays, explore ainsi 6 filières nucléaires nouvelles, dont 3 à neutrons rapides. Parmi elles, le SFR (Sodium-cooled Fast Reactor) est l’héritier de Superphénix. L’essai français, le prototype Astrid, devrait entrer en fonctionnement en 2017.


Hugo Leroux

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