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Annexe 4 - Technologie de stockage de combustible usé au Canada

4.1 Technologie de stockage par immersion

Le combustible usé déchargé d’un réacteur est d’abord entreposé dans des bassins de stockage par immersion ou dans des piscines d’eau. Les bassins de stockage par immersion, ainsi que les systèmes de refroidissement et de purification, assurent le confinement du combustible usé et de la radioactivité qui lui est associée, et un bon transfert thermique permettant de contrôler la température du combustible. L’eau sert également de blindage et permet l’accès au combustible à des fins de manutention et d’examen grâce à des systèmes télécommandés et automatisés. La structure des bassins et des éléments structuraux (comme les conteneurs de combustible et les structures d’empilement) assurent une protection mécanique.

Les parois et le plancher des piscines d’eau des réacteurs CANDU sont en béton armé d’acier et ont une épaisseur d’environ deux mètres. Les parois internes et le plancher sont recouverts d’un revêtement étanche à l’eau constitué d’acier inoxydable ou de composé époxyde renforcé de fibre de verre, ou d’une combinaison des deux. La structure des bassins est à l’épreuve des secousses sismiques, de sorte que les structures et les composantes des bassins maintiennent leur forme structurale et leur fonction de support pendant et après un événement de dimensionnement. Les autres considérations relatives à la conception structurale comprennent les facteurs de charge et les combinaisons de charges (y compris les charges thermiques) pour lesquelles des limites supérieures et inférieures ont été établies.

image: Stockage en piscine à la centrale nucléaire Pickering

Figure 4.1 - Stockage en piscine à la centrale nucléaire Pickering

4.1.1 Revêtement des bassins

Les bassins sont conçus de manière à prévenir les fuites d’eau dans l’environnement résultant de toute défectuosité dans le béton. Le revêtement intérieur du bassin est la première barrière contre les fuites. Les bassins possèdent également un système de collecte des fuites grâce auquel toute fuite sera dirigée vers un système de drainage contrôlé. La conception prévoit des dispositifs de détection et de traçage des fuites.

4.1.2 Conteneurs de stockage en bassin

Un certain nombre de modèles sont utilisés pour stocker le combustible usé dans les bassins. OPG a mis au point un module standardisé de stockage-transport propre à chaque site en vue de contenir le combustible de façon compacte. Afin de réduire la manutention, le module convient également au transport du combustible. Les paniers, plateaux et modules sont empilés verticalement dans les bassins au moyen de structures résistantes aux secousses sismiques.

image: Contenant de stockage à sec d’OPG. Composants en anglais: Lift Plate, Fuel Bundles (total of 384) inserted into 4 Fuel Modules, Vent Port, Seal/Structural Weld, Lid Locating Pin, Safeguards Tube, Reinforced High Density Concrete, Steel Inner Liner, Steel Outer Liner, Drain Port. Pour la traduction en franais, voir tableau ci-dessous

Figure 4.2 - Contenant de stockage à sec d’OPG

Traduction des la composants pour le contenant de stockage à sec d’OPG
Composants en anglais Composants en francais

Lift Plate

Plaque de levage

Fuel Bundles (total of 384) inserted into 4 Fuel Modules

Grappes de combustible (total de 384) insérées dans quatre modules

Vent Port

Évent

Seal/Structural Weld

Sceau/soudure structurelle

Lid Locating Pin

Tige de localisation du couvercle

Safeguards Tube

Tube de maintien

Reinforced High Density Concrete

Béton armé de haute densité

Steel Inner Liner

Blindage acier interne

Steel Outer Liner

Blindage acier externe

Drain Port

Orifice de drainage

4.1.3 Contrôle de la chimie des piscines

Dans tous les bassins de stockage, l’eau traverse des circuits de refroidissement et de purification. Une combinaison de colonnes échangeuses d’ions, de filtres et d’écumeurs de surface est utilisée pour maintenir la pureté de l’eau à l’intérieur des limites de conception. Un système de purification type comprend également des pièges à résine, des points d’échantillonnage et des instruments qui indiquent quand les filtres et les colonnes échangeuses d’ions sont saturés et quand les pièges à résine doivent être nettoyés. Les objectifs du contrôle chimique des piscines sont les suivants :

