L’absence de risque d’emballement de la réaction

Les conditions d’entretien de la réaction de fusion imposent l’utilisation d’un plasma très peu dense (quelques grammes de combustible dans un volume de plusieurs centaines de m3), très pur et à très haute température. La quantité de combustible présente dans la chambre de combustion pendant la réaction est donc toujours très faible. La moindre perturbation non contrôlée de ce milieu entraîne son refroidissement rapide et l’arrêt automatique des réactions de fusion. L’emballement de la réaction est par conséquent intrinsèquement impossible. Après l’arrêt du plasma, l’énergie résiduelle est faible. Aucune détérioration majeure d’origine accidentelle portant sur les structures ne peut se produire. Il en résulte que la fonction principale de sűreté à assurer est le confinement (pour un réacteur à fission, il faut ajouter le contrôle de la réaction et l’évacuation de la puissance résiduelle). La stratégie de confinement fait l’objet d’un soin particulier à cause de la présence de tritium qui se caractérise par une diffusion élevée dans la plupart des matériaux. Cependant, il faut souligner que des techniques éprouvées et qualifiées dans plusieurs installations au monde ont montré leur efficacité concernant la gestion du tritium. Des études détaillées ont montré qu’un dimensionnement adéquat permet d’éviter l’évacuation des populations même en cas d’accident majeur.

L’absence de déchet radioactif à vie longue

Les combustibles utilisés dans un réacteur de fusion sont abondants, également répartis à travers le monde et de grande densité énergétique. Le deutérium est extrait de l’eau de mer et les réserves sont estimées à plusieurs millions d’années. Dans un réacteur de fusion, le tritium sera fabriqué in-situ à partir du lithium qui est très abondant dans la croűte terrestre et les océans. Par conséquent, aucun des combustibles de base, le deutérium et le lithium, pas plus que le produit de la réaction, l’hélium (un gaz neutre), ne sont radioactifs. Si l’on excepte le premier démarrage qui nécessite une charge initiale en tritium, un réacteur de fusion ne demandera pas de transport de matière radioactive.

A la fin de la vie du réacteur de fusion, les matériaux entourant le plasma et constituant la structure du réacteur seront activés. Sur le plan de l’impact environnemental, le choix pour ces éléments de structure de matériaux à faible activation (ou plus exactement à temps de décroissance rapide) permet de minimiser les quantités de déchets radioactifs. Après une période de 100 ans suivant l’arrêt définitif du réacteur, la majorité (voire la totalité) des matériaux peut être soit considéré comme des déchets de très faible activité (satisfaisant aux normes de déclassification des déchets nucléaires définies par l’AIEA et recommandées par la Commission Européenne) soit recyclé dans la filière nucléaire.

Cette qualité peut être illustrée par une image forte (figure 1) : en moyenne après 100 ans de décroissance, la radioactivité moyenne des matériaux d’un réacteur de fusion est plus faible que celle des cendres du charbon qui aurait produit la même quantité d’énergie[1]. L’élimination des déchets de fusion par la génération qui a contribué à les créer est un objectif tout à fait réalisable

[1] Le charbon contient toujours à l’état de traces du thorium et de l’uranium

Figure 1 : radiotoxicité après l’arrêt du réacteur

Le très faible impact global sur l’environnement

Toute activité humaine agit directement ou indirectement sur l’environnement. La sensibilisation croissante des opinions publiques aux questions environnementales a conduit à s’interroger sur une méthode permettant de mesurer les impacts environnementaux de l’utilisation de l’énergie. L’Union européenne étudie dans le cadre du programme ExternE Atteindre le site ExternE (Anglais) (Externalities of Energy) la notion d’externalité associée à la production d’énergie. Toute conséquence (négative ou positive) d’une activité qui n’est pas prise en compte dans le coűt de cette activité génère une externalité (ou un coűt externe). Les externalités peuvent être assimilées à une unité de mesure permettant de quantifier l’impact sur l’environnement d’une activité : une faible externalité indique un faible impact sur l’environnement. Sommairement, la méthodologie d’évaluation des externalités d’un système de production d’énergie est basée sur l’identification des émissions dues à ce système, puis sur l’étude du transfert des polluants dans l’environnement et enfin sur l’évaluation et la quantification en terme de coűts des impacts sur l’environnement et la santé. Cette analyse est menée à tous les stades de la filière considérée (extraction du combustible, construction de la centrale, exploitation, accident, démantèlement…). Cette analyse permet par exemple la prise en compte des effets néfastes sur la santé de l’exploitation minière ou de la pollution liée à l’utilisation des énergie fossiles (problèmes respiratoires,…).

Le résultats provenant d’une part de l’étude ExternE, et d’autre part des études socio-économiques réalisées au sein du programme fusion montrent que les externalités de la filière fusion sont les plus basses de toutes les filières considérées (figure 2). L’énergie de fusion est la filière énergétique présentant les impacts sur l’environnement les plus faibles. Ceci est la conséquence des avantages inhérents de la fusion : pas de pollution atmosphérique en fonctionnement, filière produisant le moins de CO2, ….

En savoir plus :

• CROUAIL P., LE DARS A., SCHNEIDER T., BONNERY C., GRYGIEL J.-M. – Etude bibliographique sur la comparaison des impacts sanitaires et environnementaux de cinq filières électrogènes (nucléaire, charbon, gaz, hydraulique, éolienne). Janvier 2000
• Site du Centre d’Etude sur l’Evaluation de la Protection dans le domaine du Nucléaire CEPN
• Safety and Environmental Impact of Fusion (EFDA report) Report (pdf)