[0001] La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'un conteneur pour
déchets métalliques contaminés.
[0002] L'invention a également pour objet un conteneur obtenu selon ce procédé.
[0003] La mise à l'arrêt définitif des premiers réacteurs électrogènes du type graphite-gaz
pose le problème du stockage et de l'entreposage des déchets faiblement actifs ou
légèrement contaminés qui sont générés lors des opérations de démantèlement.
[0004] En effet, le démantèlement des premiers réacteurs électrogènes produira environ 12000
tonnes par réacteur de déchets métalliques faiblement contaminés, dont 8000 tonnes
en provenance des échangeurs de chaleur.
[0005] La contamination des circuits des réacteurs nucléaires provient généralement de la
redéposition de produits de corrosion véhiculés par le fluide primaire qui s'activent
dans le coeur et qui se redéposent sur les parois internes des circuits. On y trouve
comme radionucléide essentiellment le cobalt 60.
[0006] Cette contamination provient également des produits de fission qui s'échappent par
les gaines défectueuses des éléments combustibles. Ce type de contamination est occasionnelle
et varie beaucoup d'un réacteur à un autre et le radionucléide le plus caractéristique
est le cesium 137.
[0007] Les déchets métalliques issus du démantèlement doivent en général subir une opération
de décontamination des surfaces baignées par le fluide caloporteur de manière à enlever
la contamination peu adhérente appelée contamination labile.
[0008] Les procédés de décontamination les plus couramment utilisés emploient des acides
chimiques minéraux ou organiques, ou des mousses ou des gels.
[0009] Mais ces procédés génèrent des volumes d'effluents liquides importants qu'il convient
de neutraliser et de traiter.
[0010] Par ailleurs, les déchets métalliques issus du démantèlement sont, après segmentation,
entreposés dans des conteneurs spéciaux pour stockage sur des sites de déchets de
faible activité.
[0011] En général, on compte qu'un volume de stochage de 1m³ est nécessaire pour l'entreposage
de 500 à 800 kg de déchets métalliques, ce qui est important.
[0012] La présente invention a pour objet un nouveau procédé de fabrication d'un conteneur
pour déchets métalliques contaminés qui permet d'éviter ou de réduire les opération
de décontamination génératrices de grands volumes d'effluents liquides et de pouvoir
recycler dans le domaine industriel des déchets dont la décontamination massique est
inférieure au seuil limite admissible toléré, qui est par exemple de 1 Bequerel/g
en France, 0,37 Bequerel/g en Allemagne et en Angleterre.
[0013] L'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un conteneur pour déchets métalliques
contaminés, caractérisé en ce que l'on utilise un tronçon d'une tuyauterie contaminée
d'un réacteur nucléaire pour constituer l'enveloppe du conteneur, on fixe sur l'une
des extrémités du tronçon un fond, on coule dans le conteneur les déchets métalliques
contaminés préalablement refondus et on fixe sur l'autre extrémité un couvercle.
[0014] Selon une autre caractéristique de l'invention, on coule, en plus des déchets métalliques
contaminés, le laitier de fusion et on immobilise le tout avec du ciment en partie
haute avant de fixer le couvercle.
[0015] La présente invention a également pour objet un conteneur pour déchets métalliques
contaminés réalisé selon ce procédé.
[0016] Selon une autre caractéristique de l'invention, le conteneur constitue un lingot
utilisable en acierie comme métal d'appoint ou de fabrication de produits.
[0017] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de
la description qui va suivre donnée à titre d'exemple et faisant référence aux figures
annéxées.
- la Fig. 1 est une vue en coupe d'un tronçon de tuyauterie du circuit primaire d'un
réacteur nucléaire ;
- la Fig. 2 est une vue en coupe d'un conteneur conforme à l'invention.
[0018] Lors des opérations de démantèlement du réacteur nucléaire, on se trouve en présence
de déchets métalliques faiblement actifs ou légèrement contaminés.
[0019] C'est notamment le cas du circuit primaire dont la contamination typique de surface
est de 74 Béquerel/cm² pour un diamètre de 1600mm et une épaisseur de 25mm. Compte
tenu des dimensions spécifiques de la tuyauterie formant le circuit primaire, l'activité
massique de cette tuyauterie est de 3,8 Bequerel/g.
[0020] Le procédé selon l'invention consiste à découper le circuit primaire en tronçon 1
(Fig. 1) de longueur comprise par exemple entre 1,3 et 1,6 mètre.
