Energie nucléaire

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Dossier mis en ligne le 7 janvier 2013

Ce dossier est le dix-neuvième titre de la collection des dossiers scientifiques multimédias CNRS/sagascience.
Conception et réalisation du site:
Equipe sagascience/CNRS DIRCOM
Jean-Marc Dumas, Christine Girard, Sylvie Langlois
Dossier réalisé avec le concours de l'Institut national de physique nucléaire et de physique des particules (IN2P3) du CNRS - Alex Mueller, Patrick Chardon, Arnaud Marsollier, Anna Thibeau

Rédaction des textes
Partie 1 et partie 2 : Christine Girard et Sylvie Langlois, équipe CNRS/sagascience
Partie 3 : Mathieu Grousson, journaliste scientifique
Partie 4 : Clara Delpas, journaliste scientifique

Certains textes de ce site ont été rédigés à partir de contenus de laradioactivité.com

Recherche iconographique
parties 3 et 4 : Stéphanie Tritz

Musique
Barakazik (Delay's)
Voix
François Briault
Ingénieur du son
Thomas Huguet

Validations scientifiques:
Charles-Olivier Bacri directeur de recherche au CNRS, Institut de physique nucléaire (université Paris 11/CNRS), Orsay.
Partie 1 - La radioactivité
Rédaction des textes : Sylvie Langlois - Validation : Stéphane Roudeau, ingénieur de recherche au CNRS, Centre d'études nucléaires de Bordeaux Gradignan (université Bordeaux 1/CNRS).
Source : "Sur les radiations invisibles émises par les corps phosphorescents" par Henri Becquerel (1896) / Analyse par Jean-Louis Basdevant - bibnum.education.fr
Partie 2 - L'énergie nucléaire
Rédaction des textes : Christine Girard et Sylvie Langlois
Validation :
Texte du commentaire lu : Hubert Flocard, conseiller à l'I2EN; Sylvain David, chargé de recherche au CNRS, Institut de physique nucléaire (université Paris 11/CNRS), Orsay.
Textes "Fonctionnement d'une centrale"; "Exploitation et devenir des mines d'uranium"; "Organismes"; "Gestion des déchets"; "Cycle du combustible" : Sylvain David.
Texte "Radioprotection" : Cyril Thieffry, ingénieur de recherche au CNRS, Institut national de physique nucléaire et de physique des particules du CNRS (IN2P3).
Texte "Surveillance et mesures environnementales" : Patrick Chardon, ingénieur de recherche au CNRS, laboratoire de physique subatomique et des technologies associées (université de Nantes/Ecole des mines de Nantes/CNRS), Nantes.
Texte "Démantèlement des centrales" : Abdel Mjid Nourreddine, professeur des Universités, Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (université Strasbourg 1/CNRS) et Addil Sellam, ingénieur au CNRS, Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (université Strasbourg 1/CNRS).
Texte "Coûts de production" : Sylvain David, chargé de recherche au CNRS, Institut de physique nucléaire (université Paris 11/CNRS), Orsay
Partie 3 - Aspects sociétaux
Rédaction des textes : Clara Delpas
Validation :
Texte du commentaire lu : Yannick Barthe, chargé de recherche au CNRS, Centre de sociologie de l'innovation, Paris; Sandra Laugier, professeur des Universités, Centre universitaire de recherches sur l'action publique et le politique. Epistémologie et Sciences sociales (université Picardie Jules Verne, Amiens) et CNRS/Institut des sciences humaines et sociales; Claire Sergeant, chargée de recherche au CNRS, Centre d'études nucléaires de Bordeaux Gradignan; Sylvain David, chargé de recherche au CNRS, Institut de physique nucléaire (université Paris 11/CNRS), Orsay.
Texte "Conséquences environnementales et humaines des accidents nucléaires" : Claire Sergeant, chargée de recherche au CNRS, Centre d'études nucléaires de Bordeaux Gradignan.
