Présentation
Auteur(s)
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Jean-Louis NIGON : Ingénieur de l’École PolytechniqueCOGEMA - Directeur Adjoint Recherche et Développement - Professeur associé au Conservatoire national des Arts et Métiers
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Gérard LE BASTARD : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure de Mécanique et d’Aérotechnique de PoitiersCOGEMA - Directeur de la Business Unit Recyclage - MELOX - Président Directeur Général
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Lire l’articleINTRODUCTION
Mis en œuvre dès l’origine de l’utilisation de l’énergie nucléaire, le plutonium est devenu objet de controverse. Si le retraitement et le recyclage du plutonium ont été choisis par de nombreux pays dans les années 1960-1970 et le sont encore aujourd’hui, en 2002, par des pays envisageant un développement important de leur production électronucléaire (Grande‐Bretagne, France, Japon) ou en progression forte comme la Chine, ils ont été bannis aux États‐Unis par le Président Carter dès la fin des années 1970, et sont aujourd’hui fortement contestés par des courants d’opposition en Europe.
Dans ces conditions, prétendre à l’objectivité est ambitieux ; il est probable que le présent article portera la marque de la période à laquelle il est écrit. Que le lecteur accorde bien l’importance qui convient aux données scientifiques avérées, aux hypothèses et aux modèles, et qu’il pardonne aux auteurs d’avoir, volontairement ou non, pris parti par la présentation qu’ils en font.
Le plutonium est simultanément un combustible, ressource énergétique, un corps radiotoxique, déchet éventuel présentant un risque, et une matière utilisable à des fins militaires. La perception que le public a du plutonium est influencée par le contexte : menace de raréfaction des ressources énergétiques, comme le début des années 1970 en France, ou tension internationale très vive, climat de « guerre froide », ou encore, situation de détente politique, cas actuel de l’Europe et de l’Amérique du Nord.
Le débat relatif à la prolifération est plus politique que technique.
L’article qui suit se limitera donc à aborder succinctement les deux aspects des ressources énergétiques d’une part, de la gestion des corps radioactifs à vie longue d’autre part.
L’étude complète du sujet comprend les articles :
— BN 3 630 - « Fabrication des combustibles au plutonium » (le présent article) ;
— - « Fabrication des combustibles au plutonium pour les RNR » ;
- « Fabrication des combustibles au plutonium pour les REP et REB ».
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2. Contraintes liées à la mise en œuvre du plutonium
2.1 Caractéristiques du plutonium
Le plutonium des combustibles irradiés est un mélange d’isotopes : plutonium 238 à 242 en proportion variable en fonction du combustible d’origine (tableau 2). Chaque isotope ayant ses caractéristiques propres (tableau 3), le plutonium a des propriétés qui dépendent fortement de son origine.
En outre, le plutonium 241 a une période de décroissance radioactive de 14,4 ans ; ainsi le plutonium « vieillit », sa teneur en plutonium 241 (fissile) diminue avec l’âge ; en revanche l’américium 241, produit de décroissance du plutonium 241, s’accumule :
pour plus de détails relatifs aux propriétés neutroniques du plutonium, le lecteur se reportera à l’article Caractéristiques neutroniques des réacteurs industriels.
2.2 Radioprotection
Le plutonium est un toxique chimique ; toutefois c’est sa radiotoxicité qui domine et qui détermine les concentrations et les doses limites d’incorporation (tableau 3). Un confinement est nécessaire à la protection des travailleurs contre tout risque de contamination. L’américium 241...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - Management of Separated Plutonium the technical option. - OCDE-NEA (1997).
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(2) - BAILLY (H.), MENESSIER (D.), PRUNIER (C.) - Le combustible nucléaire des réacteurs à eau sous pression et des réacteurs rapides. - CEA-TECH & DOC (1999).
-
(3) - BAIRIOT (H.), LE BASTARD (G.), MARIN (J.F.), MOTTE (F.) - Recent Advances in Plutonium Fuels in France and Belgium. - Nuclear Europe, 5, p. 25-38 (1985).
-
(4) - GUILLET (H.) - Manufacture of Plutonium Fuel. - Nuclear Technology International, Sterling Publication, Londres (1987).
-
(5) - Le Plutonium. - Revue Générale Nucléaire no 1 (1995).
-
(6) - Le Plutonium. - Contrôle (La revue de l’autorité de Sûreté Nucléaire) no 138, janv. 2001.
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