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La sûreté : anticiper les risques

L’objectif fondamental de Cigéo est de protéger l’Homme et l’environnement du danger que représentent les déchets les plus radioactifs et à vie longue, tout en limitant les charges qui seront supportées par les générations futures. Cigéo est conçu pour être sûr pendant sa construction, son exploitation, qui se déroulera sur une centaine d’années, et après sa fermeture, afin que son impact soit limité et ne présente pas de risque pour l'Homme et l'environnement durant ces différentes phases. La sûreté de Cigéo repose en grande partie sur la couche géologique dans laquelle seront implantées les installations souterraines, ainsi que sur les choix de conception et dispositifs de sûreté.

Dossier Cigéo - La sûreté de Cigéo (PDF 60.61 Ko)

Protéger l’homme et l’environnement sur le très long terme

La sûreté de Cigéo repose en grande partie sur la couche géologique dans laquelle seront implantées les installations souterraines. Cette couche géologique stable depuis 160 millions d’années a des propriétés de confinement qui permettent de freiner le déplacement jusqu’à la surface des radionucléides contenus dans les déchets radioactifs. La sûreté repose également sur les choix de conception comme :

  • l’architecture générale du stockage : la séparation des zones nucléaires et des zones de travaux par exemple ;
  • les installations et les ouvrages : les méthodes utilisées pour le creusement et le revêtement des galeries et des alvéoles de stockage par exemple ;
  • les matériaux utilisés : les matériaux et les substances non inflammables par exemple ;
  • les exigences sur les caractéristiques des colis et les contrôles ;
  • l’instrumentation et les capteurs pour suivre l’évolution du stockage mais également détecter d’éventuels dysfonctionnements ;
  • l’organisation qui sera mise en place lors de l’exploitation : l’utilisation d’appareils et d’engins automatisés ou télé-opérés par exemple.

Pour concevoir un stockage sûr, l’Andra s’appuie sur des méthodes et des analyses issues de l’industrie nucléaire ainsi que du monde du souterrain (mines, tunnels...) et sur de nombreux retours d’expérience internationaux.

L'avis de l'ASN sur les options de sûreté de Cigéo

Dans son avis du 11 janvier 2018, l'Autorité de sûreté nucléaire (ASN) estime que "le projet a atteint globalement une maturité technologique satisfaisante au stade du dossier d’options de sûreté".

L'Andra avait remis le dossier d'options de sûreté de Cigéo à l’Autorité de sûreté nucléaire (ASN) en avril 2016. Ce dossier présentait les grands choix de sûreté guidant la conception du projet et basés sur plus de vingt ans de travaux scientifiques et techniques régulièrement évalués. Le dossier d’options de sûreté a été réalisé notamment pour stabiliser les principes, les méthodes et les grands choix de conception indispensables pour conduire la future démonstration de sûreté qui sera présentée dans le dossier de demande d’autorisation de création. Ce dossier a été instruit par l'ASN qui s'est appuyée sur l'IRSN, des groupes permanents d'experts pluralistes et une revue internationale, pilotée par l'AIEA.

L'avis de l'ASN du 11 janvier 2018 Note de synthèse - La prise en compte par l’Andra de l’avis de l’ASN sur le dossier d’options de sûreté (DOS) de Cigéo (PDF 87.46 Ko)

Un stockage sûr pendant son exploitation

La principale fonction de Cigéo est de confiner la radioactivité contenue dans les déchets : ce confinement doit être assuré pendant toute la période d’exploitation, y compris si des incidents ou accidents devaient se produire.

Pour cela, les colis constituent la première barrière qui retient les particules radioactives.

Dans la descenderie et les galeries de transfert, ces colis sont placés dans une hotte qui constitue une deuxième enveloppe protègeant les colis en cas d’agression (chute, incendie...). Dans les alvéoles de stockage des déchets de moyenne activité à vie longue, des filtres de très haute efficacité garantissent que, même en cas d’accident, les particules radioactives ne se dispersent pas dans l'environnement.

Pour chaque risque identifié pendant la phase d’exploitation, la conception du stockage intègre plusieurs lignes de défense afin de prévenir et de neutraliser ce risque :

  • Des dispositions de conception et d’exploitation permettent de le supprimer, si possible, ou bien de le prévenir et de réduire sa probabilité.
  • Des moyens de contrôle et de surveillance seront mis en place pour détecter tout dysfonctionnement et ramener l’installation dans ses conditions normales de fonctionnement.
  • Malgré ces dispositions, l’Andra suppose que des accidents puissent se produire et prévoit des dispositions supplémentaires pour les maitriser afin d’en limiter les conséquences.
Hotte de transfert pour les colis de déchets MA-VL

Les risques liés à la co-activité

Dans Cigéo, l’installation de stockage sera construite progressivement, ainsi les travaux de creusement souterrain dureront tout le long de la vie du Centre, en même temps que le stockage des colis de déchets.