Texte "Temporalité des décisions"; "Nucléaire et développement durable" : Yannick Barthe, chargé de recherche au CNRS, Centre de sociologie de l'innovation, Paris; Sandra Laugier, professeur des Universités, Centre universitaire de recherches sur l'action publique et le politique. Epistémologie et Sciences sociales (université Picardie Jules Verne, Amiens) et CNRS/Institut des sciences humaines et sociales.
Textes "Sûreté des centrales"; "Causes et enseignements des accidents" : Sylvain David, chargé de recherche au CNRS, Institut de physique nucléaire (université Paris 11/CNRS), Orsay.
Texte "Défi NEEDS" : Sylvain David, chargé de recherche au CNRS, Institut de physique nucléaire (université Paris 11/CNRS), Orsay; Bernd Grambow, professeur des Universités, Laboratoire de physique subatomique et des technologies associées (université de Nantes/Ecole des mines de Nantes/CNRS).
Texte "Sécurité des personnes" : Sylvain David, chargé de recherche au CNRS, Institut de physique nucléaire (université Paris 11/CNRS), Orsay; Bernd Grambow, professeur des Universités, Laboratoire de physique subatomique et des technologies associees (université de nantes/Ecole des mines de Nantes/CNRS); Romain Garcier, maître de conférencs des Universités, Environnement, ville, société (université Lyon 2/université Lyon 3/universitéJean Monnet Saint-Etienne/INSA Lyon/ENTPE Lyon/CNRS/ENS Lyon/Ecole des mines de St Etienne).
Texte "Ressenti des populations et enquêtes d'opinion" : Sylvain David, chargé de recherche au CNRS, Institut de physique nucléaire (université Paris 11/CNRS), Orsay; Yannick Barthe, chargé de recherche au CNRS, Centre de sociologie de l'innovation, Paris.
Partie 4 - Nouvelles technologies de production, de retraitement et de stockage
Rédaction des textes : Mathieu Grousson
Validation :
Texte du commentaire lu : Sylvain David, chargé de recherche au CNRS, Institut de physique nucléaire (université Paris 11/CNRS), Orsay; Daniel Heuer, directeur de recherche CNRS, laboratoire de physique subatomique et de cosmologie (université Grenoble 1/CNRS/Institut polytechnique de Grenoble); Annick Billebaud, directeur de recherche CNRS, laboratoire de physique subatomique et de cosmologie (université Grenoble 1/CNRS/Institut polytechnique de Grenoble).
Textes "EPR : amorce de renouvellement du parc nucléaire"; "Réacteurs rapides, prochain horizon du nucléaire ?"; "Fusion : le graal du nucléaire ?" : Sylvain David, chargé de recherche au CNRS, Institut de physique nucléaire (université Paris 11/CNRS), Orsay.
Textes "Le thorium remplacera-t-il l’uranium ?"; "Stockage géologique des déchets : une solution de long terme ?" : Daniel Heuer, directeur de recherche CNRS, laboratoire de physique subatomique et de cosmologie (université Grenoble 1/CNRS/Institut polytechnique de Grenoble).
Texte "GUINEVERE : vers la transmutation des déchets " : Annick Billebaud, directeur de recherche CNRS, laboratoire de physique subatomique et de cosmologie (université Grenoble 1/CNRS/Institut polytechnique de Grenoble).

Crédits et légendes des illustrations de l'animation

Introduction :
Wikimedia Commons : Henri Becquerel; pile atomique de Fermi; carte d'implantation des centrales nucléaires dans le monde; une "bombe" (réservoir sous pression) contenant de l'halogénure d'uranium et du métal sacrificiel, probablement du magnésium, est descendue dans un four (projet Manhattan, source de l'image : The Ames Laboratory, USDOE); le 20 décembre 1951: quatre lampes s'allument avec l'électricité générée par le réacteur nucléaire EBR-1, le premier à produire de l'électricité, source de l'image: USDOE.