[0021] Le tronçon 1 comporte sur sa paroi interne un dépôt en surface 2 de produits de corrosion
activés ou de produits de fission radioactifs.
[0022] Le tronçon 1 constitue l'enveloppe d'un conteneur désigné dans son ensemble par la
référence 10 et représenté à la Fig. 2.
[0023] Ensuite, on coule des plaques de base destinées à constituer un fond 3 et un couvercle
4 pour le conteneur 10. Pour réaliser le fond 3 et le couvercle 4, on peut utiliser
par exemple du métal non contaminé comme les supportages de tuyauterie qui sont nombreux
dans une centrale nucléaire.
[0024] Après cette opération, on fixe, par exemple par soudage sur l'une des extrémités
du tronçon 1, le fond 3 et on coule dans le conteneur 10 des déchets métalliques contaminés
5 de la centrale nucléaire et préalablement refondus. Ces déchets métalliques contaminés
sont refondus par exemple dans un four à induction à fréquence du réseau avec pied
du bain liquide ou à fréquence moyenne sans pied de bain liquide avec confinement
de l'environnement par une hotte et collecte sur une batterie de plusieurs filtres
placés en série des poussières issues de l'opération de fusion.
[0025] Le métal fondu dans le four peut également être transformé en fonte par injection
de graphite dans la limite de 3% en masse métallique.
[0026] L'opération de coulée de métal fondu dans le conteneur 10 étant réalisée, on fixe,
par exemple par soudage, sur l'autre extrémité du tronçon 1 le couvercle supérieur
4.
[0027] A ce stade deux options sont envisageables.
[0028] Si le métal coulé présente une activité massique faible inférieure à la limite admise
de 1 Bequerel/g, on coule dans le conteneur 10 uniquement l'acier ou la fonte afin
de former un lingot util sable en acierie comme métal d'appoint ou de fabrication
de produits.
[0029] Si le métal coulé présente une activité notable supérieure à la limite admise de
1 Bequerel/g, on coule dans le conteneur 10 le métal fondu 5, le laitier de fusion
5a et on immobilise le tout avec du ciment 6 en partie haute avant de fixer le couvercle
4 (Fig. 2).
[0030] Qn réalise ainsi un ensemble de forte compacité ne présentant aucun risque de dispersion
radioactive puisque l'extérieur du conteneur n'est pas contaminé.
[0031] On peut également prévoir sur la partie externe du tronçon 1 et sur le couvercle
4 des anneaux 7 de préhension pour le transport dudit conteneur.
[0032] Le procédé selon la présente invention permet une réduction du volume occupé par
les déchets refondus par rapport à des déchets sockés en vrac dans des conteneurs,
un gain sur le volume de stockage dans un facteur compris entre 7 et 15 et par conséquent
une réduction des coûts de stockage et d'entreposage. Il permet également une suppression
ou une réduction des opérations de décontamination préalable pour les structures peut
contaminer et donc une réduction du volume des effluents liquides générés.
[0033] Par ailleurs, ce procédé permet également une dilution de l'activité déposée en surface
dans le volume de la matrice métallique ainsi réalisée, et une augmentation de la
protection radiologique par auto-absorption.
[0034] De plus, les éléments tels que le cesium vont migrer dans le laitier des poussières
alors que le cobalt 60 reste bien fixé dans la matrice métallique.
[0035] La présente invention s'applique également à des matériels contaminés provenant d'installations
autres que celles comportant des réacteurs électrogènes du type graphite gaz ; elle
est aussi adaptée au démantèlement des réacteurs du type refroidi à l'eau.
1. Procédé de fabrication d'un conteneur (10) pour déchets métalliques contaminés,
caractérisé en qu'on utilise un tronçon (1) d'une tuyauterie contaminée d'un réacteur
nucléaire pour constituer l'enveloppe du conteneur (10), on fixe sur l'une des extrémités
du tronçon (1) un fond (3), on coule dans le conteneur les déchets métalliques contaminés
(5a) préalablement refondus et on fixe sur l'autre extrémité du tronçon (1) un couvercle
(4).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on coule en plus des déchets
métalliques contaminés (5), le laitier de fuision (5a) et on immobilise le tout avec
du ciment (6) en partie haute avant de fixer le couvercle (4).
3. Conteneur pour déchets métalliques contaminés obtenu selon l'une des revendications
précédentes.
4. Conteneur pour déchets métalliques contaminés obtenu selon la revendication 1,
caractérisé en ce qu'il constitue un lingot utilisable en acierie comme métal d'appoint
ou de fabrication de produits.