  • réduire au minimum la corrosion des surfaces métalliques;
  • réduire au minimum le niveau d’isotopes radioactifs dans l’eau, et réduire les champs de rayonnement et les niveaux d’iode radioactif dans la zone des bassins;
  • maintenir la clarté de l’eau des bassins pour faciliter les opérations qui y sont effectuées.

Pour assurer la pureté de l’eau, on utilise de l’eau déminéralisée pour le remplissage et pour l’appoint en eau.

4.2 Expérience de stockage en piscine

L’expérience acquise avec les bassins de stockage du combustible usé des réacteurs de recherche d’EACL (qui sont en service depuis 1947), ainsi que des réacteurs NPD et de Douglas Point, constitue le fondement de l’utilisation fructueuse des bassins de stockage du combustible usé pour la génération actuelle de réacteurs de puissance. Cette expérience, de même que la mise au point de conteneurs de stockage à haute densité, de mécanismes de transfert entre les bassins et de télémanipulation du combustible, ont tous contribué à un stockage sûr.

Un bon contrôle chimique a été obtenu dans les bassins de stockage du combustible usé au Canada. Le niveau de radioactivité dans l’eau a été maintenu à un niveau très bas ou non détectable, de sorte que les champs de rayonnement dans la zone du bassin sont faibles. En règle générale, les taux de défectuosité des grappes de combustible sont faibles. Au tout début de l’exploitation, le combustible défectueux était stocké dans un cylindre scellé. L’expérience nous a appris que le gainage était généralement inutile parce que la plupart des grappes défectueuses rejetaient peu de produits de fission. Dans certains cas, le combustible défectueux est conservé temporairement dans le système de manutention du combustible avant d’être mis en piscine. Le combustible qui s’avère défectueux est généralement stocké dans une partie désignée de la piscine.

Comme nous l’avons mentionné précédemment, un revêtement de polymère d’époxyde est en place dans un certain nombre de centrales. En raison des longues durées de vie et de l’exposition continue au rayonnement, une certaine détérioration du revêtement causée par le rayonnement a été observée dans le bassin principal de la centrale de Pickering-A (où le premier revêtement en époxyde a été utilisé).

La détermination de l’emplacement et la réparation des fuites sont incluses dans un programme visant à remettre la centrale nucléaire de Pickering-A en service après une période d’arrêt prolongée. Des techniques ont été élaborées pour la réparation sous l’eau des défectuosités au moyen d’une résine époxy durcissant sous l’eau. D’importants travaux de réparation ont été effectués en 2002-2003 à divers endroits dans le bassin principal de la centrale Pickering-A.

4.3 Technologie du stockage à sec

Trois modèles de base sont actuellement utilisés pour le stockage à sec du combustible usé au Canada :

  • les silos de stockage en béton d’EACL;
  • le système de stockage refroidi par air (MACSTOR) d’EACL;
  • les conteneurs de stockage à sec d’OPG.

4.3.1 Silos en béton d’EACL

Le programme de stockage du combustible en silos de béton d’EACL a été mis au point aux Laboratoires de Whiteshell au début des années 1970 pour démontrer que le stockage à sec du combustible irradié était une option réalisable pour le stockage en piscine. Le programme de démonstration a connu un grand succès et des silos en béton ont été utilisés pour stocker le combustible usé du réacteur-1 des Laboratoires de Whiteshell. La même conception a été utilisée au complexe des LCR, à la centrale nucléaire Point Lepreau, et aux centrales partiellement déclassées de Douglas Point et Gentilly-1.

