Optimisation des rejets de l’Etablissement Cogema de la Hague :

Dossier : Le dossier nucléaireMagazine N°569 Novembre 2001
Par Philippe PRADEL (75)

Le traite­ment des com­bustibles usés dans l’u­sine de La Hague assure à la fois la sépa­ra­tion et la purifi­ca­tion du plu­to­ni­um et de l’u­ra­ni­um, ain­si recy­clables en réac­teur, et le con­di­tion­nement des déchets ultimes : pro­duits de fis­sion et d’ac­ti­va­tion, struc­tures métalliques, dans des matri­ces de con­fine­ment sta­bles à très long terme.

Le monde nucléaire est aujour­d’hui partagé en deux camps pour la ges­tion des com­bustibles usés : aux États-Unis et en Suède, la voie choisie est l’en­tre­posage d’at­tente, en vue d’un stock­age direct sans traite­ment, tan­dis que le Japon, la Russie, l’Alle­magne et la France notam­ment pra­tiquent le traite­ment et le recy­clage. Il est clair que le choix du recy­clage va de pair avec la vision d’un nucléaire durable. Si l’én­ergie n’é­tait qu’une solu­tion d’ap­point éphémère dans l’ap­pro­vi­sion­nement énergé­tique de l’hu­man­ité, pourquoi se préoc­cu­per de recyclage ?

C’est lorsque les Sué­dois ont décidé par référen­dum l’a­ban­don de la fil­ière nucléaire qu’ils ont arrêté de faire retraiter leurs com­bustibles ; la même ques­tion se pose aujour­d’hui en Alle­magne. Inverse­ment, la France et le Japon, pays dému­nis de ressources énergé­tiques dans leur sous-sol mais par ailleurs dis­posant d’une réelle avance sci­en­tifique, tech­nologique et indus­trielle, se sont engagés de manière durable dans la fil­ière élec­tronu­cléaire et par con­séquent ont fait le choix du recyclage.

On observe d’ailleurs aux États-Unis que la ques­tion de la meilleure voie pour la ges­tion des com­bustibles usés est à nou­veau posée de manière offi­cielle, depuis qu’un redé­mar­rage du nucléaire y est sérieuse­ment considéré.

Dans l’op­tique d’un nucléaire durable, la bonne ges­tion du plu­to­ni­um est celle qui per­me­t­tra de val­oris­er en total­ité les réserves énergé­tiques de l’u­ra­ni­um, c’est-à-dire à terme le recy­clage dans les réac­teurs à neu­trons rapi­des. En effet, la trans­for­ma­tion par les neu­trons rapi­des de l’iso­tope U238 en plu­to­ni­um fis­sile Pu239 per­met de mul­ti­pli­er par 50 la quan­tité d’én­ergie extractible de l’u­ra­ni­um naturel. Pour pré­par­er cette ges­tion future, la meilleure atti­tude pos­si­ble est le recy­clage du plu­to­ni­um sous forme de com­bustible MOX dans les réac­teurs actuels.

L’Étab­lisse­ment de Coge­ma La Hague pro­pose ain­si à ses clients élec­triciens une ges­tion respon­s­able du com­bustible nucléaire usé :

  • tri­er sélec­tive­ment les matières con­tenues dans les com­bustibles irradiés,
  • recy­cler jusqu’à 96 % de ces matières,
  • con­di­tion­ner les déchets ultimes sous une forme ” inaltérable “.

Les résul­tats obtenus ont toutes les car­ac­téris­tiques que l’on attend aujour­d’hui des indus­tries modernes :

  • économie de matière pre­mière par recy­clage (jusqu’à 25 % d’é­conomie si l’on recy­cle à la fois le plu­to­ni­um et l’uranium),
  • réduc­tion de la tox­i­c­ité de ces déchets ultimes (d’un fac­teur env­i­ron 10).


Ces résul­tats indus­triels ne sont ni con­testa­bles ni con­testés. Mais bien enten­du, ils ne sont accept­a­bles que dans la mesure où les opéra­tions mis­es en œuvre sont elles-mêmes respectueuses de l’en­vi­ron­nement. Pré­cisé­ment, l’ac­tiv­ité de cet étab­lisse­ment fait l’ob­jet de polémiques récur­rentes, qui ten­dent à accréditer l’idée que les rejets radioac­t­ifs du site de La Hague auraient un impact inac­cept­able. Qu’en est-il effectivement ?

