01/03/20 • Michel Brun

Rejets délibérés de plutonium dans la Loire

Michel Brun, Vice-Président du GSIEN
(Groupe de scientifiques pour l’information sur l’énergie nucléaire)

Juillet 2015, mise à jour mars 2020

Introduction

En mai 2015, un reportage de Canal + a remis dans la mare atomique les rejets liquides de plutonium, classé comme "émetteur α" (alpha), consécutif à un accident de fusion nucléaire dans un des réacteurs de Saint Laurent des Eaux en 1980. Dans sa note du 18 mai 2015, l’IRSN confirme bien les rejets liquides de plutonium abordés par Canal + mais associe « ce rejet au traitement des eaux de la piscine du réacteur » de la tranche A2, selon « les éléments d’archive dont dispose l’IRSN ». La piscine a effectivement été contaminée « lors de l’éclatement d’un conteneur renfermant un élément combustible non étanche, survenu en avril 1980 » [1] mais les rejets d’émetteurs alpha dans l’environnement n’ont pas eu pour origine ce seul incident selon les éléments d’archive dont dispose le GSIEN.

EDF a toujours eu certaines difficultés à s’exprimer sur les rejets de plutonium des vieilles tranches de Saint Laurent...

L’exploitant communique…

En juin 2015, l’ancien chef de la centrale EDF, M. André Leblond s’exprime dans la Nouvelle République : « Plutonium dans la Loire : "Rien n'a été caché à l'époque" » affirme t’il. Il s’étonne même « "qu’on semble découvrir les choses" ». « "Aujourd'hui, on laisse penser qu'on découvre des choses : ça a été sur la place publique qu'il y avait eu, à un moment donné, du plutonium rejeté" ». Et effectivement en 1988, soit huit années après l’accident de fusion, deux scientifiques, Jean-Marie Martin [2] et Alain J. Thomas [3], avaient révélé la présence de plutonium d’EDF dans les sédiments de la Loire en aval de la centrale nucléaire. Mais pas en amont. Cela signait sans équivoque un rejet industriel d’émetteurs alpha de la centrale de Saint Laurent.

Dans les années 1980, quel a été la réaction de l’électricien national face à ces rejets de plutonium ? Le journaliste de la Nouvelle République (NR) qui interviewe l’ancien directeur semble penser qu’EDF n’a pas beaucoup communiqué sur le sujet, à l’époque.

Question NR : « Mais EDF n'avait jamais avoué jusque-là… »

Réponse Leblond : « Et moi ? Je ne suis pas EDF ? Et je l'avais effectivement dit. 35 ans après on semble découvrir des choses. Enfin pas tout à fait 35 ans : au début on ne savait pas… Si on regarde cet incident de plutonium dans la Loire : ce n'est pas EDF qui l'a découvert. Ni le SCPRI (Service central de protection contre les rayonnements ionisants) … C'est une étude de scientifiques qui a découvert du plutonium qui venait de la centrale de Saint-Laurent-des-Eaux. Je suis allé voir ce professeur pour comprendre comment il avait pu le détecter, et pas nous. Il avait un matériel plus performant et plus sophistiqué : il a pu déceler dans la Loire du plutonium qui ne venait pas de retombée d'explosions nucléaires. A l'époque il y en avait encore partout qui retombait d'explosions, d'essais, etc. Il a fait la distinction avec son matériel de laboratoire. Nous utilisions le matériel prescrit par le SCPRI. »

Question NR : « Quelle a été votre réaction ? »

Réponse Leblond : « On s'est équipé et adapté des méthodes. J'avais informé ma direction, on a acheté du matériel plus sensible. Et on a effectivement découvert de très très faibles doses… à ce moment-là, on a limité et filtré les rejets, on a stocké. Bien sûr que si ça avait pu être évité. Mais tant qu'on n'a pas su et qu'on a considéré qu'on était dans des limites admissibles… » [4]. Monsieur André Leblond prétend donc que c’est à partir de 1988, grâce à l’étude Martin/Thomas, qu’EDF aurait découvert la présence de plutonium et agit afin qu’il soit « limité et filtré ». A noter qu’il ne parle pas d’arrêt des rejets… Autre curiosité, « on n’a pas su » et dans le même temps « on a considéré qu'on était dans des limites admissibles ».

Allons-nous-en 1988 justement, à la suite des révélations des deux scientifiques, la Nouvelle République publie un article au titre sans équivoque : « Du plutonium dans le Loire ? EDF nie ». Et c’est avec une certaine arrogance que le directeur de la centrale de Saint Laurent, un certain Leblond André, répond au journaliste : « "Si on a trouvé du plutonium dans le Loire, qu’on me le démontre !" ». Puis, il « dément que l’accident de 1980 ait pu engendrer la moindre fuite de plutonium » : « "C’est impossible" » [5] assène t-il de façon péremptoire. Et un des malheureux chercheurs qui avait fait la relation entre l’accident de fusion de 1980 et le plutonium détecté en Loire a vu sa carrière brisée pour s’être attaqué à l’empire EDF.