Les principales composantes du silo sont les suivantes :

  • panier de combustible;
  • poste de travail blindé;
  • château de transport;
  • silo en béton.

Le panier de combustible est fait d’acier inoxydable et se présente en deux formats, l’un pouvant accueillir 54 grappes (comme les paniers utilisés pour le combustible de Douglas Point, de Gentilly-1 et de NPD) et l’autre pouvant accueillir 60 grappes (comme les paniers utilisés à Point Lepreau). Le panier de combustible est conçu pour permettre le stockage du combustible usé stocké en piscine pendant six ans ou plus. Il comprend deux composantes : le panier et le couvercle du panier.

Le poste de travail blindé est doté d’équipements permettant de sécher un panier de combustible chargé, et de souder le couvercle du panier à la plaque du panier et à l’assemblage central. Le poste de travail se compose d’un certain nombre de sous-ensembles destinés au levage, au lavage, au séchage, au soudage et à l’inspection des paniers de combustible usé. Le blindage offert par le poste de travail est suffisant pour réduire les champs de rayonnement en contact avec l’extérieur du poste et assurer ainsi la sécurité des travailleurs.

Le château de transport des paniers de combustible sert de blindage au panier lorsque celui-ci est transporté du poste de travail de la centrale jusqu’au silo de stockage à sec de l’installation de gestion des déchets.

Le silo en béton est une coquille cylindrique en béton armé, dotée d’un revêtement intérieur. Pour fournir un blindage additionnel, on utilise un bouchon de chargement à deux éléments jusqu’à ce que le silo soit rempli. Les scellés du régime des garanties de l’AIEA sont apposés sur le dessus du bouchon de chargement de telle sorte que ce dernier ne puisse être enlevé sans qu’on ait d’abord brisé les scellés.

Deux tuyaux de petit diamètre permettent d’effectuer des contrôles de l’air entre le revêtement et les paniers de combustible afin de confirmer l’intégrité des barrières de confinement. Les silos en béton reposent sur des fondations en béton armé au-dessus de la nappe d’eau. Un silo contient six, huit, neuf ou dix paniers, selon les besoins de la centrale.

Le transfert du combustible usé des bassins de stockage jusqu’aux silos de stockage à sec commence toujours par le combustible le plus vieux. Par conséquent, l’âge nominal du combustible usé en stockage à sec est habituellement supérieur à sept ans, ce qui confère une marge de prudence aux hypothèses et assure la sûreté globale du stockage à sec du combustible irradié.

Le confinement des produits radioactifs est assuré par trois barrières (principe des barrières multiples) :

  • la gaine du combustible;
  • le panier de combustible;
  • le revêtement intérieur.

4.3.2 Module MACSTOR d’EACL

Le module MACSTOR d’EACL est une variante de la technique du stockage en silo. La technique du module MACSTOR est actuellement utilisée seulement à l’installation de stockage à sec du combustible usé de la centrale de Gentilly-2 d’Hydro-Québec. Sept modules ont été construits depuis 1995.

Un module MACSTOR type, comme celui qui est utilisé à Gentilly-2, mesure 8,1 mètres de largeur, 21,6 mètres de longueur et 7,5 mètres de hauteur. Il permet de stocker 20 cylindres étanches en acier galvanisé disposés verticalement en deux rangées de dix. Chaque rangée contient dix paniers de 60 grappes de combustible usé, pour un total de 12 000 grappes par module. Chaque cylindre est fixé à la dalle supérieure du module et deux tuyaux d’échantillonnage qui se prolongent jusqu’à l’extérieur du module MACSTOR sont placés à sa base. Ces tuyaux permettent de confirmer l’intégrité du confinement.

La chaleur produite par le combustible usé est dissipée principalement par convection naturelle par des orifices de ventilation qui traversent les murs de béton. La ventilation est assurée par dix grandes entrées d’air dans chaque mur longitudinal près de la base du module (cinq de chaque côté), et par douze grandes sorties d’air situées un peu en dessous du module supérieur (six de chaque côté). Les entrées et les sorties d’air sont aménagées en chicanes pour éviter le rayonnement gamma direct.