Du rejet à l’impact

Toute activ­ité humaine entraîne des rejets dans l’en­vi­ron­nement. Cette pro­duc­tion peut être inhérente à l’ac­tiv­ité elle-même : les stériles miniers, le gaz car­bonique résul­tant de la com­bus­tion du char­bon ou du gaz naturel. Ou bien elle est liée au choix du procédé, à l’ef­fi­cac­ité des tech­nolo­gies : rejets d’oxyde d’a­zote des cen­trales ther­miques à com­bustible fossile.

Cogema et le cycle du combustible

La matière pre­mière util­isée dans les cen­trales nucléaires pour pro­duire de l’élec­tric­ité subit tout au long de son cycle de vie de nom­breuses trans­for­ma­tions indus­trielles. Les activ­ités du groupe Coge­ma con­cer­nent l’a­mont et l’aval du pas­sage en réacteur.

En amont du passage en réacteur

  • L’ex­ploita­tion des gise­ments d’u­ra­ni­um naturel (extrac­tion) et le traite­ment du min­erai (con­cen­tra­tion).
  • La con­ver­sion du con­cen­tré d’u­ra­ni­um en hexa­flu­o­rure d’u­ra­ni­um (UF6), com­posé chim­ique adap­té à l’opéra­tion d’enrichissement.>
  • L’en­richisse­ment en ura­ni­um 235 fissile.
  • La fab­ri­ca­tion des combustibles.

En aval du passage en réacteur

  • Le traite­ment des com­bustibles usés (sépa­ra­tion des matières util­is­ables et des déchets ultimes).
  • Le recy­clage des matières util­is­ables (ura­ni­um et plutonium).
  • Le con­di­tion­nement et l’en­tre­posage des déchets ultimes.


Dans tous les cas à un moment don­né, le choix d’un procédé ou d’un mode de rejet prend en compte un ensem­ble de con­sid­éra­tions : les tech­nolo­gies disponibles, le coût sup­port­able par l’ac­tiv­ité con­cernée, l’im­pact des rejets sur l’homme et sur l’en­vi­ron­nement. Les choix ini­ti­aux font ensuite l’ob­jet d’une réé­val­u­a­tion péri­odique prenant en compte l’évo­lu­tion des con­nais­sances, des tech­nolo­gies, des con­traintes économiques et des exi­gences sur la qual­ité de l’en­vi­ron­nement. Aucune activ­ité n’échappe à ce proces­sus d’op­ti­mi­sa­tion continue.

L’in­dus­trie nucléaire se prête par­ti­c­ulière­ment bien à un tel proces­sus d’op­ti­mi­sa­tion, pour plusieurs raisons :

  • La radioac­tiv­ité à l’é­tat de trace est facile à mesur­er compte tenu des per­for­mances des moyens de détec­tion, alors que beau­coup de sub­stances chim­iques devi­en­nent non mesurables au même niveau de dilu­tion dans l’en­vi­ron­nement. Ain­si, tous les rejets des instal­la­tions indus­trielles en Manche et en mer du Nord sont trans­portés par les courants vers l’Arc­tique mais seules les traces de rejets radioac­t­ifs ont pu jusqu’à présent y être mesurées.
  • La radio­pro­tec­tion est l’un des rares domaines où l’on peut aujour­d’hui éval­uer de façon fiable l’im­pact d’un rejet. Ain­si la méth­ode appliquée aux rejets du site Coge­ma La Hague résulte du con­sen­sus obtenu entre les experts du Groupe Radioé­colo­gie Nord Cotentin (cf. rap­port remis par Madame Annie Sug­i­er au gou­verne­ment en juil­let 1999), qui se sont appuyés sur un ensem­ble très com­plet de mesures dans l’en­vi­ron­nement cou­vrant la péri­ode 1978–1997.
    Rap­pelons que Coge­ma La Hague effectue chaque année de nom­breux con­trôles dans l’en­vi­ron­nement : en 1999, env­i­ron 25 000 prélève­ments don­nant lieu à 80 000 analy­ses en laboratoire.
  • Très tôt, la CIPR a fait pré­val­oir une atti­tude de pré­cau­tion vis-à-vis des faibles dos­es puis for­mal­isé les trois principes de jus­ti­fi­ca­tion, de lim­i­ta­tion et d’optimisation.