Le plutonium de Saint Laurent a été sur la place publique, certes, mais il a été farouchement nié par le chef de centrale au moment de sa découverte en Loire. Et vingt sept ans plus tard, changement de discours : en résumé, on ne pouvait pas savoir, on n’avait pas le bon matériel pour s’en rendre compte ; dès qu’on a su on a pris les mesures qui s’imposaient. Nous verrons dans la suite de l’article qu’EDF était parfaitement au courant de la présence du plutonium dans ses rejets liquides, sans matériel « sophistiqué ». Et malgré l’interdiction réglementaire fin 1980, les rejets radioactifs directs ont perduré plus de quatre années de façon délibérée, sans que le plutonium soit limité et filtré.

Historique des rejets d’émetteurs alpha

Le graphique 1 montre l’évolution des rejets liquides direct en Loire, sans aucun traitement d’épuration du plutonium. Les valeurs sont données en million de becquerels (MBq). Comme la valeur de l’année 1984 n’est pas parvenue jusqu’à nous, nous avons pris arbitrairement le chiffre de 100 MBq pour la cohérence du graphique. Sur 10 années, le cumul des rejets d’émetteurs alpha est de 4 020 MBq (sans tenir compte de l’activité attribuée en 1984).

Le graphique 1 est réalisé à partir des Rapports annuels de la centrale et des données d’une note d’études d’EDF datée du 26 décembre 1980 [6]. La note fait le bilan des rejets radioactifs de 1973 à 1980, avec des valeurs très partielles sur les années 73-75. Les activités rejetées de 1969 à 1972 ne sont pas renseignées. Compte tenu des valeurs manquantes, l’activité réelle des rejets d’émetteurs alpha dépasse les 4 GBq.

L’origine du plutonium

Revenons sur la note d’information de l’IRSN [1] qui évoque un autre accident que la fusion de combustible pour expliquer l’origine des rejets alpha de l’année 1980 : l’éclatement d’un conteneur dans la piscine du combustible de la tranche A2 [7] (SLA2). C’est assez réducteur. Les effluents contaminés en plutonium proviennent effectivement de l’épuration des eaux de piscines des deux tranches mais aussi et surtout des eaux de dessiccation du fluide primaire, le gaz carbonique qui refroidissait le cœur des réacteurs UNGG. Le gaz carbonique était asséché en continu ce qui générait des effluents dits chargés. Pourquoi chargés ? Parce que « la teneur en émetteur α [était] souvent importante (jusqu’à 26.10^-6 Ci/m³) [Près de 1 MBq/m³] notamment depuis 1977 » [6]. La note d’étude d’où est tirée cette citation est révélatrice des pratiques d’EDF de cette période. EDF quantifie la teneur en émetteurs alpha des effluents et elle les rejette ensuite directement dans le fleuve. En toute connaissance de cause. L’activité « importante » des rejets est identifiée depuis 1977 alors que le conteneur dont parle l’IRSN a explosé le 21 avril 1980. Sans nier la contribution de cet incident dans les rejets cumulés de l’année 1980, on voit difficilement comment il aurait pu contaminer la piscine de désactivation du combustible par anticipation. Six jours après l’accident de fusion du 13 mars 1980, 131 MBq ont été rejetés en Loire, un mois avant l’explosion du conteneur en piscine. Dans une de ses annexes, la note d’étude fait un point quasi exhaustif des rejets de plutonium de la mi-76 à fin 1980 : elle a été communiquée aux principaux responsables de la centrale dont M. André Leblond qui venait d’être nommé chef de centrale le 1^er septembre 1980.

L’IRSN finit par reconnaître l’impact des accidents de fusion sur l’environnement dans une note de 2016 : « Les concentrations en 238Pu et 239, 240Pu et les rapports d’activité 238Pu/239, 240Pu mesurés dans l’archive sédimentaire collectée le 21 juillet 2015 à Montjean-sur-Loire attestent de rejets d’origine industrielle dans la Loire ».

« Le pic de concentration en 238Pu (1967, mais plus probablement 1969) et les valeurs du rapport d’activité associées attestent sans équivoque d’apports additionnels en plutonium d’origine industrielle dans le bassin versant de la Loire. Ces observations pourraient correspondre à l’enregistrement des rejets en Loire consécutifs à l’accident du CNPE de Saint-Laurent-des-Eaux (SLA1) survenu en octobre 1969 ».

« Les pics de concentration en 238Pu en 1980±2 et les valeurs du rapport d’activité observés entre 1980 et 1983 attestent sans équivoque d’apports additionnels en plutonium d’origine industrielle dans le bassin versant de la Loire aux environs du début des années 80. Ces observations pourraient correspondre à l’enregistrement de rejets effectués en Loire par le CNPE de Saint-Laurent-des-Eaux (SLA2) en 1980, voire ultérieurement dans de moindres proportions » [8].

Plutonium durable

Pour quelle raison le circuit primaire d’une centrale nucléaire est-il contaminé en émetteurs alpha ? Parce que les gaines entourant le combustible ne sont pas parfaitement étanches : on parle alors de rupture de gaine. Et des ruptures de gaines, il y en a eu en grands nombres durant l’exploitation des tranches UNGG, comme par exemple sur la tranche A1 (SLA1) en février 1980. Quand la gaine n’est plus étanche, du combustible est disséminé dans le circuit primaire. C’est pourquoi les eaux de séchage (dessiccation) du fluide primaire étaient tant chargées en plutonium. Les ruptures de gaines ont émaillé la vie de tous les réacteurs UNGG et elles continuent de le faire sur les tranches REP.

