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L'avenir du nucléaire civil dans le monde après Fukushima

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by

Victoria Thelamon

on 12 July 2014

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Transcript of L'avenir du nucléaire civil dans le monde après Fukushima

1 EPR en construction et 1 autre projet de construction
L'avenir du Nucléaire civil dans le monde Après fukushima
Principe du nucléaire
Ce type de réacteur (REP)
est utilisé en France.
Ce type de réacteur
(REB) est utilisé
dans la centrale de
Fukushima.
Salle de commande qui permet de contrôler la réaction en chaîne et ainsi le fonctionnement du réacteur


Fukushima


I. La catastrophe de Fukushima et son impact direct
1) Causes et déroulement de la catastrophe
11 mars 2011
: Séisme d'une magnitude de presque 9 sur l'échelle de Richter

Séisme suivi d’un
tsunami
qui touche la centrale avec une vague de 10m de hauteur. Cela provoque l'arrêt des générateurs : la centrale n’est plus alimentée en électricité et ne peut plus assurer le refroidissement des réacteurs.
257 tonnes de corium ont été formées soit environ 4 fois la quantité formée lors de l’accident de Tchernobyl.
Politique
Santé de l'homme

3) Les conséquences au Japon
Environnement
Économie
Social
L'AVENIR DU nucléaire CIVIL APRèS FUKUSHIMA
Problématique: Quel est l'avenir du nucléaire civil dans le monde après la catastrophe de Fukushima en mars 2011 ?
I- La catastrophe de Fukushima et son impact direct
1- Le principe du nucléaire
2- Le déroulement de la catastrophe de Fukushima
3- Les conséquences au Japon
4- L'impact de Fukushima dans le monde
1- L'EPR: Vers un nucléaire plus sûr ?
2- L'ADS: Vers un nucléaire plus propre ?
3- Des projets internationaux: Génération IV, ITER
II- Le nucléaire de demain
La pression augmente dans les réacteurs et la niveau d'eau baisse
Le combustible s'est oxydé et a formé de l'hydrogène, gaz très explosif.
Explosion d'un réacteur
Réaction en chaîne (fission)
Formule de fission de l'atome d'Uranium 238
Carte de l'épicentre du séisme
Utiliser un
combustible plus enrichi
et ainsi diminuer de 17% la consommation de combustible pour une même production d'énergie.
Certaines opérations de
maintenance
pourront s'effectuer en conservant le
réacteur en service.
Augmenter le rendement :
Diminuer les déchets
radioactifs :
Ce réacteur consomme
17% de moins d'uranium
et les déchets radioactifs sont également réduits.
Augmenter la sûreté:
II. Le nucléaire de demain
1) L'EPR: European Pressurized Reactor
Réacteur de 3ème génération, concept évolutionnaire : version améliorée des réacteurs de 3ème génération mais conçue sur le même principe.
Objectifs de l'EPR:
Une enceinte de
confinement plus épaisse
pour pouvoir maintenir une pression plus importante en cas d'accident grave et retarder le relâchement de matières radioactives.
Un bac pour
récupérer le corium.
Un catalyseur pour
absorber l'hydrogène.

EPR en construction :
Chantier de Flamanville
www.lefigaro.fr
www.lefigaro.fr



www.youtube.com/watch?v=gF19Ukb4S-I
www.youtube.com/watch?v=gF19Ukb4S-I
www.irsn.fr
www.edf.fr
www.irsn.fr
www.sfen.org
Processus de production d'électricité dans une centrale nucléaire
www.connaissancedesenergies.org
Fin 1938, les travaux d’
Otto Hahn
, de
Fritz Strassmann
et de
Lise Meitner
mettent à jour la fission nucléaire.
Frédéric Joliot-Curie
découvre la réaction en chaîne en 1939.


Différents accidents :

-
Three miles Island
aux Etats-Unis (fusion du réacteur due à un défaut du système de refroidissement) en 1979
-
Tchernobyl
en Ukraine (explosion qui a détérioré le cœur du réacteur, de nombreux éléments radioactifs ont été libéré dans l’atmosphère) en 1986

-
Fukushima
au Japon le 11 Mars 2011

INTRODUCTION
En 1918, Otto Hahn et Lise Meitner découvrent l'élément protactinium. En 1938, ils découvrent la fission nucléaire.
www.laradioactivté.com

Fukushima a retardé les projets de construction de 8 nouvelles centrales.

15 centrales devront cesser leur production
d’ici 2023 en raison de leur âge.
Le Royaume-Uni conserve le nucléaire
www.bfmtv.com
Deux EPR, construits par EDF, avec une mise en service prévue en 2023, devraient couvrir à eux seuls jusqu’à 7 % de la demande en électricité.
La France a également pour projet d’en
construire un autre à Penly (département de
la Seine-Maritime) mais sa construction ne
cesse d’être reportée.
L'Allemagne abandonne le nucléaire

Quatre jours après Fukushima, arrêt de 7 réacteurs sur 17.