Partie 1: La Radioactivité
Wikimedia Commons : Boulevard Montmartre à Paris, Camille Pissaro; Wilhem Conrad Röntgen; Tube de Crookes; image de la main de Anna Bertha Ludwig vue au rayons X; Henri Poincaré; Institut de France; Antoine-Henri Becquerel; collection de minéraux fluorescents sous ultraviolets; laboratoire de Röntgen; tour Eiffel; soleil dans les nuages; Becquerel dans son laboratoire; plaque photographique de Becquerel montrant les effets de l'exposition à la radioactivité ; Pierre, Marie et Irène Curie; Pierre et Marie Curie dans leur laboratoire par André Castaigne; polonium; aiguilles de radium; rayonnement béta; Pierre Curie; caricature de Pierre et Marie Curie ; pouvoirs miraculeux et applications de la radioactivité dans la vie quotidienne; Exposition universelle de 1904, Saint-Louis, Missouri; solénoïde compact à muons (CMS) au CERN; collision proton-antiproton au super synchrotron à protons du CERN; simulation de la désintégration d'un boson de Higgs dans le CMS au CERN; Ernest Rutherford; James Chadwick; Enrico Fermi; Lise Meitner et Otto Hahn; Frédéric Joliot; explosion atomique en 1951 à Yucca, Nevada; pile atomique de Fermi, premier réacteur nucléaire, Stagg Field, université de Chicago.

Autres sources
clichés Bibliothèque de l’Ecole polytechnique: tubes de verre renfermant les sels d'uranium utilisés dans le premier dispositif de Becquerel et silhouette de la croix de Malte apparue dans sa deuxième expérience; CNRS Audiovisuel: bras "dit de Pierre Curie", brûlé par du sel de radium appliqué pendant 10h ; ACJC: Frédéric et Irène Joliot-Curie dans leur laboratoire; Pierre et Marie Curie en 1896, le jour de leur mariage; archives Emilio Segre © American Institute of Physics: photo de Fritz Strassmann.

Partie 2 : L'énergie nucléaire
Autorité de sûreté nucléaire : carte de l’implantation des centrales nucléaires en France.

CNRS/photothèque : Chambre à réaction du détecteur CORSET pour l'étude de réactions de fission (photo C. Munch).

CNRS/sagascience : illustration du cycle du combustible nucléaire.

EDF médiathèque : centrale nucléaire de Chinon, technologie UNGG, 1962 (photo Studio Decker) ; technicien dans la centrale nucléaire de Chinon, technologie UNGG, 1967 (photo P. Berenger) ; vue aérienne de la centrale nucléaire de Dampierre-en-Burly avec ses quatre unités de production (photo M. Didier) ; vue aérienne de la centrale nucléaire de Nogent-sur-Seine (photo M. Monteaux) ; centrale nucléaire de Chinon, technologie UNGG, 1967 (photo P. Berenger) ; chantier EPR de Flamanville 3 en mai 2007 (photo A. Morin) ; marquage des tuyaux pour déconstruction, centrale nucléaire de Bugey 1 (photo B. Conty) ; surgénérateur Superphénix à Creys-Malville ; salle des machines du surgénérateur Phénix ; chantier de déconstruction de l’unité A de la centrale nucléaire de Chooz, conditionnement des déchets en sacs vinyle (photo C. Helsly) ; chantier de déconstruction de l’unité A de la centrale nucléaire de Chooz, identification des déchets (photo C. Helsly) ; chantier de déconstruction de l’unité A de la centrale nucléaire de Chooz, intervenant portant un sac de déchets devant un mur de matelas de plomb (photo C. Helsly) ; chantier de déconstruction de l’unité A de la centrale nucléaire de Chooz ‘photo C. Helsly) ; conférence plénière de la communauté combustible en octobre 2011 (photo A. Sperber) ; arrivée des assemblages combustibles neufs à la centrale nucléaire de Saint-Alban (photo D. Charfeddine) ; crayons sur un assemblage combustible pour la production du combustible Mox, usine Melox de Marcoule (photo P. Landmann).

Google Maps : vue de l’usine d’enrichissement d'uranium de Pierrelatte ; unité de séparation par centrifugation Georges Besse II sur le site du Tricastin ; site de la centrale nucléaire de Brennilis, aujourd’hui en démantèlement.