En plus de l’accident de fusion de la tranche A2 en 1980, il y a eu un autre accident de fusion en 1969, sur la tranche A1 cette fois. Le combustible venait d’être introduit en réacteur lors de la fusion ce qui a réduit les conséquences radiologiques et facilité les travaux de réparation. Toutefois, l’uranium fondu et non récupéré en réacteur (cinq kilogrammes) s’est plus ou moins rapidement oxydé, puis il s’est déposé sous forme de fines poussières dans le circuit primaire où il y a été patiemment activé par les neutrons de la réaction nucléaire. Et ces kilogrammes "perdus" d’uranium 238, constituant principal du combustible nucléaire, ont généré du plutonium par absorption neutronique tout au long de la vie de la centrale. Le même phénomène de contamination durable s’est produit sur le réacteur A2 où deux kilogrammes n’ont pas pu être récupérés lors des travaux de réparation.

A propos des émetteurs alpha, il est impropre de ne parler que de plutonium. Il faut aussi compter avec l’américium (Am 241), un produit de filiation du plutonium 241. Sur Saint Laurent des Eaux A, l’américium représente 40% des émetteurs alpha et les plutoniums (isotopes 238, 239 et 240) les 60% restant [9].

Les normes de rejets radioactifs

Regardons les autorisations en vigueur pour les rejets liquides. Durant la majeure partie de l’année 1980, c’est l’arrêté du 27 juin 1979 [10] qui s’applique. Il ne fixe aucune autorisation de rejet d’émetteurs alpha mais l’interdiction n’est pas formalisée comme c’est le cas pour les rejets gazeux. 

Cet "oubli" est réparé en fin d’année 1980 avec la parution d’un nouvel arrêté en prévision du démarrage de deux nouvelles tranches de type REP (SLB : Saint Laurent B1 et B2). L’interdiction du plutonium entre formellement en vigueur pour les rejets d’effluents liquides avec l’arrêté du 5 décembre 1980 [11] paru au Journal officiel le 13 du même mois.

Le « Rapport d’activité 1980 » de St Laurent A donne des valeurs sur les « effluents radioactifs liquides » chargés de plutonium : « Les eaux résiduelles provenant du traitement d’eau de piscine ont entraîné le rejet de 31 mCi d’émetteurs alpha (1150 MBq). Le nouvel arrêté mentionnant que les rejets alpha étaient à exclure, la centrale a engagé (…) une étude de traitement des effluents afin d’éviter les rejets alpha et de réduire la quantité d’activité rejetée » [12]. Il serait donc possible d’éviter les rejets de plutonium et, dans le même temps, réduire la quantité de plutonium déversée en Loire. Ou comment continuer les rejets alpha tout en affichant un magnifique zéro… Cette remarque d’ingénieur fera son chemin des années plus tard. Les rejets de plutonium pourront se poursuivre en toute tranquillité. Et en toute légalité. Jusqu’à aujourd’hui ?

Les rejets liquides d’émetteurs alpha n’étaient donc pas textuellement interdits. On pourrait donc accorder un quitus pour les rejets de 1980. Ou presque car deux rejets ont lieu les 25 et 26 décembre représentant 41,4 MBq selon la note d’étude du 26 décembre 1980 [6]. Après la parution du nouvel arrêté ministériel donc.

Des rejets en Loire malgré l’interdiction

En 1981 par contre, le plutonium est formellement interdit dans les rejets, sans tergiversation possible. Normalement. La lecture du « Rapport d’activité 1981 » de la centrale EDF est instructive : « les rejets d’émetteurs alpha se poursuivent (11,4 mCi [422 MBq] en 1981 pour 31 mCi en 1980). Les études de réalisation d’un traitement des effluents liquides sont en cours. La mise en service de l’installation devrait aboutir fin 1983 » [13].

Point sur les rejets de plutonium et d’américium des années suivantes : « En ce qui concerne les émetteurs alpha, l’activité rejetée en 1982 a encore été moindre qu’en 1981 : 6,1 mCi » [14] soit 226 MBq pour l’année 1982. Aucune nouvelle de l’avancée de l’étude de traitement des effluents envisagée pour faire cesser les rejets interdits. Le « Rapport d’activité 1983 » nous apprend qu’en cours d’année, « il a été décidé de renoncer à la construction des installations de traitement des effluents projetés à la centrale SLA. La solution maintenant envisagée est de traiter les effluents par l’évaporateur TEU [Traitement des effluents usés] de la centrale SLB ». EDF a abandonné le projet des « installations de traitement des effluents » sur la centrale A à cause d’un coût de construction des installations en question trop élevé. Quant aux « rejets d’effluents radioactifs liquides », avec « 201,96 MBq » [15] en émetteurs alpha, on constate que le plutonium continue à se déverser en Loire malgré l’interdiction de fin décembre 1980.