Fin mai 2011, Angela Merkel, pourtant favorable au nucléaire, annonce que l’Allemagne fermera ses derniers réacteurs en 2022, devenant ainsi la première grande puissance industrielle à renoncer à cette énergie.
Des réacteurs vieillissants
www.lefigaro.fr
L'Espagne compte 9 réacteurs vieillissants.



Suite à Fukushima, la Belgique confirme en novembre 2011 l'abandon du nucléaire d’ici 2025, déjà prévue dans une loi de 2003.



En mai 2011, la Suisse annonce son abandon progressif de cette énergie d’ici 2034.

www.fonzibrain.wordpress.com
L'opinion publique sur la sécurité des centrales nucléaires françaises

d’après un sondage du
Parisien :

Le 12 mars
2011
:
37%
des
Français affirmaient avoir
confiance
en la sécurité de nos
centrales

Un an après, en mars
2012
:
8%
seulement se disent très
inquiets
à propos de cette
sécurité.


www.lemonde.fr
"La France n'a toujours pas tiré les enseignements de la catastrophe"
selon Denis Baupin, député d'Europe Ecologie Les Verts (EELV)
La réaction en France
Royaume Uni
Allemagne
France
Espagne
Belgique
Suisse
Italie
Finlande
1 EPR en construction
2 EPR en construction
Russie
Conclusion
www.lepoint.fr
Malformations chez les papillons
Contamination radioactive de l'océan Pacifique
Les réacteurs nucléaires du Royaume-Uni
Site de construction des EPR

2) L'ADS (Accelerator Driven System) : Vers un nucléaire plus propre ?
La production d’électricité dans un réacteur nucléaire s’accompagne de la création d’isotopes plus lourds que l’uranium (le plus connu étant le Plutonium-239), appelés
actinides
, qui sont des déchets radioactifs à long terme.
Quatre objectifs
ont été définis afin de caractériser les systèmes du futur. Ceux-ci doivent être :
Durables
Économiques
Sûrs et fiables

Résistants vis à vis des risques de prolifération
3) Les projets internationaux
- La Génération IV (2001)
nucleaire.cea.fr/fr/nucleaire_futur/4eme_generation
Les six systèmes sélectionnés :
Astrid
: Réacteur à caloporteur sodium
Pour ce projet, le CEA a opéré en partenariat avec des industriels chargés de la conception:
CEA
: du cœur et pilote du projet.
Areva NP
: de la chaudière, du contrôle commande et des auxiliaires nucléaires.
Bouygues
: génie civil (ensemble des techniques concernant la constructions civiles).
EDF
: études de sûreté et d’expérience d’exploitation,
Alstom Power Systems
: des système de conversion d’énergie eau-vapeur et gaz.
Comex Nucléaire
: des innovations sur robotique et manutention.
Jacobs France
: des moyens communs et infrastructures
TOSHIBA
: des pompes électromagnétiques de grande taille.
www.mauguio-eelv.fr
Prototype d'un RNR sodium
- Le projet ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor)
www-cadarache.cea.fr
www.lefigaro.fr
www.cea.fr
formule de la production de Lithium
formule de la fusion du Tritium et du Deutérium
Chantier du projet ITER à Cadarache
Intérieur du réacteur en construction
projet ITER cadarache

Centrales nucléaires en Espagne
Manifestation du 9 mars 2013
www.edf.com
www.uarga.fr
www.cea.fr
www.cea.cadarache.fr
Logo ITER
Corium qui perce la cuve du réacteur
La Russie
-33 réacteurs

projet de
centrales nucléaires flottantes :
-
5 devraient entrer en service d'ici 2020
- faible puissance -> avantage en cas d'accident
- leur coût serait de 170 millions d'euros
- Plus d'une vingtaine de pays (Chine, l'Inde...) ont manifesté leur intérêt pour ce projet.
Centrale nucléaire flottante
Une situation contrastée en Europe
Le nucléaire représente 35% de la production électrique européenne.

Certains pays n'ont aucune centrale : l’Irlande, l’Autriche, la Norvège, l’Italie…
La Pologne, la Hongrie, la République Tchèque et la Slovaquie se tournent vers l'énergie nucléaire. La Slovaquie a un chantier en cours et la Pologne prévoit trois réacteurs d’ici 2030.
La construction du réacteur durera environ 10 ans pour 20 ans d’exploitation.
Ce réacteur permettra d'effectuer en taille réelle les recherches encore nécessaires sur les matériaux et le bon fonctionnement de la fusion.
americanlvewire.com
lemonde.fr
Contamination radioactive des terres autour de Fukushima
www.nature.com
Les conséquences en chiffres
:
1500Km² de terres sont fortement contaminées par les particules radioactives.
200 milliards d'euros ont déjà été dépensés pour le démantèlement des réacteurs, pour rendre la région habitable et indemniser la population.
Le prix de l'électricité a augmenté de 15% dans tout le pays.
160 000 sur 200 000 personnes évacuées n'ont toujours pas retrouvé leur domicile.