Pour améliorer le refroidissement, les cylindres de stockage du module MACSTOR sont directement en contact avec l’air circulant dans le module. Pour protéger les cylindres de stockage contre l’air ambiant, toutes leurs surfaces sont galvanisées à chaud.

Les opérations de chargement des modules MACSTOR sont identiques aux opérations de chargement des silos en béton. Dans les deux cas, on utilise un panier de combustible, un poste de travail blindé et un château de transport. La seule différence réside dans la structure de stockage elle-même.

image: MACSTOR à Gentilly-2

Figure 4.3 - MACSTOR à Gentilly-2

4.3.3 Conteneurs de stockage à sec d’Ontario Power Generation

OPG exploite actuellement trois installations de stockage à sec du combustible usé - une à l’installation de gestion des déchets de Pickering (IGDP), une à l’installation de gestion des déchets de l’Ouest (IGDO) et l’autre à l’installation de gestion des déchets de Darlington.

Les installations de stockage à sec d’OPG utilisent des conteneurs de stockage à sec standard à double usage. Il s’agit de conteneurs transportables massifs dans lesquels une cavité est aménagée en vue du confinement du combustible. Chaque conteneur est conçu pour accueillir 384 grappes de combustible, et pèse environ 60 tonnes lorsqu’il est vide et 70 tonnes lorsqu’il est chargé.

Les conteneurs sont de forme rectangulaire et ont des parois de béton armé comprises entre des coquilles intérieure et extérieure en acier. Le revêtement intérieur constitue l’enveloppe de confinement alors que le revêtement extérieur vise à accroître l’intégrité structurale et à faciliter la décontamination de la surface du conteneur de stockage à sec. On utilise de l’hélium comme gaz de couverture dans la cavité du conteneur pour protéger les grappes de combustible contre une oxydation possible. Les installations de stockage à sec d’OPG sont des installations de stockage intérieur tandis que les installations d’EACL sont des installations de stockage extérieur. Dans les deux cas, il n’y a pas de rejets radiologiques prévus des conteneurs dans des conditions d’exploitation normales.

image: Conteneurs de stockage à sec à l’installation de gestion des déchets de l’Ouest

Figure 4.4 - Conteneurs de stockage à sec à l’installation de gestion des déchets de l’Ouest

4.4 Expériences du stockage à sec

Des programmes de recherche ont été réalisés dans le but d’évaluer le comportement du combustible usé stocké dans des conditions d’air sec et d’air humide, ainsi que dans un milieu d’hélium. On a conclu que les grappes de combustible CANDU, qu’elles soient intactes ou qu’elles comportent des défauts, peuvent être stockées dans des conditions sèches jusqu’à 100 ans ou plus sans perdre leur intégrité. D’autres recherches sont en cours.

L’expérience d’exploitation des installations de stockage à sec autorisées, qui fonctionnent depuis plusieurs années, donne un haut degré d’assurance que les installations de stockage à sec CANDU peuvent être exploitées en toute sécurité et sans risques indus pour les travailleurs, le grand public ou l’environnement. Les conteneurs de stockage à sec sont utilisés avec succès et de manière sûre depuis 1996 à l’installation de gestion des déchets de Pickering. Le rendement de sûreté de l’installation a été excellent au cours de toute cette période. Les débits de dose sont demeurés en deçà des limites réglementaires. L’exposition collective au rayonnement en milieu de travail a été inférieure de 30% ou plus aux prévisions. Les émissions en provenance de la zone de traitement sont demeurées en deçà des limites réglementaires. L’installation de gestion des déchets de Pickering fonctionne sans contamination et il n’y a eu aucun rejet d’effluents en provenance de la zone de stockage.