C’est pourquoi les activités de chantier et les activités nucléaires seront strictement séparées : elles se feront dans des zones séparées, avec des accès distincts et des circuits de ventilation séparés.

Il s’agit de deux types d’activités très différentes :

  • Le chantier de creusement est un chantier classique, avec les dispositions de gestion propres aux travaux souterrains.
  • La partie nucléaire de l’installation fait l’objet de mesures adaptées aux risques particuliers qu’elle comporte. Les principaux risques liés à l'activité nucléaire et les dispositions de sûreté correspondantes sont présentés ci-après.
Essai de feu sur un colis MA-VL
Essai de feu sur un colis MA-VL

Le risque incendie

Pour éviter qu’un incendie ne démarre, la présence d’objets inflammables dans la zone nucléaire est limitée : les moteurs à essence sont donc proscrits par exemple.

Si malgré toutes les dispositions de prévention un incendie se déclenchait, un ensemble de dispositions permettrait de limiter son impact : une surveillance renforcée afin de le détecter, des systèmes d’extinction, l’organisation des secours, l’architecture du stockage facilitant l’évacuation, des conteneurs de stockage résistants au feu, etc.

 

 

 

 

Le risque de chute de colis

L’installation est conçue pour minimiser les risques d’accident lors des opérations de transfert : par exemple, les vitesses de circulation des véhicules et des engins de manutention seront très faibles (10 km/h environ pour les transferts en descenderie et en galeries, moins de 1 km/h pour les opérations de mise en place ou de retrait éventuel des colis dans les alvéoles de stockage). Les hauteurs de manutention des colis sont limitées (inférieures aux essais de chute qui ont été réalisés). De même, les engins de transports sont dimensionnés pour résister à une collision et munis de plusieurs systèmes de sécurité redondants. L’analyse des risques prévoit également des dispositions pour remettre l’installation en état de fonctionner suite à un blocage d’un équipement ou une chute de colis : ce type de situation ne devant pas compromettre la sécurité de l’installation de stockage ni la poursuite de l’exploitation.

Le risque d'explosion

Une petite partie des colis de déchets radioactifs émettent de l'hydrogène. Or, à partir d’une certaine concentration, la présence d’hydrogène peut présenter un risque d’explosion à condition qu’il y ait un élément déclencheur appelé énergie d’activation (comme les ultrasons, l’électricité statique,un choc...). Pour prévenir ce risque, on limite le dégazage des colis (en fixant des seuils pour l'acceptation des colis), on ventile les alvéoles (pour empêcher la concentration d'hydrogène), et des systèmes de détection d'anomalies ou de pannes sont prévus. Si une panne survenait (rupture de l'alimentation électrique de la ventilation qui entraînerait une augmentation progressive de la concentration), les études montrent qu'on disposerait de plus d'une dizaine de jours pour la rétablir. Malgré toutes les dispositions prises pour éviter que cela ne se produise, l’Andra a tout de même évalué les conséquences d’une explosion. Les résultats montrent qu’en cas d’explosion les colis ne seraient que faiblement endommagés, ce qui ne compromettrait pas le confinement des substances qu’ils contiennent et n’aurait donc pas de conséquence pour les hommes et l’environnement

Le risque de panne électrique

En cas de panne électrique, Cigéo sera équipé, comme toutes les installations nucléaires, d’équipements de secours électriques, notamment de groupes électrogènes, redondants et diversifiés. Ces équipements feront l’objet de tests très réguliers, afin d’assurer plusieurs niveaux de secours pour alimenter les équipements sensibles (ventilation nucléaire, pompes d’alimentation du réseau incendie, systèmes de surveillance radiologique…).

Le risque de criticité

La criticité correspond au déclenchement non contrôlé de fissions au sein de matières fissiles (telles que l’uranium 235 ou le plutonium). Un tel risque ne peut survenir qu’en présence d’une concentration suffisante de matière fissile. Dans le stockage profond, les déchets contiennent des quantités faibles de matières fissiles. Le risque de criticité est cependant systématiquement évalué par précaution, et il est vérifié que la géométrie des colis et leur disposition dans le stockage excluent tout risque de criticité.

