Industrie nucléaire

L’industrie nucléaire comprend l'ensemble des procédés de transformation et des acteurs industriels qui utilisent les propriétés du noyau atomique. Elle a pour principaux débouchés la production d'armes atomiques et d'électricité d'origine nucléaire, mais elle comprend aussi le secteur industriel de la médecine nucléaire et de la propulsion des sous-marins et portes-avions nucléaires.

Historique

• 1896 : Henri Becquerel découvre la radioactivité
• 1911-1913 : modèles atomiques de Ernest Rutherford et Niels Bohr
• Déc. 1938 : Otto Hahn et coll. réalise la fission du noyau d'uranium 235
• Déc. 1940 : Halban et Kowarski démontrent la réaction en chaîne nucléaire
• Sept. 1942: lancement du projet Manhattan
• Déc. 1942 : Enrico Fermi réalise la première réaction en chaîne nucléaire
• Juillet 1945 : Premier essai atomique à Alamogordo
• Août 1945 : bombardements atomiques d'Hiroshima et Nagasaki
• Novembre 1952 : Ivy Mike - premier essai américain d'une bombe à hydrogène
• Janvier 1955 : première sortie en mer du premier sous-marin américain à propulsion nucléaire Nautilus
• Août 1956 : première production électronucléaire à la centrale nucléaire de Calder Hall/Sellafield au Royaume-Uni
• Septembre 1957 : catastrophe nucléaire de Kychtym à l'ouest de l'Oural en Russie
• Décembre 1957 : première production électronucléaire d'un réacteur à eau pressurisée par le réacteur américain de Shippingport
• 1960 à 1966  : essais nucléaires français en Algérie
• 1978 : création de la bombe à neutrons

Les applications militaires de l'énergie nucléaire sont antérieures aux applications civiles. L'initiative (en) Atoms for Peace (des atomes pour la paix) ainsi que la mise en œuvre du traité sur la non-prolifération des armes nucléaires par les signataires implique une séparation des activités militaires et des activités civiles. Certains pays ne sont pas signataires de ce traité et mènent donc au sein des mêmes installations des activités civiles et militaires.

Industrie nucléaire civile

Dans le domaine civil, l'industrie nucléaire regroupe toutes les activités liées à :

• l'exploitation des mines d'uranium ;
• la fabrication de combustible nucléaire dont l'enrichissement de l'uranium ;
• la construction et l'exploitation de centrales nucléaires;
• le traitement du combustible usé pour en extraire le plutonium ;
• la fabrication de MOX à partir de plutonium et d'uranium appauvri ;
• la gestion des déchets radioactifs et l'enfouissement des déchets nucléaires ;
• le démantèlement des installations nucléaires civiles ;
• la production de radioisotopes pour la médecine nucléaire notamment.

Approvisionnement

La sécurité de l’approvisionnement en combustible est élevée : « chaque centrale nucléaire peut faire de manière simple de grandes réserves, correspondant à plusieurs années de production »^[1]. Ainsi, en Suisse, selon Swissnuclear, « les centrales nucléaires stockent dans des bassins le combustible nécessaire à l'exploitation d'une centrale nucléaire pendant environ deux ans. »^[2].

D'un autre point de vue, il est évident que l'uranium n'est pas une ressource inépuisable, non renouvelable. Donc l'approvisionnement à long terme, aux échelles pertinentes du siècle ou du demi-siècle n'est pas sûr. De plus, l'uranium utilisé en France provient à 100 % d'importations^[3], notamment de pays d'Afrique (Niger, Congo, Namibie, etc.) souvent instables politiquement, ce qui ne constitue vraiment pas une garantie de sûreté des approvisionnements^[4].

Production d'électricité

La production d'électricité nucléaire se fait dans des centrales nucléaires dans le cœur des réacteurs utilisant le principe de fission nucléaire contrôlée. Cette production représentait en 2011 un peu plus de 12 % de l’électricité mondiale, et 5,3 % de l’énergie totale consommée dans le monde^[5].

Les travailleurs du nucléaire

Les métiers du nucléaire sont nombreux : soudeurs, chaudronniers-tuyauteurs, mécaniciens-robinetiers, électriciens, informaticiens et automaticiens etc..., mais aussi ingénieurs, physiciens, managers, chimistes, environnementalistes, psychologues, ergonomes, chargés de communication...

Un certain nombre de travaux de maintenance des centrales nucléaires sont confiées à des entreprises sous-traitantes, employant par exemple 20 000 personnes en France^[6]. Au Japon, plusieurs dizaines de sans-abris seraient employés^[7].