En avril 1993 les réacteurs UNGG sont définitivement arrêtés mais les déchets de type concentrats s’accumulent. Le chef de la centrale A en place à cette date dresse un bref historique des rejets massifs de plutonium : « La centrale de Saint Laurent "A" a produit des effluents liquides pollués en émetteurs α. Ces effluents ont été directement rejetés en Loire jusqu'en 1985. A cette date, le SCPRI a imposé de procéder à un retraitement avant rejet » [16]. Cela a le mérite de la clarté.

Traitement des effluents chargés sur évaporateur

Un évaporateur, comment ça marche ? De façon simplifiée, on envoie des effluents actifs, de l’eau de piscine par exemple, dans l’évaporateur. On chauffe. La vapeur d’eau qui se forme est récupérée, condensée et stockée : c’est le « distillat ». Au fond de l’évaporateur il reste les résidus qui n’ont pas été emportés par la vapeur : ce sont les « concentrats ». Comme leur nom l’indique, ils concentrent une grande partie de la radioactivité présente à l’origine dans l’eau de piscine. A l’inverse, les distillats sont beaucoup moins actifs que l’effluent brut. Toutefois, l’opération ne permet pas de purifier complètement l’effluent de toute sa radioactivité y compris en émetteurs alpha : les distillats contiennent encore du plutonium mais ils sont tout de même rejetés en Loire via l’émissaire de rejets de la centrale B. En interne, les responsables sont au courant, l’essentiel étant que l’activité de l’effluent rejeté soit en dessous du seuil de détection qui a été défini. Ou à peu près…

Un « Essai de traitement des effluents provenant de SLA sur l’évaporateur de SLB » [17] est entrepris. La valeur officielle suite à l’essai du mois de mars 1984 est de 380 Bq/m³ d’émetteur alpha dans les effluents rejetés en Loire. C’est tout de même un chouia supérieur « au seuil de détection » légal de 370 Bq/m³ (« 10^-8 Ci/m³ ») mentionné dans la note technique. Quelques jours après la rédaction de cette note, un rapport est envoyé à l’autorité de sûreté, le SCSIN (ancêtre de l’ASN) surnommé "Zinzin" en interne. Le résultat des « essais de traitement des effluents liquides radioactifs produits par 1a centrale A sur l'évaporateur de la centrale B » est un peu "arrangé" : « une mesure de l'activité totale de l’effluent traité (…) a donné environ 10^-8 Ci/m³ » en émetteurs alpha, soit pile poil 370 Bq/m³. On ne va pas chipoter pour une dizaine de becquerels. Le rapport précise : « Ces résultats montrent que le traitement sur évaporateur a permis de ramener l’activité totale de l’effluent au-dessous du seuil de détection selon la méthode prescrite par 1e S.C.P.R.I. Il est donc ainsi démontré que le mode de traitement envisagé permet de satisfaire aux prescriptions réglementaires, ce qui était le but essentiel de l’essai » [18]. Tiens au fait, qui a suivi cet essai pour le compte d’EDF ?

Des rejets de plutonium « pratiquement négligeable »

Par un courrier du 6 novembre 1986 [19], la centrale de St Laurent adresse au directeur du SCPRI "tchernobilement" célèbre les résultats des « activités alpha totale » des distillats rejetés en Loire lors des campagnes n° 5 et 6. Les valeurs sont respectivement de 1 800 Bq/m³ en juin et 1 200 Bq/m³ en septembre. Soit bien au-dessus des 370 Bq/m³ réglementaires.

C’est par une télécopie que le professeur Pellerin répondra : « les campagnes de traitement des effluents des tranches A par la centrale B, effectuées de juin à octobre 1986, confirment l’efficacité de l’opération vis-à-vis des émetteurs alpha notamment, puisque les distillats présentent une activité alpha pratiquement négligeable » [20]. Sans commentaire.

Mensonges à géométrie variable

Revenons encore sur le chef de la centrale nucléaire en 1985, Monsieur Leblond, le correspondant privilégié du professeur Pellerin. En mai 1985, il a écrit au SCPRI : « I1 n’y aura donc plus aucun rejet direct en Loire des effluents issus de la centrale A à compter du 1er juin 1985 » [21], date de la mise en service de l’évaporateur TEU des tranches voisines. Le boss était donc parfaitement au courant des rejets délibérés de plutonium, il suivait d’ailleurs le dossier depuis le début du projet de traitement des effluents de la centrale A sur la centrale B afin de se mettre en conformité avec la réglementation, sans empressement. En 2015, il réécrira l’histoire à sa sauce…

Un magicien à l’œuvre

Année 1992 : la campagne n° 26 va traiter 67 m3 d’effluent brut. L’analyse des résultats révèle la supercherie mise en place pour les rejets d’émetteurs alpha. Nous allons comparer le rapport de décontamination de trois campagnes différentes pour comprendre la mystification. C’est en faisant la division entre l’activité de l’effluent brut et l’activité du distillat que l’on calcule le rapport de décontamination. Cela permet de connaître le rendement de l’évaporateur pour les émetteurs alpha.

