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Tête d'usine (2016)

La "tête d'usine"

par Jean-Paul Martin

Préambule :

Lorsque le combustible d’un réacteur nucléaire est dans le réacteur, nous considérons qu’il existe plusieurs « barrières de confinement » des radionucléides vis-à-vis de l’environnement, que l’on peut énumérer ainsi :

  • d’abord la gaine du crayon combustible
  • ensuite la cuve primaire du circuit de refroidissement du réacteur
  • enfin l’enceinte étanches du réacteur qui peut être simple ou double.

Toutes ces barrières qui caractérisent « la défense en profondeur » vis-à-vis d’une sortie éventuelle de radionucléides dans l’environnement, sont toujours opérationnelles à 100 %.

Conséquences en vue du retraitement du combustible :
Lorsque nous souhaitons entreprendre le retraitement des combustibles irradiés, et quelle que soit leur origine (filière UNGG ou PWR ou réacteur expérimental avec combustible à plaques –voir les définitions plus avant,), le combustible arrive d’abord dans les piscines d’entreposage avant retraitement avec leur première barrière (la gaine) intègre à 100 %.

Le retraitement du combustible lui-même :
Le début « du retraitement des combustibles irradiés », va consister à contrario de toutes les précautions prises en réacteur et durant leur transport, en premier lieu à rompre l’étanchéité de la gaine du crayon ou du barreau afin de mettre l’uranium irradié au contact de la solution d’acide nitrique qui va dissoudre la matière uranium et mettre en solution tous les radionucléides dans ladite solution.

  • Par exemple, pour le combustible de la filière UNGG, nous allons commencer par retirer la gaine en magnésium par des opérations mécaniques ou même chimiques, avant d’entamer la dissolution : c’est l’opération dite de dégainage.
  • Pour le combustible des réacteurs de la filière PWR, on va « hacher » les crayons avec leur gaine en zirconium, en petits tronçons de un à deux cm de longueur, et la matrice uranium sera mise au contact de la solution d’acide nitrique puisque l’ensemble desdits tronçons sera immergé dans un bain d’acide. C’est l’opération dite de cisaillage. (Les tronçons de gaine ne seront pas attaqués par l’acide car en zirconium, et seront ensuite évacués par ailleurs).

Dénomination :
C’est cette séquence qui requiert des opérations mécaniques essentiellement de mise à nu de radionucléides puis de dissolution chimique de la matrice uranium et de ses radionucléides, qui qualifie cet atelier sous l’expression « tête d’usine » car c’est un préalable à toute opération ultérieure de récupération des radionucléides.

En l’absence de tête d’usine pour le retraitement du combustible irradié, ce dernier reste entreposé en piscine en état intègre du point de vue de son état physique, c’est-à-dire tel qu'existant dans le cœur du réacteur.

« La tête d’usine » marque bien le début des procédés mécaniques et chimiques conduisant à rompre l’étanchéité entre la matière uranifère du combustible et ses éléments associés, vis-à-vis de l’environnement contrôlé.

Lesquels éléments uranifères et radioéléments étaient jusqu’alors jalousement et soigneusement confinés  par les gaines, durant le fonctionnement en réacteur ou la sortie pour entreposage des combustibles en dehors du fonctionnement en réacteur.

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Dernière mise à jour: 19 July 2021