Dans ce proces­sus d’op­ti­mi­sa­tion, le critère à con­sid­ér­er en pri­or­ité est l’im­pact sur l’homme, c’est-à-dire la dosimétrie indi­vidu­elle (mSv/an).

On met ain­si en regard sur des bases quan­ti­ta­tives claires les avan­tages (économiques) et les incon­vénients (risques pour la san­té) pour l’homme. Inverse­ment, il est dif­fi­cile de décider des niveaux accept­a­bles pour les con­cen­tra­tions de radioélé­ments dans l’en­vi­ron­nement ; le ” mar­quage ” de l’en­vi­ron­nement pour­ra être mesuré à des niveaux de plus en plus bas sans jamais paraître accept­able aux yeux des puristes. Et la per­for­mance des mesures nucléaires à bas niveau est un vecteur facile pour sus­citer des peurs irrationnelles.

Or l’im­pact d’une même quan­tité de bec­querels rejetée n’est pas le même selon le radioélé­ment con­sid­éré. Non seule­ment le com­porte­ment chim­ique dans l’en­vi­ron­nement peut être dif­férent d’un radioélé­ment à l’autre, mais encore le détri­ment poten­tiel pour la san­té de l’homme est vari­able. Chaque radioélé­ment est car­ac­térisé par son énergie de ray­on­nement et par son com­porte­ment dans l’or­gan­isme humain.

Sur le tableau 1 sont indiquées les dos­es cor­re­spon­dant à l’inges­tion de 1 bec­quer­el de quelques radioélé­ments, par ordre crois­sant de radiotox­i­c­ité. On voit ain­si que la radiotox­i­c­ité du tri­tium est extrême­ment faible et que celle du polo­ni­um 210, radioélé­ment naturel et abon­dant, est env­i­ron 100 000 fois supérieure.

Ain­si, la logique de pro­tec­tion voudrait que les autori­sa­tions de rejets soient délivrées en valeurs d’im­pact ; ceci n’est pas aisé à met­tre en œuvre et, en tout état de cause, le néces­saire con­trôle très fin de cette activ­ité ne serait pas pos­si­ble s’il en était ain­si. Les autori­sa­tions de rejets sont donc libel­lées en bec­querels pour les caté­gories prin­ci­pales des rejets.

Tableau 1 — Dos­es par inges­tion pour dif­férents radioéléments
Tritium Car­bone 14 Ruthéni­um 106 Cési­um 137 Plu­to­ni­um 239 Polo­ni­um 210
Microsiev­ert par
bec­quer­el ingéré
0,00​0018 0,00058 0,007 0,013 0,25 1,2

Tableau 2
Type d’émission​ Radioélé­ments naturels
Émet­teurs alpha Radon – Polo­ni­um 210
Émet­teurs bêta Tri­tium – Car­bone 14 – Potas­si­um 40 – Béryl­li­um 7
Émet­teurs gamma Potas­si­um 40 – Ura­ni­um naturel des sols, etc.

Appréciation de l’impact

L’im­pact dosimétrique des rejets peut d’abord être appré­cié par rap­port aux recom­man­da­tions de la CIPR 60 et à la Direc­tive européenne 96/29. La CIPR recom­mande par pré­cau­tion une lim­ite de 1 mSv par an pour les per­son­nes du pub­lic. Cette valeur n’est pas une lim­ite entre l’ab­sence et la présence de dan­ger. Elle résulte d’une démarche de pré­cau­tion, d’une extrap­o­la­tion pru­dente des don­nées épidémi­ologiques à plus forte dose et à fort débit de dose. En out­re, la notion de ” con­trainte de dose ” pour une instal­la­tion nucléaire, fixée dans plusieurs pays à 0,3 mSv par an, a été intro­duite pour tenir compte d’une éventuelle super­po­si­tion des impacts de plusieurs instal­la­tions sur un indi­vidu donné.