Industrie nucléaire militaire

Dans le domaine militaire, l'industrie nucléaire concerne :

• la fabrication d'armes atomiques, basé principalement sur l'enrichissement de l'uranium et la production de plutonium ;
• les réacteurs nucléaires pour la propulsion de navires militaires ou de sous-marins nucléaires ;
• le démantèlement des installations nucléaires militaires.

Enjeux sociétaux

Dans un contexte de sensibilité accrue de l'opinion publique aux questions d'environnement et de développement durable, l'industrie nucléaire fait régulièrement l'objet de débats sur ses enjeux sociétaux. Nous faisons ici le point sur quelques-uns de ces enjeux.

Faible impact sur le réchauffement climatique

Pour les partisans de l'industrie nucléaire, son faible impact en termes d'émission de gaz à effet de serre constitue l'un de ses principaux avantages.

Les émissions en grammes équivalent carbone par kWh électrique sont de 1,6 g pour le nucléaire, contre 250 g pour le charbon, 16 à 41 g pour le photovoltaïque, et 1 à 6 g pour l'énergie éolienne^[8].

Consommation de ressources non renouvelables

L'industrie nucléaire consomme principalement l'uranium des combustibles nucléaires, le zirconium constituant les gaines des combustibles nucléaires des réacteurs à eau pressurisée, et le hafnium utilisé dans les barres de contrôle, les barres de réglage ou les barres de modération des neutrons dans les réacteurs. L'industrie nucléaire utilise également les métaux suivants^[9] :

• le cobalt pour réaliser les alliages durs employés dans la robinetterie nucléaire ;
• le titane utilisé pour les condenseurs des centrales nucléaires côtières ;
• le tungstène pour les conteneurs de combustible nucléaire ;
• le tantale, en alliage avec le zirconium ;
• le plomb, ou l'alliage plomb-bismuth, qui peut servir de fluide caloporteur (réacteur LFR), ou pour absorber les radiations ;
• le cadmium, l'indium, l'argent, le sélénium et le bore, matériaux absorbeurs de neutrons utilisés dans les dispositifs de contrôle ;
• le lithium, comme réfrigérant pour les réacteurs ou dissolvant de combustible nucléaire (LiF).

Pour ces derniers métaux, la consommation de l'industrie nucléaire est marginale par rapport aux autres usages, et la sensibilité aux prix est plus faible que dans d'autres industries.

Déchets nucléaires

Les déchets nucléaires sont principalement les déchets de la production électronucléaire, qui se répartissent en plusieurs catégories :

• les déchets HAVL (à haute activité et à vie longue) ;
• les produits d'activation dans les matériaux de construction ;
• les déchets résultant de l'exploitation des réacteurs nucléaires ;
• le tritium ;
• les résidus des mines d'uranium ;
• les sous-produits provenant de l'enrichissement de l'uranium ;
• les déchets provenant du démantèlement des installations nucléaires.

Impacts environnementaux et humains du nucléaire

L’utilisation du nucléaire, civil ou militaire, est parfois remise en question. Les catastrophes nucléaires survenues au cours des dernières décennies alimentent le débat public. Les trois plus marquantes restent celle de Three Mile Island au États-Unis (28 mars 1979), celle de Tchernobyl en Ukraine (26 avril 1986) et celle de Fukushima au Japon (11 mars 2011). Ces accidents nucléaires ont occasionné des conséquences dramatiques sur l'environnement mais aussi sur l’ensemble de la société. Pour autant, même les pays qui n’ont pas été confrontés à une catastrophe nucléaire remettent en question leur utilisation du nucléaire. En France, l’industrie nucléaire est la principale source de production d'électricité. Néanmoins, ce recours au nucléaire divise l'opinion publique. L'Iran ne détient pas l’arme nucléaire mais des sites nucléaires sont en construction. Ces constructions ont des effets néfastes sur l'environnement mais aussi sur les populations.

Ce schéma détaille les conséquences de l’emploi du nucléaire en France, en Iran, au Japon et en Ukraine. Pour chaque pays, les différents impacts sont exposés ci-dessous.

Schéma conceptuel liant les impacts environnementaux et humains du nucléaire dans 4 pays

France

La question du nucléaire est au cœur des débats en France et ce surtout ces dernières années. Le vieillissement des centrales nucléaires françaises provoque de nombreuses préoccupations. En effet, l'âge limite de fonctionnement des centrales avait été fixé à 25 ans et 44 des 58 réacteurs français ont déjà dépassé ce seuil ^[10]. On constate une usure des matériaux et une augmentation du nombre d'incidents et de défaillances sur de nombreux sites.

Malgré peu d'accidents importants, il faut noter que les rejets des centrales nucléaires libérés quotidiennement représentent une source de pollution atmosphérique malgré les réglementations ^[11]. Des effluents radioactifs sont également versés dans les eaux côtières et les rivières.