Entre l’essai de 1984 et la campagne n° 5, les chiffres du rapport de décontamination sont cohérents (147 et 197). Par contre, la campagne n° 26 a été fabuleuse, le facteur de décontamination a bondi à plus de 3500 (voir le tableau 1). Il est vrai qu’il fallait afficher une activité des distillats inférieure à 370 Bq/m³. En appliquant un facteur de décontamination cohérent, l’activité alpha aurait été de l’ordre de 4 000 Bq/m³. Cela aurait fait désordre. Peut-être même que le professeur Pellerin aurait grogné. Alors le magicien inscrivit « αT < 0,2 Bq/l » [22] dans son compte-rendu, soit une activité inférieure à 200 Bq/m³. Tout le monde s’en contentât bien que ce soit techniquement irréalisable sur l’installation TEU.

Tableau 1 - Traitement des effluents contaminés en émetteurs alpha de SLA
Traitement par évaporation	Activité effluent brut Bq/m3	Activité distillas Bq/m3	"Seuil légal" Bq/m3	Rapport de déconta-mination
Campagne d’essai (1984)	55 500	380	370	147
Campagne n° 5 (1986)	352 000	1800		197
Campagne n° 26 (91-92)	703 000	< 200		3 515

C’est ainsi que du plutonium a pu continuer à être rejeté au delà de la limite légale. Les effluents sont allégés en plutonium, certes, mais les émetteurs alpha n’ont pas complètement disparu. Pour comprendre la manip il faut avoir à l’esprit que le zéro alpha est physiquement inatteignable à un coût raisonnable. On fonctionne donc avec des « seuils de détection », ou, de nos jours, des seuils de décision. Un courrier de Monsieur Leblond, toujours lui, à l’attention de « Monsieur le Professeur Pellerin - Directeur du SCPRI » devrait éclairer votre lanterne. Le courrier évoque la « phase d’essai » du traitement des effluents chargés en plutonium de la centrale A sur « les installations de la centrale B » : « Cette phase débuterait le 1^er juillet 1985 et durerait une année. Elle devrait permettre de confirmer l’adaptation du traitement prévu à l’élimination des émetteurs alpha des rejets jusqu’en deçà du seuil de détection » [21]. Dans les années 1980, le seuil de détection était à 370 Bq/m³. On a donc réussi à réduire la quantité de plutonium déversée en Loire tout en l’éliminant officiellement. On peut ainsi rejeter un effluent à 350 Bq/m³ d’émetteurs alpha, par exemple, tout en inscrivant zéro sur le registre de rejet. En 1999, le seuil de décision est passé à 1000 Bq/m³… Une façon d’éviter encore mieux les rejets d’émetteurs alpha au cas où l’activité des effluents à rejeter dépasserait 370 Bq/m³, ce qui se révèlera bien utile pour le traitement définitif des eaux de piscines de la centrale A lors des opération de démantèlement partiel. Mais il est vrai que le grand illusionniste Robert Houdin était originaire de Blois, la préfecture dont dépend la centrale atomique de St Laurent.

Evaporation des eaux de piscine de Saint Laurent A

Lors du démantèlement partiel des réacteurs UNGG, il fallait vidanger les piscines de refroidissement du combustible. L’eau était tout aussi contaminée en émetteurs alpha que lors du fonctionnement des réacteurs. Un traitement sur l’évaporateur TEU de Saint Laurent B aurait engorgé les capacités de traitement des effluents des tranches REP. En conséquence, un évaporateur tout neuf a été installé dans le hall piscine de SLA1. « L’unité d’évaporation a été dimensionnée pour assurer un facteur de décontamination de 160 000 pour les radioéléments émetteurs α » [23]. Ce facteur de décontamination semblait optimum pour réduire de manière significative les rejets de plutonium. Leur activité n’aurait pas été nulle mais elle aurait été bien en dessous du seuil réglementaire de 370 Bq/m³ comme on peut le constater dans le tableau 2.

Tableau 2 - Activité en émetteurs alpha des effluents de la centrale nucléaire de Saint Laurent A (Bq/m3)
	Effluent brut avant traitement	Distillat théorique après traitement	Distillat réel après traitement
Piscine SLA1	4,9 E+06	30,6	150 à 580
Piscine SLA2	1,3 E+06	8,1
Réservoirs G*	6,9 E+06	43,1
* Les réservoirs G collectaient les effluents d’exploitation

Cependant, entre la théorie et la pratique il y a parfois un écart. A la place des 160 000 attendu, le facteur de décontamination tournait autour de 10 000. Les analyses des distillats révélaient parfois des valeurs supérieures à 500 Bq/m³. C’était inconcevable pour les servants de l’évaporateur. Les différents réglages essayés sur l’installation ne changeaient les résultats qu’à la marge. Les analyses au spectromètre ont été faites et refaites, en vain. Certains résultats n’étaient pas bons.

L’évolution opportune de la réglementation est venue sauver le soldat EDF. Il n’y aurait donc plus besoin de tricher même si on mesurait bien plus de plutonium dans les effluents rejetés en Loire qu’on aurait pu le faire avec une unité d’évaporation parfaite. Rappelons que même avec un rendement parfait, les distillats d’évaporation auraient tout de même contenu des émetteurs alpha.

Une possibilité existait de réduire l’activité alpha des distillats à rejeter en construisant un second évaporateur en série. Ou bien de repasser les distillats sur la chaîne d’évaporation. EDF n’a pas fait ce choix.