Les analyses thermiques et les analyses du blindage réalisées aux fins de l’évaluation de la conception et de la sûreté ont été prudentes. L’analyse et les mesures effectuées à l’installation de gestion des déchets de Pickering indiquent que la température maximale de la gaine de combustible ne dépasse pas 175 °C dans le stockage à sec. En outre, les résultats des calculs des doses neutroniques ont démontré, tel que prévu, que les débits de dose produits par les neutrons sont négligeables par rapport aux débits de dose générés par le rayonnement gamma, à cause du béton lourd utilisé comme blindage dans le conteneur de stockage à sec.

Pour vérifier les résultats de l’analyse thermique, un programme de vérification du rendement thermique a été effectué à l’été 1998. Un conteneur de stockage à sec doté de 24 thermocouples placés à divers endroits sur les revêtements intérieur et extérieur a été rempli de combustible refroidi depuis six ans et placé dans un réseau de conteneurs de stockage à sec contenant du combustible refroidi depuis dix ans. Les températures ont également été mesurées aux interstices entre les conteneurs de stockage à sec, en plus des mesures de la température ambiante à l’intérieur et à l’extérieur. Les résultats ont démontré la prudence de la prédiction des valeurs de température prévues par l’analyse.

4.5 Installations de stockage du combustible usé

Après une période de refroidissement de six à dix ans en bassin de stockage (la durée exacte dépend de chaque site), le combustible usé est transféré à une installation provisoire de stockage à sec. Tous les transferts s’effectuent sous la surveillance des inspecteurs de l’AIEA. Tous les conteneurs de stockage à sec chargés, stockés de façon provisoire, sont également sous la surveillance de l’AIEA grâce à l’application d’un système de scellés doubles.

4.5.1 Complexe nucléaire de Pickering

Le complexe nucléaire de Pickering se compose de deux centrales nucléaires (Pickering-A et Pickering-B). Chaque centrale compte quatre réacteurs à eau lourde sous pression CANDU. La centrale de Pickering-A est entrée en service en 1971 et a fonctionné en toute sûreté jusqu’en 1997 lorsqu’elle a fait l’objet d’une fermeture temporaire volontaire dans le cadre de ce qui était alors le programme d’amélioration nucléaire d’Hydro Ontario. En septembre 2003, la tranche quatre a été remise en service. La tranche un a été remise en service en novembre 2005, tandis que les tranches 2 et 3 demeurent en état d’arrêt approuvé.

La centrale Pickering-B est entrée en service en 1982 et est toujours en exploitation. OPG a entamé une étude pour déterminer la faisabilité de la remise à neuf des réacteurs de Pickering-B de manière à prolonger leur vie utile jusqu’en 2050-2060.

Les déchets de combustible nucléaire générés par les centrales de Pickering (A et B) sont stockés dans des bassins de combustible irradié pendant un minimum de 10 ans avant d’être transférés à l’IGDP.

4.5.2 Installation de gestion des déchets de Pickering - Stockage à sec du combustible usé

L’installation de gestion des déchets de Pickering (IGDP) d’OPG est située dans la zone protégée du complexe nucléaire de Pickering. En exploitation depuis 1996, l’IGDP sert principalement au stockage du combustible usé produit par les réacteurs des centrales Pickering-A et Pickering-B. On prévoit que l’IGDP sera en exploitation pendant au moins dix ans après l’arrêt du dernier réacteur du complexe de Pickering.

La zone de stockage à sec du combustible usé de l’IGDP se compose d’un bâtiment de traitement des conteneurs de stockage à sec et de deux bâtiments de stockage. Le système de stockage à sec est conçu de manière à transférer le combustible usé stocké dans les bassins de combustible irradié de Pickering-A et de Pickering-B dans un conteneur de stockage à sec en béton à double usage (stockage et transport) conçu par OPG. Avant leur transfert à l’IGDP, les conteneurs de stockage à sec chargés sont égouttés, séchés par aspiration et font l’objet d’un contrôle visant à déterminer la présence de contamination à leur surface, et ils sont décontaminés au besoin.