Wikimedia Commons : Pierre et Marie Curie dans leur laboratoire (1906) ; premier choc pétrolier de 1974, un passant prenant connaissance des nouvelles concernant le rationnement d’essence ; schiste houiller ; champ pétrolier de Kern River (Californie, USA) ; exploitation d’une mine de lignite en Allemagne ; plateforme de forage pétrolier en mer du Nord ; centre-ville de Toronto vu de nuit ; défilé des troupes combattantes, libération de Paris en août 1944 (Library of Congress, Farm Security Administration Office of War Information Collection) ; le général de Gaulle ; George Pompidou en 1973 (White House Photo Office, photographe Oliver F. Atkins) ; centrale nucléaire du Tricastin (auteur Sancio83) ; vue générale de la centrale de Chinon ; illustration de l’EPR (document Framatome ANP, Allemagne) ; chantier de l’EPR d’Olkiluoto en Finlande en avril 2005 (document Framatome ANP, Allemagne ; tranche A1 et A2 de la centrale nucléaire de Saint Laurent des Eaux (auteur Clicgauche ; cour des comptes à Paris ; conférence à Brno ; manifestation antinucléaire à Colmar en octobre 2009 ; manifestation antinucléaire à Paris le 20 mars 2011, suite à l'accident du site nucléaire de Fukushima, au Japon ; manifestation antinucléaire à Kiev (Ukraine) en 2010 ; pastilles de combustible nucléaire ; centrifugeuses à gaz pour l’enrichissement de l’uranium, centrale de Piketon (Ohio, USA) ; surgénérateur Phénix, site de Marcoule ; abords immédiats du Laboratoire de recherche souterrain de Bure (France) ; cuffats (seaux rouges) permettant l’évacuation des déblais lors du creusement au Laboratoire de recherche souterrain de Bure (France) ; galerie du Laboratoire de recherche souterrain de Bure (France).

DR : mineur au travail (1958), exploitation minière du Forez, division minière de la Crouzille (France) ; le Forez avant 1959, La Crouzille (France) ; train de berlines (1966), exploitation minière du Forez, division minière de la Crouzille (France) ; port du masque contre les poussières de forage (1957), exploitation minière du Forez, division minière de la Crouzille (France) ; dépilage pour chambres charpentées (1966), exploitation minière du Forez, division minière de la Crouzille (France). (clichés fournis par Areva)


Partie 3: Les aspects sociétaux
Associated Press : photographie aérienne de la centrale nucléaire de Fukushima avant le tsunami de mars 2011.

Claire Sergeant : Tchernobyl, sarcophage recouvrant le réacteur n° 4, photo prise en octobre 2008 (Ukraine); Pripiat, restes de la fête foraine du 1° mai 1986, photo prise en septembre 2010 (Ukraine); jardin d'une maison détruite à Tchernobyl, photo prise en octobre 2008 (Ukraine).

EDF médiathèque : Centrale nucléaire de Dampierre-en-Burly, Loiret (France) photo Didier Marc; vue intérieure de la centrale nucléaire du Bugey, Ain (France) photo Jean-Luc Petit; équipe de contrôle de l'IRSN dans la zone de stockage des déchets nucléaires à Fessenheim, Haut-Rhin (France) photo Jean-Lionel Dias; compartiment de stockage de déchets nucléaires de type A à Fessenheim, Haut-Rhin (France) photo Jean-Lionel Dias; laboratoire de chimie sur le site de Flamanville lors de l'arrêt de la tranche 2, Manche (France) photo Philippe Eranian.

IAEA PRIS Database: répartition mondiale des centrales nucléaires.