Com­ment alors qual­i­fi­er l’im­pact de La Hague, qui est tou­jours resté inférieur à 0,1 mSv par an depuis le démar­rage des instal­la­tions en 1966 ? Est-il préoc­cu­pant, notable, faible ou nég­lige­able ? La com­para­i­son avec l’ex­po­si­tion des per­son­nes à la radioac­tiv­ité naturelle nous aide à répon­dre. Rap­pelons que son niveau en France varie de 1 à 6 mSv par an selon la région et que sa valeur moyenne est de 2,4 mSv par an. Rap­pelons aus­si que les sources de ray­on­nements naturels sont de même nature que les sources dues aux activ­ités indus­trielles (tableau 2).

Fig­ure 1 — Vari­a­tions de l’exposition indi­vidu­elle totale selon le lieu
(1) Habi­tants du cen­tre de la France (région du Limousin).
(2) Habi­tants du Nord Cotentin plus retraitement.
(3) Habi­tants de Paris.

Le radioélé­ment naturel le plus tox­ique est le polo­ni­um 210 que l’on trou­ve abon­dam­ment dans la nature. Sa radiotox­i­c­ité par inges­tion est de 5 à 10 fois supérieure à celle du plu­to­ni­um 239 suiv­ant l’âge de la per­son­ne exposée. Sachant qu’il se con­cen­tre notam­ment dans les coquil­lages et crus­tacés, l’ex­po­si­tion naturelle de chaque indi­vidu peut vari­er notable­ment (par exem­ple de 1 à 2 mSv par an) selon son régime alimentaire.

Un sup­plé­ment de dose de 0,1 mSv par an peut-il être con­sid­éré comme préoc­cu­pant ou notable alors que l’ex­po­si­tion de cha­cun varie de plusieurs mSv par an selon son lieu d’habi­ta­tion et son régime ali­men­taire, et cela sans con­séquence observable ?

La fig­ure 1 com­pare les expo­si­tions totales à la radioac­tiv­ité d’un habi­tant du Nord Cotentin, pour dif­férentes sit­u­a­tions par rap­port à la sit­u­a­tion ini­tiale en 1965 avant démar­rage des activ­ités de retraite­ment. L’ap­pli­ca­tion de la loi linéaire sans seuil con­duit à affirmer sans hésiter que cet habi­tant a eu rai­son pour sa san­té de rester sur place, dans cette mer­veilleuse région, plutôt que de démé­nag­er dans une zone granitique.

Les résultats du site de La Hague

L’im­pact du site de La Hague est resté tou­jours inférieur à 0,1 mSv par an. Néan­moins Coge­ma a mis en œuvre le principe ALARA et cher­ché en per­ma­nence à réduire cet impact. L’ef­fort de min­imi­sa­tion des rejets s’est focal­isé en pri­or­ité sur les radioélé­ments qui appor­taient les con­tri­bu­tions prépondérantes à l’im­pact total : les émet­teurs alpha dans les rejets liq­uides et gazeux, le ruthéni­um 106 dans les rejets liq­uides, l’iode 129 dans les rejets gazeux. Les pro­grès réal­isés sont résumés par la fig­ure 2.

Fig­ure 2 — Impact des rejets de 1966 à 2000 pour les pop­u­la­tions les plus exposées

La fig­ure 2 mon­tre com­ment l’im­pact des rejets liq­uides sur les pêcheurs de Goury, qui con­sti­tu­ait la com­posante dom­i­nante dans les années qua­tre-vingt et a cul­miné vers 0,06 mSv par an, a été réduit jusqu’à moins de 0,01 mSv par an. Elle mon­tre aus­si que l’im­pact des rejets gazeux a été sta­bil­isé puis réduit depuis 1996, en réduisant d’un fac­teur 5 le rejet d’iode 129 entre 1996 et 1999. L’im­pact actuel sur les groupes de pop­u­la­tion les plus exposés est de l’or­dre de 0,01 mSv par an. En ordre de grandeur, c’est équiv­a­lent au sup­plé­ment de dose de radioac­tiv­ité naturelle que cha­cun d’en­tre nous reçoit dans le cas d’une année bissextile.