Le conteneur de stockage à sec chargé de combustible usé est reçu au bâtiment de traitement de l’IGDP, l’étrier de transfert et les scellés temporaires sont enlevés, et le couvercle est soudé au corps du conteneur. La soudure du couvercle est ensuite inspectée pour détecter tout défaut à l’aide de la radiographie par rayons X. L’évent de drainage est également soudé et un essai de ressuage est effectué. Le conteneur de stockage à sec subit un dernier séchage à vide et est rempli d’hélium. L’orifice de vidange est soudé et inspecté, et un essai d’étanchéité à l’hélium est effectué. Le conteneur de stockage à sec fait ensuite l’objet d’un contrôle visant à déterminer la présence de contamination à sa surface et est décontaminé au besoin.

Enfin, des retouches de peinture sont appliquées aux égratignures ou entailles sur l’extérieur du conteneur. Les scellés de l’AIEA sont apposés sur chaque conteneur avant son introduction dans les bâtiments de stockage. L’IGDP traite actuellement environ deux conteneurs de stockage à sec (ou 768 grappes de combustible usé) par semaine.

L’IGDP peut stocker jusqu’à 650 conteneurs de stockage à sec ou 249 600 grappes de combustible dans les deux bâtiments de stockage existants. La demande de construction de deux bâtiments de stockage additionnels capables d’accueillir 1 000 conteneurs de stockage à sec supplémentaires a été approuvée. Les deux bâtiments de stockage seront construits sur le site du complexe de Pickering, mais à une certaine distance de l’IGDP. Ils seront toutefois couverts par le permis de cette dernière. La construction d’un troisième bâtiment de stockage a commencé. Les deux bâtiments seront exploités dans une zone protégée établie.

En 2007, l’IGDP (zone de stockage à sec du combustible usé et zone de stockage des composantes de tubes combinées) a signalé des rejets de moins de 0,001 GBq dans l’air et de moins de 0,12 GBq dans l’eau. Il est important de noter, cependant, que les rejets de l’IGDP sont inclus dans les rejets totaux indiqués pour le complexe nucléaire de Pickering.

image: Emplacement de l’IGDP-I et de l’IGDP-II

Figure 4.5 - Emplacement de l’IGDP-I et de l’IGDP-II

4.5.3 Centrales nucléaires Bruce-A et Bruce-B

La municipalité de Kincardine, en Ontario, abrite le complexe nucléaire de Bruce, qui compte deux centrales nucléaires (Bruce-A et Bruce-B). La centrale Bruce-A se compose de quatre réacteurs à eau lourde sous pression CANDU. À l’heure actuelle, seules les tranches 3 et 4 sont en exploitation; les tranches 1 et 2 sont en cours de remise en état.

La centrale Bruce-B comprend quatre réacteurs à eau lourde sous pression CANDU. Elle est entrée en exploitation en 1984 et est toujours en exploitation. Bruce Power Inc. loue et exploite les centrales Bruce-A et Bruce-B.

4.5.4 Installation de gestion des déchets de l’Ouest - Stockage à sec du combustible usé

L’installation de stockage à sec du combustible usé d’OPG, qui fait partie de l’installation de gestion des déchets de l’Ouest (IGDO), est entrée en service en février 2003. L’installation de stockage à sec du combustible usé de l’IGDO a été conçue pour assurer le stockage sûr du combustible usé produit par les centrales de Bruce-A et Bruce-B jusqu’à son transport à une installation de stockage à long terme ou d’évacuation du combustible usé. Elle permet le stockage à sec d’environ 750 000 grappes de combustible. Le combustible usé est stocké dans des conteneurs en béton à double usage identiques aux conteneurs utilisés actuellement à l’IGDP. Le traitement des conteneurs de stockage à sec s’y fait de la même façon qu’à l’IGDP.