IRSN : ingénieurs IRSN prélevant de l'eau en aval du site nucléaire de Pierrelatte, Drôme (France), photo Noak/Le bar Floréal/IRSN; balise Téléray sur le toit de l'Hôtel de la marine à Paris (France), photo Arnaud Bouissou/MEDDTL/IRSN; sonde de mesure de la concentration du radon dans le sol, photo Olivier Seignette/Mikaël Lafontan/IRSN; surveillance par le laboratoire mobile d'anthroporadiamétrie IRSN de la contamination du personnel exposé au CHU Larrey, photo Noak/Le bar Floréal/IRSN; dosimètre d'une manipulatrice d'électroradiologie médicale de l'hôpital Trousseau, photo Philippe Castano/IRSN; traitement de prélèvements au laboratoire d'études radioécologiques en milieu continental et marin à la Seyne-sur-Mer, photo Laurent Zylberman/Graphix-Images/IRSN; Faibles doses : étude de la distribution des isotopes de l'uranium à l'échelle cellulaire; ici polymérisation en étuve de la résine d'enrobage de l'échantillon prélevé sur le rein d'un rat contaminé en laboratoire, photo Noak/Le bar Floréal/IRSN; visualisation au microscope du stade de développement des œufs de poisson zèbre (Danio rerio) au laboratoire de radioécologie et d'écotoxicologie, photo Olivier Seignette/Mikaël Lafontan/IRSN.

Photo Libre (www.photo-libre.fr) : photo de foule.

Wikimedia Commons : centrale nucléaire de Kewaunee, Wisconsin (USA); barils de bitume de Trinidad débarqués à Brisbane par le navire Larchbank en 1938, Queensland Newspapers Pty Ltd; puits de pétrole de South Belridge, Californie (USA); centrale nucléaire de Cattenom, Moselle (France), photo Stefan Kühn; centrale nucléaire et moulin à Doel (Belgique), photo Friedrich Tellberg; station service en Islande, 2007, photo Maccanti; carte de répartition des centrales nucléaires en Franc ; raffinerie à Oxnard, Californie (USA); centrale nucléaire de Three Mile Island, Pennsylvanie (Etats Unis); opérations de nettoyage après l'accident de la centrale nucléaire de Three Mile Island, photo John G. Kemeny et al.; Goldsboro près de la centrale nucléaire de Three Mile Island Pennsylvanie (USA); banderole "nous avons survécu à Three Mile Island", Middletown, Pennsylvanie (Etats Unis); vue de Tchernobyl prise depuis Pripiat (Ukraine); photographie aérienne de la centrale nucléaire de Fukushima prise en 1975, Japan Ministry of Land, Infrastructure and Transport; la centrale nucléaire de Fukushima après l'accident de 2011, photo Digital Globe; pompe à béton Sany utilisée pour traiter l'accident de Fukushima, photo Jorge Rodriguez; touristes autour de la centrale de Tchernobyl en mars 201l (Ukraine), photo VOA D. Markosian; compteur Geiger enregistrant la radioactivité sur le site de Minamisoma, Préfecture de Fukushima, novembre 2011; personnes évacuées à Koriyama après l'accident de Fukushima, 16 mars 2011, photos Steve Herman; à Kashiwa, barrage de la route menant à une zone polluée par les retombées de l'accident de Fukushima. Kashiwa est une ville située à 200 km au sud de Fukushima. Photo prise le 18 février 2012,  photo Abasaa; centre-ville fantôme à Namie, Préfecture de Fukushima, 12 avril 2011, photo L. Herman; baril jaune de déchets radio-actifs, photo Prolineserver; stockage nucléaire en fût sec, photo NRC; combustible nucléaire irradié, stocké sans protection dans l'eau à K-East Basin, site nucléaire de Hanford, état de Washington (USA), photo USDOE; CASTOR (container pour le stockage et le transport de matériaux radioactifs) à Dannenberg, Basse-Saxe (Allemagne), photo Dennis140; container de déchets nucléaires à Nevada Test Site, Nevada (USA), photo Bill Ebbesen; train de marchandises transportant des déchets nucléaires de France en Allemagne, photo Atomnix; centrale nucléaire du Bugey dans l'Ain (France), photo Jess & Peter; panneau de restriction de la circulation sur la route 6 à Hirono, Préfecture de Fukushima (Japon,) photo Hohoho; séance au parlement européen, photo JLogan; rassemblement anti-nucléaire à Meiji Shrine Outer Garden à Tokyo, 19 septembre 2011; manifestation anti-nucléaire à Paris le 20 mars 2011, photo Perline; moines boudhistes protestant contre l'énergie nucléaire devant lesiège du parlement du Japon à Tokyo, le 5 avril 2011; chaîne humaine contre l'énergie nucléaire à Stuttgart le 12 mars 2011, photo Michael Mies ; une touriste ukrainienne en visite organisée sur le site de Tchernobyl, photo VOA D. Markosian; panneau d'alerte à un danger de radioactivité en haut d'une colline de Red Forest Hill, non loin de la centrale nucléaire de Chernobyl (Ukraine), photo Timm Suess; manifestation contre l'énergie nucléaire le 14 octobre 1979 à Hofgarten, Bonn (Allemagne), photo Hans Weingartz; Institut de France à Paris (France), photo Rmashhadi.