Out­re les valeurs annuelles réelles d’im­pact observées, il est pos­si­ble d’ap­préci­er les pro­grès accom­plis par les valeurs enveloppes engageantes que la régle­men­ta­tion impose ou que l’in­dus­triel s’im­pose à soi-même. Car le respect per­ma­nent des valeurs max­i­males régle­men­taires ou des engage­ments pris, quels que soient les qual­ités de com­bustibles traitées et les aléas de la pro­duc­tion, oblige à pren­dre des marges de pré­cau­tion. Plus le pla­fond est bas, plus faible est la marge de manœu­vre résidu­elle et par con­séquent plus doit être rigoureuse la con­duite des opérations :

  • au démar­rage, les autori­sa­tions de rejets (arrêtés min­istériels de 1984) cor­re­spondaient à un impact max­i­mal de 0,15 mSv par an ;
  • en 1998, les per­for­mances tech­niques améliorées de l’u­sine per­me­t­taient de lim­iter l’im­pact max­i­mal à 0,06 mSv par an, quel que soit le point de fonc­tion­nement à l’in­térieur du domaine autorisé ;
  • depuis 1999, Coge­ma s’est engagée à lim­iter l’im­pact max­i­mal à 0,03 mSv par an quel que soit le pro­gramme annuel de retraitement.

Cet engage­ment de Coge­ma s’in­scrit dans le respect des engage­ments français pris dans le cadre de la Com­mis­sion OSPAR, tels que for­mulés dans la déc­la­ra­tion inter­gou­verne­men­tale de SINTRA (juil­let 1998). Ces engage­ments nationaux, qui impliquent la réduc­tion des rejets chim­iques et radioac­t­ifs de toutes orig­ines en mer du Nord, ont été pris par l’ensem­ble des pays riverains de la zone Nord-Est de l’At­lan­tique. Cer­tains ont vu dans ces engage­ments la promesse d’un ” rejet zéro “, ce qui serait totale­ment illusoire.

Pour Coge­ma, l’ob­jec­tif de 0,03 mSv par an peut être con­sid­éré comme un niveau ” d’im­pact zéro “. Ce point de vue repose en par­ti­c­uli­er sur les don­nées de la fig­ure 1 : à ce niveau l’ex­po­si­tion ajoutée ne représente que 1 % de l’ex­po­si­tion naturelle alors que celle-ci peut vari­er de plus de 100 % dans notre vie. Ce point de vue s’ap­puie aus­si sur les résul­tats les plus récents des études épidémi­ologiques et des analy­ses radioé­cologiques dans le Nord Cotentin, qui ne met­tent pas en évi­dence d’im­pact san­i­taire local alors que les dos­es annuelles étaient supérieures à 0,03 mSv par an. Il s’ap­puie enfin sur les réflex­ions du Pro­fesseur R. Clarke, prési­dent de la CIPR, selon lequel le niveau de 0,03 mSv par an pour­rait être con­sid­éré comme un risque triv­ial et non soumis à régle­men­ta­tion. Cette notion ” d’im­pact zéro ” con­stitue avant tout un garde-fou con­tre les atti­tudes extrémistes : il serait souhaitable à la fois de ne pas dilapi­der les efforts et les moyens sur des sit­u­a­tions à risque nég­lige­able et, surtout, d’é­pargn­er aux pop­u­la­tions des inquié­tudes non jus­ti­fiées dans ces mêmes situations.

Conclusions

Trois rappels essentiels pour conclure

  • L’Étab­lisse­ment de Coge­ma La Hague emploie env­i­ron 6 000 per­son­nes dont l’ob­jec­tif per­ma­nent est de pro­téger leur environnement.
  • Cette activ­ité néces­site un con­trôle fort et vis­i­ble, avec des niveaux de rejets autorisés qui, dès lors qu’il ne s’ag­it pas d’un prob­lème de san­té publique, ne lim­i­tent pas l’ac­tiv­ité indus­trielle mais per­me­t­tent de main­tenir la vig­i­lance et la dynamique de pro­grès de l’ex­ploitant nucléaire.
  • Une infor­ma­tion com­plète et trans­par­ente est disponible auprès de la com­mis­sion locale d’in­for­ma­tion (CSPI) et sur le site Web : cogemalahague.fr


La trans­parence doit aus­si se trou­ver dans les yeux de celui qui regarde.

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