L’IGDO peut traiter de quatre à cinq conteneurs de stockage à sec par semaine. OPG est autorisée à stocker 750 000 grappes de combustible usé, soit environ 2 000 conteneurs de stockage à sec, à l’installation.

En 2007, l’IGDO (zone de stockage à sec du combustible usé et zone de stockage des déchets faiblement et moyennement radioactifs combinées) a rejeté 13 400 GBq dans l’air et 80,8 GBq dans l’eau. Les rejets de l’IGDO sont généralement inférieurs à 1% des rejets totaux du complexe de Bruce.

4.5.5 Centrale nucléaire Darlington

La centrale nucléaire Darlington, qui est exploitée par OPG, comprend quatre réacteurs à eau lourde sous pression CANDU. Elle est entrée en service en 1989 et est toujours en exploitation. La totalité du combustible usé qu’elle génère est actuellement stocké en piscine.

4.5.6 Installation de gestion des déchets de Darlington

L’installation de gestion des déchets de Darlington (IGDD) est située sur les terrains de la centrale nucléaire Darlington. Elle assure le stockage sûr du combustible usé produit par la centrale jusqu’à son transport à une installation de stockage à long terme ou d’évacuation.

L’IGDD actuelle est composée d’un bâtiment de traitement et d’un bâtiment de stockage pouvant abriter jusqu’à 500 conteneurs de stockage à sec. Toutefois, l’installation est conçue pour offrir une capacité de stockage maximale de 575 000 grappes de combustible produit par la centrale une fois que deux bâtiments de stockage supplémentaires auront été construits. Le combustible usé est stocké dans des conteneurs à double usage en béton identiques à ceux actuellement utilisés à l’IGDP et à l’IGDO. Le traitement des conteneurs de stockage à sec sera également effectué de la même façon qu’à l’IGDP et à l’IGDO.

image: Site de la centrale Darlington avec l’installation de gestion des déchets à l’avant-plan

Figure 4.6 - Site de la centrale Darlington avec l’installation de gestion des déchets à l’avant-plan

4.5.7 Centrale nucléaire Gentilly-2

La centrale nucléaire Gentilly-2, qui est exploitée par Hydro-Québec, abrite un réacteur à eau lourde sous pression CANDU. Elle est entrée en service en 1982, l’exploitation commerciale ayant débuté en 1983.

Les déchets de combustible nucléaire générés sont d’abord stockés en piscine dans des bassins de combustible irradié. Après une période de refroidissement en bassin de stockage, le combustible irradié est transféré à l’installation de stockage à sec. Le transfert en panier se fait directement à la piscine. Les paniers chargés sont ensuite transférés vers un poste de travail blindé où le contenu est séché et le couvercle des paniers est soudé. Une fois le traitement des paniers terminé, ceux-ci sont ensuite transportés à l’installation de stockage à sec d’Hydro-Québec.

4.5.8 Installation de stockage à sec du combustible usé d’Hydro-Québec

En exploitation depuis 1995, l’installation de stockage à sec du combustible usé de Gentilly-2 offre une capacité de stockage additionnelle dans des modules CANSTOR, qui est une technologie MACSTOR conçue par EACL. Cette installation a été autorisée à construire un total de 20 modules CANSTOR, ayant une capacité de stockage totale de 240 000 grappes. Fin 2007, sept modules CANSTOR avaient été construits et étaient en service. Le nombre ultime de ces modules dépendra de la décision prise concernant la remise à neuf du réacteur.

