De la fission aux nouvelles filiÃ¨res - Cenbg - IN2P3

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Rejets moyens par réacteur et par an (réacteur de 1300 MW, année 2003, source : RGN n°1, 2005). Attention aux unités. * : estimé rejets liquides rejets gazeux I (GBq) 0,008 gaz rares (TBq) 2,2 14 C (GBq)* 16,2 14 C* (TBq) 0,22 T (TBq) 24,1 T (TBq) 1,18 autres (GBq) 0,6 I (GBq) 0,04 T18 : Rejets légaux gazeux et liquides pour la Hague et Marcoule au début des années 1990. Les chiffres entre parenthèses correspondent aux activités totales traitées par an. La Hague (Ci/an) Marcoule (Ci/an) liquides émetteurs β, γ 45000 (1,2 10 9 ) 5000 (5 10 8 ) 3 H 5,3 10 5 (1,1 10 6 ) non fourni α 90 (1,6 10 8 ) 2 (10 8 ) gazeux Kr 10 7 (1,7 10 7 ) 1,5 10 6 (non fourni) 3 H 5 10 4 (1,1 10 5 ) non fourni 129 I 2 (61) 0,6 (4,4) Autres PF 10 (10 9 ) 2 (5 10 8 ) III. 4. Traitement des effluents et des déchets solides III. 4. 1. Catégories et origine des effluents et des solides On appelle effluents d’un procédé chimique tous les fluides qui sont issus de ce procédé et qui sont considérés comme des déchets non recyclables. Les problèmes chimiques inhérents à chaque catégorie de déchets obligent à distinguer : 1) les effluents aqueux de Haute Activité (HA), qui sont vitrifiés. 3) les solutions organiques, qui sont recyclées au maximum. Les effluents HA proviennent du premier cycle de séparation du combustible. Ils contiennent l'essentiel des PF. Les déchets MA et FA proviennent de la dissolution partielle de la gaine, des résines des piscines de stockage, des laboratoires d'analyses, de la décontamination des appareils... De plus, les opérations du retraitement permettent de récupérer des déchets solides : fines de dissolution incomplète, coques et embout contaminés, résines échangeuses d’ions, chiffons, objets contaminés etc. III. 4. 2. Vitrification des HA Il faut concentrer (objectif de réduction des volumes), vitrifier et entreposer en attendant un lieu de stockage définitif (loi de 1991). Les solutions sont acides. Elles contiennent des traces d'U, de Pu et des transuraniens, du fait du rendement de séparation n'atteignant pas 100%. Pour limiter l'attaque acide des appareillages lors de la concentration (par évaporation), on détruit conjointement l'acide nitrique (HNO 3 ). Les gaz dégagés sont récupérés pour reformer une partie de HNO 3 . Le taux 236
de concentration final dépend beaucoup des éléments présents car la solution doit pouvoir évacuer la chaleur émise. Les précipités qui se forment inévitablement au cours de l'opération sont un gros inconvénient. En se déposant dans le fond des cuves, ils peuvent provoquer un échauffement local. La chaleur dégagée par la solution nécessite un refroidissement constant des cuves et les dégâts radiolytiques occasionnés par la très forte activité se traduisent par un fort dégagement de H 2 et O 2 , d'où un risque d'explosion. Pour finir, la « soupe chimique » constituée comprend des donneurs et des accepteurs d’électrons, ce qui augmente les risques de réactions, c’est-à-dire d’explosion (une usine de retraitement du combustible a d’ailleurs explosé au Japon en 1997). En conséquence, les cuves sont, en permanence, ventilées, brassées, refroidies. Une fois l'évaporation à sec achevée, on utilise les résidus solides (poudre de déchets) comme agents constitutifs de verres, dits verres nucléaires, coulés dans des conteneurs en acier. On traite de l’ordre de 60 litres à l’heure ; un container en verre pèse environ 400 kg pour un volume de 180 litres. La quantité de déchets radioactifs inclus dans le verre est limitée par la chaleur dégagée et la qualité finale de ce verre dopé. Les fûts sont alors entreposés dans des puits ventilés. Les volumes produits sont de l'ordre de 15 l par tonne pour le combustible UNGG. Ils sont de 110 litres par tonne pour les réacteurs à eau légère (2003). En 1985, Marcoule avait produit 417 tonnes de verres, contenant 1,7 10 8 Ci. III. 4. 3. Dégradation et traitement des solutions organiques Nous ne détaillerons pas les processus radiolytiques menant à la détérioration des solvants et de l'extractant. Du fait de l'irradiation intense et prolongée que subissent les solutions, le TBP (molécule extractante utilisé pour la séparation de U et Pu) est détruit et des dérivés se retrouvent en solution. Aucun de ces composés n'a évidemment la même affinité pour U et Pu que le produit de départ et certains sont solubles dans la phase aqueuse. Leur présence diminue les rendements d'extraction et perturbe le retraitement. De plus, le TBP est attaqué par l'acide nitrique. Globalement, le nombre de composés formés est très grand et leurs fonctions chimiques sont très diverses, de sorte que le traitement des solvants n'a d'autre but que d'éliminer ces produits de dégradation. Les produits de dégradation éliminés du solvant sont concentrés par distillation puis stockés (vitrification avec les HA). Même si le TBP est purifié par ces méthodes, le solvant, qui est recyclé, se dégrade lui aussi. On emploie par exemple l'incinération, ce qui nécessite des installations complexes pour éliminer les radionucléides avant la dispersion dans l'atmosphère. III. 4. 