Seuil de détection

La notion de seuil de détection renvoi au fonctionnement d’un appareil (spectro α) qui serait en limite de ses possibilités de mesure. Ce n’est pas tout à fait le cas. Avec le même appareillage et la même quantité d’effluent prélevée, la limite de détection du plutonium varie en fonction du temps d’analyse. Les puristes finasseront sur la différence entre seuil de détection (incertitude de 50%) et seuil de décision (incertitude de 100%) mais cela ne change pas le principe des mesures alpha liquides : plus on allonge le temps de comptage plus on gagne en précision. De la même manière, si l’on augmente le volume d’effluent prélevé on baisse la limite de détection. Il y a donc une limite de décision physique mais aussi une limite de décision réglementaire.

Evolution de la législation sur les rejets d’émetteurs alpha

Avant 1980, c’est la fête du slip, l’exploitant fait ce qu’il veut des effluents liquides chargés en plutonium car la réglementation n’est pas contraignante. EDF ne renseigne les valeurs d’activité qu’au delà de 740 Bq/m³ sur son registre des rejets communiqué au SCPRI.

A partir de décembre 1980, rappelez-vous, l’arrêté indique enfin que les « rejets liquides ne doivent en aucun cas ajouter d’émetteurs alpha à l’environnement » [11] avec un seuil de détection fixé à 370 Bq/m³. Mais la fête continue jusqu’en juin 1985.

L’arrêté de rejets du 2 février 1999 est en régression par rapport au précédent car « l’absence d’émetteurs alpha artificiels est vérifié dans les réservoirs de stockage par une analyse permettant d’assurer un seuil de décision inférieur à 1 Bq/l » [24], soit 1000 Bq/m³. Les rejets alpha restent officiellement interdits mais le seuil de tolérance est sacrément rehaussé. En triplant délibérément le seuil d’absence cela permet une certaine "souplesse" qui s’apparente à une autorisation déguisée des rejets d’émetteurs alpha jusqu’au fameux seuil.

C’est ce que fera l’ASN en 2015 en levant toute ambiguïté. Avec sa « Décision » du 19 février 2015 » [25], elle légalise les rejets de plutonium : « L'exploitant s’assure (…) que les effluents liquides ne présentent pas d’activité volumique alpha globale d’origine artificielle supérieure au seuil de décision ». Certes, pas d’autorisation formelle mais l’interdiction de rejeter des émetteurs alpha a disparu de la réglementation. Cependant, le « seuil de décision » reste fixé à « 1 Bq/L préalablement à chaque rejet d’effluents liquides radioactifs » mais l’ASN introduit un contrôle mensuel sur les réservoirs de stockage d’effluents avec un seuil de décision inférieur à « 0,37 Bq/l » (370 Bq/m³). EDF a donc de nouveau légalement le droit de rejeter du plutonium, en quantité limitée certes, du moment que l’activité alpha des effluents reste en deçà des seuils de décision officiels.

Estimation des rejets alpha actuels

La moyenne annuelle du volume de rejets radioactifs d’une tranche nucléaire française se situe aux alentours de 10 000 m³ par an (« à partir des réservoirs KER » [26]). Saint Laurent est un peu au-dessus de cette moyenne : elle rejette de l’ordre de 23 000 m³ par an pour les deux tranches REP. En fonction du seuil de décision (0,37 ou 1 Bq/l) que l’on applique, le rejet potentiel d’émetteur alpha de la centrale de Saint Laurent des Eaux est compris entre 8,5 et 23 MBq par an. On ne peut évidemment pas prouver qu’EDF rejette autant d’émetteur alpha dans une année mais EDF ne peut pas démontrer le contraire. En toute rigueur scientifique, les centrales nucléaires françaises devraient déclarer des rejets alpha au niveau du seuil de décision.

D’ailleurs, c’est ce qui se passe pour les autres éléments radioactifs : « Les radionucléides dont l’activité mesurée est inférieure au seuil de décision (SD) donnent lieu à une activité rejetée égale au SD » [27]. L’astuce consiste à exclure le plutonium du « spectre de référence » qui dresse la liste des radioéléments les plus fréquents. Avec deux accidents de fusion à Saint Laurent, le moins que l’on puisse dire c’est que les émetteurs alpha devraient figurer dans la liste du spectre de référence, pour des raisons historiques. Et les fréquentes ruptures de gaines des réacteurs B1 (2013) et B2 (2014) de Saint Laurent devraient encourager l’exploitant à une certaine prudence en matière de contrôle des rejets. Si l’environnement est bien au cœur de ses préoccupations comme il le proclame volontiers.

Afin d’éviter toutes polémiques, EDF pourrait ainsi choisir d’abaisser ses seuils de décision d’émetteur alpha dans les effluents liquides. Le CEA présente une méthode : « La scintillation liquide α » qui « consiste à détecter des photons de scintillation émis lors de l'interaction de particules α avec le milieu organique. Méthode alternative à la spectrométrie α conventionnelle, elle permet de réduire le temps d'analyse d'un facteur 20 et d'obtenir une sensibilité 10 fois supérieure. Avec cette technique, il est possible de détecter des concentrations de ²³⁹Pu correspondant à une activité inférieure à 1mBq/litre » [28], soit une activité inférieure à 1 Bq/m³. On pourrait alors connaître avec précision la teneur réelle en plutonium des effluents radioactifs des centrales nucléaires.

