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1. LE CYCLE DU COMBUSTIBLE
Le minerai d’uranium est extrait, puis purifié et concen-
tré sous forme de
« yellow cake »
sur les sites miniers. Le
concentré solide est alors transformé en hexafluorure
d’uranium (UF
6
) gazeux au cours de l’opération dite de
conversion. Cette opération de fabrication de la matière
première qui sera ensuite enrichie est réalisée par les
établissements Areva NC Comurhex de Malvési et de
Tricastin. Les installations concernées – qui sont pour la
plupart réglementées au titre de la législation des ICPE –
mettent en œuvre de l’uranium naturel dont la teneur
en uranium-235 est de l’ordre de 0,7 %.
La plupart des réacteurs électronucléaires dans lemonde
utilisent de l’uraniumlégèrement enrichi enuranium-235.
La filière des réacteurs à eau sous pression (REP) néces-
site, par exemple, de l’uraniumenrichi entre 3 %et 5 %en
isotope-235. Le procédé d’enrichissement par ultracentri-
fugation de l’usine GB II a remplacé le procédé par diffu-
sion gazeuse qui était mis en œuvre dans l’usine Eurodif
jusqu’en juin 2012.
Le procédé mis en œuvre dans l’usine FBFC de Romans-
sur-Isère transforme l’UF
6
enrichit en oxyde d’uranium
sous forme de poudre. Les pastilles de combustible fabri-
quées avec cet oxyde sont gainées pour constituer les
crayons, lesquels sont réunis pour former les assemblages
de combustible. Ces assemblages sont alors introduits
dans le cœur des réacteurs où ils délivrent de l’énergie
par fission des noyaux d’uranium-235.
Après unepérioded’utilisationde l’ordrede trois à cinq ans,
le combustible usé est extrait du réacteur pour refroidir
en piscine, d’abord sur le site même de la centrale où
il a été mis en œuvre, puis dans l’usine de retraitement
Areva NC de La Hague.
Dans cette usine, l’uranium et le plutonium des com-
bustibles usés sont séparés des produits de fission et
des autres actinides
1
. L’uranium et le plutonium sont
conditionnés puis entreposés en vue d’une réutilisation
ultérieure. À ce jour cependant, l’uranium issu de ce
retraitement n’est plus utilisé pour produire de nouveaux
combustibles. Les déchets radioactifs produits par ces
opérations sont stockés en surface, pour les moins actifs
d’entre eux, ou entreposés dans l’attente d’une solution
définitive de stockage
2
.
Le plutonium issu du traitement de ces combustibles
d’oxyde d’uranium est utilisé dans l’usine Areva NC de
Marcoule, diteMélox, pour fabriquer ducombustibleMOX
(mélange d’oxydes d’uranium et de plutonium) qui est
1. Les actinides sont les éléments chimiques qui sont plus lourds
que l’uranium.
2. L’ entreposage est temporaire tandis que le stockage est définitif.
L
e cycle
débute avec l’extractionduminerai d’uraniumet s’achève avec le condition-
nement en vue de leur stockage des divers déchets radioactifs provenant des com-
bustibles usés. En France, toutes les mines d’uraniumétant fermées depuis 2000,
le cycle du combustible concerne les étapes permettant la fabrication du combus-
tible puis son traitement à l’issue de son utilisation dans les réacteurs nucléaires.
Les usines du cycle du combustible comprennent l’ensemble des installations de conversion,
d’enrichissement de l’uranium, de conception et de fabrication de combustibles pour réac-
teurs nucléaires, pour sa partie amont c’est-à-dire avant irradiation, ainsi que des installations
de traitement du combustible usé, pour sa partie aval. Ces installations mettent en œuvre de
la matière nucléaire transformée en combustible à base d’oxyde d’uranium ou d’un mélange
d’oxydes d’uranium et de plutonium (appelé « MOX »), le plutonium ayant été produit lors
de l’irradiation du combustible à base d’uranium naturel enrichi dans les réacteurs de puis-
sance puis extrait des combustibles irradiés lors des opérations de retraitement.
Les principales usines du cycle – Areva NC Tricastin (Comurhex et TU5/W), Eurodif,
Georges Besse II (GB II), ArevaNPRomans-sur-Isère (ex-FBFCet ex-Cerca),Mélox, ArevaNC
La Hague ainsi que Areva NC Malvési (qui est une installation classée pour la protection de
l’environnement – ICPE) – font partie du groupe Areva (dont Areva NC et Areva NP sont
des filiales). L’ASN contrôle ces installations industrielles et considère que des dispositions
doivent être prises pour l’ensemble des installations du groupe afin de promouvoir la sûreté et
la radioprotection suivant des axes communs, permettant de mettre en œuvre les meilleures
pratiques internationales. L’ASN contrôle également la cohérence globale du cycle du com-
bustible, au plan de la sûreté et du cadre réglementaire. Areva et EDF doivent en particulier
démontrer que leurs choix industriels faits enmatière de gestion du combustible ne remettent
pas en question la sûreté des installations.
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CHAPITRE 13 :
LES INSTALLATIONS DU CYCLE DU COMBUSTIBLE NUCLÉAIRE
Rapport de l’ASN sur l’état de la sûreté nucléaire et de la radioprotection en France en 2015