4. Déchets solides Les « coques », c’est-à-dire les morceaux de la gaine entourant le combustible, qui sont contaminées et activées sont bétonnées. Par ailleurs, il existe de nombreux déchets métalliques de formes diverses qui sont, depuis 2002, compactés avant d’être stockés. Ces opérations de compactage ont notablement contribué à la diminution des volumes de déchets partant au stockage pour une tonne de combustible retraité. L’usine de compactage a une production nominale de 2000 colis par an (2002), qui sont destinés soit au stockage sur le territoire français soit au retour vers leur pays d’origine. 237
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ECOLE INTERNATIONALE JOLIOT-CURIE D
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Lorsque les paramètres de déforma
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La méthode de Strutinski est emplo
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L’existence d’un tel îlot est
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Γ c r =|γc r |2 : Γ r = ∑ c |
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De fait, les évaluations réalisé
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Nous choisissons comme un volume un
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Δt Δ n + p = ( 1− β ) keff n (
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De cette étude de la période du r
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n = Sl 2 ( 1+ k + k + ..) Sl SΛ Sl
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combustible d F dT ρ et un pour le
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σ poison N poison Δρ = − f (11
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L'évolution de la concentration de
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Pressurised Heavy Water Reactor “
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adioactifs et ceux contenant des é
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Modélisation et Evaluation de Donn
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Photographie de l’expérience JEZ
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Un exemple de données nucléaires
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Γ b . Malheureusement, comme il n
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efficaces de réaction et shape ela
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Signalons cependant que des études
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Le choix entre les approches phéno
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Comme la section efficace de réact
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Jusque là nous n’avons discuté
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avec a le paramètre dit « de dens
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Si l’on revient un instant en arr
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Lorsque les données nucléaires é
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Nous nous sommes placés dans un ca
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Résultats de calculs de benchmarks
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Mesure de sections efficaces d’in
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n’implique qu’un nombre limité
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Réacteurs hybrides : avancées ré
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Liste des notations [= …] notatio
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Introduction Depuis près de quinze
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éacteur sous-critique, il peut êt
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La première partie de mes travaux
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En revanche, la détermination des
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LISTE DES PARTICIPANTS AICHE Mourad
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PORQUET Marie-Geneviève CSNSM - B
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