Conclusion

Jusqu’à fin 1980, EDF a rejeté allègrement du plutonium dans la Loire mais rien ne l’interdisait. De 1981 à juin 1985, les rejets liquides auraient dû être exempts d’émetteurs alpha. L’autorité de sûreté de l’époque n’a pas réussi à contraindre EDF à respecter la réglementation avant juin 1985. Par la suite, EDF a tenté de se plier à la législation mais elle a rencontré des difficultés pour la respecter strictement. Au moins, les rejets alpha n’étaient plus aussi massifs que par le passé.

De la même façon dans les années 2000, la vidange des piscines des tranches UNGG à occasionné des rejets d’émetteurs alpha. Les distillats produits avaient une activité de l’ordre de la dizaine (théorique) à quelques centaines (réaliste) de becquerels par mètres cubes. Ils ont été rejetés en Loire en toute connaissance de cause.

Depuis 2015 les rejets liquides de plutonium ne sont plus formellement interdits. EDF ne peut pas prouver qu’elle ne rejette pas quelques millions de becquerels d’émetteurs alpha par an et par tranche. A moins d’abaisser de façon drastique les seuils de décision de ses contrôles. EDF se retranche derrière les seuils administratifs pour ne surtout pas avoir à déclarer l’activité alpha réelle présente dans les effluents liquides rejetés.

Quand on mesure du plutonium dans un effluent, peut-on continuer à considérer que le rejet n’en contient pas ?

Voici la réponse trouvée dans le compte-rendu d’une réunion sur les rejets alpha : « EDF et l’ASN conviennent que la notion d’absence d’alpha n’est pas adaptée pour les installations en démantèlement, pour lesquelles il ne peut être exclu le rejet d’émetteurs alpha artificiels.

L’ASN indique qu’il n’est pas possible de considérer que les rejets ne contiennent pas d’émetteur alpha lorsque ceux-ci sont détectés par les mesures ». Certes, ces deux dernières phrases, extraites d’un document interne EDF, ont trait aux rejets radioactifs gazeux mais on pourrait tout aussi bien les transposer aux rejets liquides des centrales nucléaires.

Mais au fait, il y aurait donc des émetteurs alpha artificiels dans les rejets gazeux des installations en démantèlement ? Effectivement. Le constat suivant a été dressé par les hommes de l’art pour les « Rejets alpha » de Saint Laurent A : « Mesures fréquemment supérieures au seuil de décision de la mesure mais inférieures au seuil de décision permis par l’arrêté » [29] de rejets. On mesure bien des "alpha" aux cheminées de rejets gazeux mais on ne les déclare pas grâce au laxisme du seuil de décision permis par l’arrêté. Un seuil élevé est donc une permission de rejet déguisée.

Depuis 2015, la nouvelle autorisation de rejets [25] régularise la situation en autorisant les émetteurs alpha dans les effluents gazeux de la centrale de Saint Laurent A à hauteur de 50 kBq par an. Il était temps : Depuis 2015, les rapports annuels indiquent un rejet moyen annuel de l’ordre de 16 000 Bq d’émetteurs alpha pour les deux tranches de Saint Laurent A.

Des rejets d’effluents émetteurs alpha, n’y en aurait-il pas également sur les tranches REP polluées par des ruptures de gaines du combustible ?

Messieurs de l’ASN et d’EDF, il va être temps de se mettre « En marche » vers la transparence…

Analyse GSIEN

Les accidents de fusion des réacteurs de la centrale de Saint Laurent des Eaux ont contaminé l’environnement en émetteurs alpha par des rejets liquides en Loire dès 1969. Les ruptures de gaines durant l’exploitation des réacteurs et l’explosion d’un conteneur à élément combustible en 1980 ont également contribué aux rejets de plutonium dans la Loire.

Pour les rejets liquides, le seuil de décision permis par l’arrêté de rejets est bien trop élevé. C’est en fait une discrète autorisation de rejet d’émetteurs alpha avec un seuil à ne pas dépasser. C’est valable à Saint Laurent mais aussi dans toutes les autres centrales REP françaises.

Il en va de même pour les rejets gazeux de toutes les tranches REP. Le seuil de décision permis par les arrêtés de rejets est de 0,001 Bq/m³ pour les émetteurs alpha. Le débit à la cheminée de rejet accolée au bâtiment des auxiliaires nucléaires d’une paire de tranches de 900 MWe est à minima de 180 000 m³/h. L’autorisation annuelle potentielle de rejet est par conséquent de l’ordre de 1,5 MBq pour une paire de tranches…

Le GSIEN demande l’abaissement des seuils de décisions pour les émetteurs alpha.