Un stockage sûr après sa fermeture

La sûreté à long terme du stockage, c’est-à-dire le fait de pouvoir protéger l’Homme et l’environnement tout le temps que les déchets resteront dangereux, pendant plusieurs milliers d'années, repose notamment sur le choix du milieu géologique et sur la conception du stockage. Pour cela, le rôle du stockage et d'isoler les déchets de la surface et de confiner la radioactivité en profondeur, même en cas d'aléas ou d'accidents.

Carotte d'argile du Callovo-Oxfordien

Isoler les déchets de la surface

Le stockage géologique permet d’isoler les déchets des activités en surface : le stockage sera situé à environ 500 mètres de profondeur. Cela le préserve des conséquences de phénomènes tels que l’érosion ou les glaciations qui n’affecteront qu’une épaisseur de terrain inférieure a 200 mètres à l’échelle de centaines de milliers d’années, ainsi que d'attaques humaines.

Confiner les substances radioactives

La seconde fonction du stockage consiste à confiner les substances radioactives.L’organisation de l’installation souterraine et la conception de certains composants du stockage, tels que les colis et les scellements, contribuent au confinement de la radioactivité.

A long terme, le confinement repose sur les caractéristiques de la couche d’argile dans laquelle le stockage sera implanté. Les choix de conception visent donc à limiter les perturbations de cette roche. Cela conduit par exemple à privilégier des méthodes de construction limitant l’endommagement de la roche, à limiter les vides résiduels dans le stockage (remblaiement des galeries), les perturbations chimiques liées aux matériaux du stockage ou encore à l’élévation de température pour maintenir les propriétés de la roche

En savoir plus sur le principe de confinement des éléments radioactifs

Anticiper des accidents ou aléas

Pour garantir que le stockage restera sûr quoi qu’il arrive, tous les phénomènes qui pourraient dégrader ses performances et remettre en cause sa sûreté sont pris en compte (séisme, érosion, intrusion…) et leurs conséquences sont évaluées. Des études ont par exemple montré que Cigéo résisterait au séisme le plus fort géologiquement possible dans la couche où il est implanté.

L’impact du centre

Comme toute installation nucléaire, Cigéo sera à l’origine de rejets radioactifs.

À proximité du centre, pendant l’exploitation, l’impact de ces rejets sera limité à 0,01 mSv/an. C’est très largement inférieur à la norme réglementaire (1 mSv/an) et à l’impact de la radioactivité naturelle (2,4 mSv/an en moyenne en France).

Après la fermeture du stockage, les évaluations de sûreté ont montré que l’impact à très long terme resterait largement inférieur à celui de la radioactivité naturelle, même en situation dégradée (dans le cas d’une intrusion par exemple).

L'exposition aux rayonnements ionisants (site de l'IRSN)

La surveillance durant toute la vie du stockage

La surveillance du stockage

Capteur
Capteur dans une galerie du Laboratoire

Un programme de surveillance de l’installation sera mis en œuvre dès la construction de Cigéo et pendant toute son exploitation afin de contrôler tous les paramètres importants pour la sûreté du stockage (vitesse des engins, concentration en hydrogène, performance des filtres THE, air de la ventilation…).

En plus de la surveillance au sens strict, les paramètres qui influent sur l’évolution du stockage à moyen et à long terme feront l’objet d’un suivi : température de l’air ambiant, évolution du diamètre des ouvrages (convergence des tunnels), tenue des bétons, corrosion des aciers… 

Un suivi de quelques colis témoins et d’ouvrages témoins représentatifs des différents composants du stockage (scellements, alvéoles...) seront également réalisés. Ces ouvrages témoins seront fortement instrumentés pour suivre de manière détaillée leur comportement et leur évolution dans le temps. Plusieurs dizaines de milliers de capteurs seront ainsi placés dans Cigéo.

Les moyens de suivi prévus s’appuient sur les capteurs existants et déjà utilisés dans l’industrie nucléaire et le génie civil sur lesquels on dispose d’un retour d’expérience important (plusieurs dizaines d’années sur les réacteurs nucléaires, les barrages...), et sur le développement de moyens innovants qui font l’objet d'activités de recherches scientifiques et technologiques.

La surveillance de l’environnement

Cigéo, comme toute installation nucléaire, fera l'objet d'un suivi réglementaire.

Par ailleurs, dès 2007 l’Andra a mis en place un Observatoire pérenne de l’environnement (OPE). L’OPE contribue à l'état initial de l’environnement actuel, avant la construction du stockage, et permettra de suivre son évolution pendant la construction de Cigéo et toute sa durée d’exploitation.

En savoir plus sur l'observatoire pérenne de l'environnement (OPE)
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