Iran

La centrale nucléaire de Bushehr ainsi que celle de Darkhovin, actuellement en construction, sont situées le long de la côte du Golfe Persique entraînant une dégradation de l'écosystème du golfe ^[12]. Le mécanisme de refroidissement des centrales nucléaires provoque une augmentation de la température de l'eau ce qui a pour effet de perturber l'écosystème aquatique en diminuant par exemple la productivité de certaines algues ou en entraînant la migration de certaines espèces de poissons. La majorité des centrales en Iran sont situées en zones arides ou semi-arides. Or, une grande quantité d'eau est nécessaire pour les approvisionner. Cela pourrait causer davantage de désertification et de dégradation des terres dans ces régions aggravant l'insécurité alimentaire ^[12].

Suite aux sanctions économiques émises par les Nations unies depuis 2006 quant aux violations par rapport aux activités nucléaires iraniennes, il a été constaté une diminution du niveau de vie, une augmentation de l'inflation ainsi qu'une augmentation du chômage et des inégalités sociales ^{[13] [14] [15]}.

Enfin, l’acquisition de l’arme nucléaire par l’Iran pourrait déclencher une déstabilisation politique dans la région et dans le monde.

Japon

La catastrophe nucléaire de Fukushima a eu de graves répercussions sur l'environnement. D'une part, l’environnement marin est très largement contaminé. Les relâchements atmosphériques radioactifs et les fuites directes d’eaux contaminées de la centrale de Fukushima participent à la pollution de ce milieu. Les espèces marines sont touchées et ne peuvent plus être consommées par la population. D'autre part, les sols et plantes sont tout aussi affectés par les déchets radioactifs. La production alimentaire dans la zone irradiée est contrôlée. Certains produits sont interdits de vente et détruits par les autorités japonaises ^[16].

Cet accident nucléaire a aussi des conséquences sociales. Le fait que certaines infrastructures hospitalières aient été détruites par le séisme entraîne des risques sanitaires. Un rayon de la zone irradiée a été instauré afin de procéder à l’évacuation des habitants. Au total, plus de 110 000 réfugiés ^[16] sont recensés sur un rayon de 20 à 30 km autour de la centrale de Fukushima. Par ailleurs, les risques nucléaires et sismiques restent permanents.

Ukraine

Les premières centrales nucléaires en Ukraine ont été construites aux alentours de 1977 ^[17].

L'accident nucléaire de Tchernobyl a entraîné une contamination de l'air, de l'eau et du sol via la pluie et la neige (dans l'hémisphère Nord). Les poissons et les plantes ont absorbé des radionucléides qui se sont disséminés dans l'entièreté de la chaîne alimentaire. Il y a aussi  eu une augmentation de la fréquence des mutations et de la radiosensibilité de certaines espèces végétales ce qui a causé des changements morphologiques tels que des modifications de forme, des embranchements supplémentaires ^[18], etc. Chez les êtres vivants, on retrouve également des troubles morphologiques, physiologiques et génétiques ainsi qu'une augmentation significative de la morbidité et de la mortalité. Les bacilles de la tuberculose, l'hépatite et des bactéries du sol ont été activés de diverses manières. L'irradiation de Tchernobyl a conduit à la création de nouvelles formes de virus, de bactéries et de champignons. Ces changements sont probablement néfastes pour la survie des autres espèces. Plus de vingt ans plus tard, le gibier et le bétail près de Tchernobyl possédaient toujours des niveaux dangereux de radionucléides.

Il est difficile de faire une évaluation complète des impacts humains de la catastrophe de Tchernobyl à cause de secrets professionnels et de falsifications de dossiers médicaux par l'URSS pendant les quatre années suivant la catastrophe. Vingt ans après, le Forum de Tchernobyl dressait un bilan officiel de 9000 décès ^[19] et plus de 200000 personnes souffrant de maladies. Certaines études estiment que 400 millions d'humains exposés aux radiations pourraient avoir une descendance affectée ^[20]. Les radiations naturelles ionisantes sont présentes de manière permanente sur Terre et représentent une source importante de mutation génétique dans laquelle toute vie a évolué et s'est adaptée. L'accident de Tchernobyl a ajouté 2% à cette radiation déjà présente. Dans 400 ans (environ 20 générations humaines), les populations locales seront probablement moins sensibles à la radioactivité que maintenant^[21].

Terminologie officielle

Une liste des termes officiels est établie par Commission spécialisée de terminologie et de néologie de l’ingénierie nucléaire (CSTNIN)^[22].

Notes et références

Voir aussi

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