Sources

[1] Note d’information sur les accidents ayant affecté les réacteurs nucléaires du site de Saint-Laurent-des-Eaux en 1969 et en 1980 – IRSN, 18 mai 2005

http://www.irsn.fr/FR/Actualites_presse/Actualites/Documents/IRSN_NI_Accidents-Saint-Laurent-des-Eaux-1969-1980_20150518.pdf

[2] Directeur de recherche au CNRS – Directeur de l’Institut de bio-géochimie marine, Ecole normale supérieure, Paris

[3] Maître de conférences, Université Pierre-et-Marie-Curie, Paris

[4] Plutonium dans la Loire : " Rien n'a été caché à l'époque " – La Nouvelle République, 08/06/2015

http://www.lanouvellerepublique.fr/Loir-et-Cher/Actualite/24-Heures/n/Contenus/Articles/2015/06/08/Plutonium-dans-la-Loire-Rien-n-a-ete-cache-a-l-epoque-2357149

[5] Du plutonium dans le Loire ? EDF nie – La Nouvelle république, 15 février 1988

[6] Effluents liquides de la centrale de St-Laurent A – EDF DSRE, 26 décembre 1980

[7] En 1980, la centrale de Saint Laurent des Eaux comprend quatre tranches nucléaires : deux réacteurs de 1^ère génération de type UNGG (Uranium naturel graphite gaz) en fonctionnement, et deux autres réacteurs de 2^ième génération, des REP (Réacteur à eau sous pression), en construction.

[8] Rejets de plutonium dans la Loire - Recherche d’un marquage historique au sein d’une archive sédimentaire collectée le 21 juillet 2015 à Montjean-sur-Loire – IRSN, 17 mars 2016 https://www.irsn.fr/FR/Actualites_presse/Actualites/Documents/IRSN_NI_Rejets-plutonium-Loire_17032016.pdf

[9] Descriptif d'évaluation d'activité des concentrats d'évaporateur provenant de St Laurent A – EDF, 1993

[10] Arrêtés ministériels du 27 juin 1979 - Autorisation de rejet d’effluents radioactifs liquides par la centrale nucléaire de Saint-Laurent-des-Eaux (tranches A1 et A2) et Autorisation de rejet d’effluents radioactifs gazeux par la centrale nucléaire de Saint-Laurent-des-Eaux (tranches A1 et A2)

[11] Arrêté ministériel du 5 décembre 1980 - Autorisation de rejet d’effluents radioactifs liquides par la centrale nucléaire de Saint-Laurent-des-Eaux (tranches A1, A2, B1 et B2)

[12] EDF – GRPT Centre – Centrale nucléaire de Saint-Laurent-des-eaux A – Rapport d’activité 1980

[13] EDF – GRPT Centre – Centrale nucléaire de Saint-Laurent-des-eaux A – Rapport d’activité 1981

[14] EDF – GRPT Centre – Centrale nucléaire de Saint-Laurent-des-eaux A – Rapport d’activité 1982

[15] EDF – GRPT Centre – Centrale nucléaire de Saint-Laurent-des-eaux A – Rapport d’activité 1983

[16] Evacuation de concentrats provenant d’effluents liquides de Saint-Laurent "A" – J. Guilmin, 21 avril 1993

[17] Note technique - Effluents liquides - Essai de traitement des effluents provenant de SL A sur l’évaporateur de SL B – EDF, Centrale nucléaire de St-Laurent-des-Eaux A, 13 avril 1984

[18] Centrale de Saint-Laurent-des-Eaux A – Traitement des effluents liquides radioactifs – EDF, site de St Laurent des Eaux, 20 avril 1984 [courrier envoyé au Chef du SCSIN]

[19] Traitement des effluents liquides radioactifs de la Centrale A par évaporation à la Centrale B – EDF CPN de Saint-Laurent-des-Eaux, 6 novembre 1986

[20] Traitement des effluents liquides centrale A par installations tranches B – Activité alpha d’un effluent stocké dans T 3 – Telex du SCPRI du 10 décembre 1986 (ref. TX MEG 13258)

[21] Centrale de Saint-Laurent-des-Eaux A – Effluents liquides – EDF, 23 mai 1985 [courrier envoyé au Directeur du SCPRI]

[22] Procédure de transfert des effluents liquides de SLA à SLB – EDF CPN de Saint Laurent centrale A, 1992

[23] Traitement des eaux de piscine SLA – CNPE de Saint-Laurent-des-Eaux, 22 octobre 1999

[24] Arrêté du 2 février 1999 autorisant Electricité de France à poursuivre les prélèvement d’eau et rejets d’effluents liquides et gazeux pour l’exploitation du site nucléaire de Saint-Laurent6des-Eaux – Journal Officiel de la république française, 30 avril 1999

[25] Décision n° 2015-DC-0498 de l’Autorité de sûreté nucléaire du 19 février 2015 fixant les valeurs limites de rejet dans l'environnement des effluents liquides et gazeux des installations nucléaires de base n° 46, n° 74 et n° 100 exploitées par Électricité de France – Société Anonyme (EDF-SA) dans la commune de Saint-Laurent-Nouan (département du Loir-et-Cher)

[26] RARE 2010 – Rapport Annuel Rejets des Effluents chimiques et radiochimiques des CNPE en exploitation – EDF Ceidre, 31/10/2011 [page 48]

[27] Nucléaire & Environnement 2008 – Bilan 2008 des CNPE en exploitation – Rejets radioactifs et chimiques – Déchets radioactifs – EDF DPN, avril 2009 [page 6 La comptabilisation des rejets]

[28] La scintillation liquide alpha – CEA DAM (archive personnelle)

[29] Compte-rendu de la réunion EDF/ASN du 12 novembre 2009 relative aux rejets d’émetteurs alpha des sites nucléaires EDF – EDF Ciden, 09/03/2000