104 réacteurs assurent 19% de l’électricité dont 23 réacteurs sont du type REB comme à Fukushima

Des réacteurs sont situés sur des zones sismiques comme la centrale de Diablo Canyon érigée sur
la faille de San Andreas.

La Chine,
le plus grand chantier nucléaire au monde (28 réacteurs en construction)

une consommation électrique croissante de 12% an

une demande d’électricité qui devrait tripler d’ici 2035

10 milliards d’euros nécessaires aux travaux de sécurité d’ici 2015


greenpeace.org
Le tableau ci-dessus (sans faire état des projets) récapitule l’état du programme électronucléaire chinois en mars 2013
http://www.ambafrance-cn.org

L’Inde,

l'un des plus gros consommateurs d’énergie


- 16 réacteurs nucléaires
- 24 centrales prévues et 5 réacteurs déjà en construction.
- L’objectif du pays : tirer du nucléaire 25% de l’énergie nationale en 2050.


Corée-du-Sud

- 19 réacteurs nucléaires produisent 38 % de son électricité
- 8 réacteurs supplémentaires sont prévus d'ici 2025 pour lui fournir 50% de son énergie

Dans le reste du monde, les pays conservent ou s’ouvrent au nucléaire
L'
Iran
confirme sa volonté de se doter d’un parc de 10 à 20 réacteurs nucléaires d'ici 2020
- 58 réacteurs pour 19 centrales nucléaires


- L'impact économique de Fukushima : des
contrats d'AREVA annulés, notamment en
Allemagne et au Japon, pour 191 millions
d’euros.

La France, le pays le plus nucléarisé au monde par habitant
le deuxième parc de réacteurs après les États-Unis
En 1999, la centrale du Blayais a échappé de peu à la fusion du cœur de son réacteur car l’ampleur de la tempête
Martin
avait été sous-estimée.
Dans un ADS, le réacteur est en mode
sous-critique
: s'il ne reçoit plus de neutrons, il s’éteint, ce qui permet un contrôle facile en cas d'accident.

Le processus de spallation
permet la production des neutrons.
«
Dans les pays en développement, des milliards de gens sont en
train de sortir de la pauvreté et migrent vers les villes, et ils
veulent de l’électricité » « leur demande ne sera satisfaite que
par l’utilisation du charbon ou du nucléaire
»
déclare Michael Brune, le directeur du Sierra Club
(1ère association américaine de protection de l’environnement)
Quel avenir pour le nucléaire ?
Les besoins énergétiques mondiaux ne cessent d’augmenter et la demande d’énergie mondiale devrait doubler d’ici 2050 selon les prévisions. Ainsi, l’hypothèse d’un recul durable et massif de l’énergie nucléaire semble peu probable, à moins que les énergies renouvelables prennent durablement le relais.
De nombreux projets sont en cours d'élaboration et cherchent à rendre l'énergie nucléaire plus sûre, plus propre, plus efficace...
Il est probable que le nucléaire restera intéressant tant que les prix des combustibles fossiles s’orienteront à la hausse.
Corium
: magma résultant de la fusion des éléments du cœur constitué du combustible nucléaire et de divers éléments qui sont rentrés en contact avec le combustible.
Centrales nucléaires américaines et zones sismiques
Iran
www.lexpress.fr
lemonde.fr
Malformations chez des papillons prélevés dans l'entourage de la centrale de Fukushima
Un fluide caloporteur
est un fluide chargé de transporter la chaleur entre deux ou plusieurs sources de température.
Astrid
est un prototype qui permettra de montrer que la technologie du RNR sodium est capable d'atteindre la filière de réacteur de production d’électricité.
Rouge
: impact économique immédiat
Vert
: programme nucléaire maintenu
Orange
: programme nucléaire abandonné ou suspendu
Bleu
: réacteurs nucléaires opérationnels
L'impact de l'accident de Fukushima sur l'industrie nucléaire
Evolution des politiques nucléaires un an après la catastrophe
http://i-tese.cea.fr
États Unis
Inde
Chine
"Je crois que nous devons doucement ralentir jusqu'à absorber ce qui s'est passé à Fukushima"
a déclaré le sénateur Joe Liberman, au lendemain de la catastrophe
L'accélérateur de particules peut être
linéaire
ou circulaire (appelé alors
cyclotron
).
(qui couvre

22% de ses besoins en électricité)
:
Les Etats-Unis,

le plus gros producteur d’énergie nucléaire
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