Partie 4 : Nouvelles technologies
ANDRA : vue d’artiste du projet de centre industriel de stockage géologique pour les déchets de haute activité et de moyenne activité à vie longue (Gigéo) ; animation de la cinématique de manutention et de stockage des colis en alvéole – stockage géologique.

Areva : vue aérienne de l’usine de retraitement de la Hague (photo J. M. Taillat) ; transfert, pour stockage, des déchets vitrifiés, usine de retraitement de la Hague (photo J. M. Taillat) ; piscine de stockage, usine de retraitement de la Hague (photo P. Lesage) ; assemblage de combustible MOX (photo E. Larrayadieu).

CEA : fabrication par voie sèche (broyage, pressage, frittage et gainage) de combustibles d’études, cibles de transmutation et matrices de confinement – vue des deux caissons blindés – CEA Marcoule (A. Gonin/CEA) ; fabrication par voie sèche (broyage, pressage, frittage et gainage) de combustibles d’études, cibles de transmutation et matrices de confinement – remplissage de l’outillage de pressage – CEA Marcoule (A. Gonin/CEA).

CNRS/sagacience : vue panoramique de lignes à haute tension ; vue panoramique de l’usine de retraitement de la Hague ; illustration d’une mine d’uranium ; illustration stockage géologique profond.

EDF photothèque : vue aérienne de la centrale nucléaire de Dampierre-en-Burly avec ses quatre unités de production (photo M. Didier) ; panoramique sur les aéroréfrigérants de la centrale du Bugey (photo L. Vautrin) ; photos du chantier de l’EPR de Flamanville (photos A. Morin) : vue générale est/ouest; vue générale nord/sud; vue d’aplomb; assemblage des coffrages de piscine dans le bâtiment réacteur ; au premier plan, station de pompage, au second plan, salle des machines; soudage des tuyauteries secondaires dans la salle des machines; mise en place de la pompe d’extraction dans sa cuve en salle des machines ; un des échangeurs permettant le transfert calorifique entre deux fluides positionné sur le circuit de réfrigération intermédiaire dans un bâtiment de sauvegarde ; salle des machines.

ITER organization : vue éclatée du futur tokamak ITER ; future installation scientifique et futur siège du projet ITER ; vue d’artiste du site ITER. Le grand bâtiment orange au centre est le hall du tokamak, les bobines du champ poloïdal seront fabriquées dans le long bâtiment de droite.

Wikimedia Commons : couverture du Vingtième siècle ou la vie électrique d'Albert Robida – 1890 ; minerai d’uranium; réacteur nucléaire à très haute temprature; réacteur nucléaire à eau supercritique; réacteur nucléaire à sels fondus; réacteur nucléaire rapide à caloporteur gaz; réacteur nucléaire rapide à calopoteur sodium; réacteur nucléaire rapide à caloporteur plomb.

Autres : carte du parc nucléaire français indiquant l’âge et la puissance des 58 réacteurs en activité (d’après l’observatoire de l’électricité – 2011) ; carte des réserves d’uranium en 2007 (source OCDE/AIEA – Red Book 2007)



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