À l’heure actuelle, les paniers de stockage sont transférés en fonction des besoins, normalement entre avril et décembre de chaque année. Quelque 4 500 grappes de combustible usé sont stockées chaque année. Le titulaire du permis veille en tout temps à ce que les doses au périmètre de ses installations ne dépassent pas la limite autorisée de 2,5 µSv/h.

image: Installation de stockage à sec du combustible usé de Gentilly-2 (au bas de la photo à droite)

Figure 4.7 - Installation de stockage à sec du combustible usé de Gentilly-2 (au bas de la photo à droite)

4.5.9 Centrale nucléaire Point Lepreau

La centrale nucléaire Point Lepreau, qui est exploitée par Énergie NB, abrite un réacteur à eau lourde sous pression CANDU. Elle est entrée en service en 1982 et est toujours en exploitation. Les déchets de combustible nucléaire qui y sont générés sont d’abord stockés en piscine dans le bassin de combustible irradié et sont ensuite transférés à l’installation de stockage à sec, où ils sont stockés dans des silos en béton.

4.5.10 Installation de stockage à sec du combustible usé de Point Lepreau

En service depuis 1990, l’installation de stockage à sec du combustible usé de Point Lepreau offre une capacité de stockage additionnelle dans des silos en béton en surface. L’installation est autorisée à construire 300 silos pour un total de 180 000 grappes de combustible usé. À la fin de 2007, 180 silos étaient achevés. Quelque 5 000 grappes de combustible usé sont transférées au stockage à sec chaque année, selon la production électrique du réacteur de Point Lepreau.

Des échantillons d’eau de ruissellement de l’installation de stockage à sec du combustible usé recueillis et analysés en 2007 ont montré des concentrations de tritium variant entre 19 Bq/L et 405 Bq/L. La dose moyenne à la clôture de l’installation a été de 927 µSv, ce qui équivaut à un débit de dose moyen de 0,11 µSv/h.

La centrale Point Lepreau prépare actuellement un arrêt pour une réfection majeure qui commencera en avril 2008. Ce travail permettra d’exploiter la centrale pendant encore 25 à 30 ans. Afin de stocker le combustible résultant de la durée de service prolongé de la centrale, un terrain a été préparé en vue de la construction d’un maximum de 300 silos supplémentaires, selon les besoins futurs.

image: Zone de stockage à sec du combustible usé de Point Lepreau

Figure 4.8 - Zone de stockage à sec du combustible usé de Point Lepreau

4.5.11 Installation de stockage à sec du combustible usé de Douglas Point

L’installation de stockage à sec du combustible usé de la centrale Douglas Point est située dans les limites du complexe nucléaire de Bruce. Le réacteur de puissance prototype CANDU de Douglas Point a été mis à l’arrêt définitivement après 17 années de service. Le déclassement a commencé en 1986 et environ 22 000 grappes de combustible usé ont été transférées à des silos en béton à la fin de 1987. Les silos en béton sont actuellement en mode stockage sous surveillance. Le programme d’échantillonnage d’air près des silos de stockage à sec a montré en 2007 des niveaux d’activité bêta brut inférieurs à 1,0 Bq par silo.

image: Installation de stockage à sec du combustible usé de Douglas Point. Composants en anglais: SECURITY FENCE, WHEATHER CAP, GENTILLY CRANE FOR LOADING, CONCRETE CANISTERS, FUEL trANSPORT FLASK, OUTLINE OF TURBINE BUILDING, 4 CANISTERS TO PACK FOUNDATION SLAG, ENtrANCE TO CANISTER SITE. Pour la traduction en franais, voir tableau ci-dessous.

Figure 4.9 - Installation de stockage à sec du combustible usé de Douglas Point

Traduction des la composants pour le stockage à sec à Douglas Point facility
Composants en anglais Composants en francais

SECURITY FENCE

CLÔTURE DE SÉCURITÉ

WHEATHER CAP

CAPUCHON DE PROTECTION

GENTILLY CRANE FOR LOADING

BOUCHON DE CHARGEMENT

CONCRETE CANISTERS

PORTIQUE DE CHARGEMENT

FUEL trANSPORT FLASK

SILOS EN BÉTON

OUTLINE OF TURBINE BUILDING

CONTOUR DU BÂTIMENT DE LA TURBINE

4 CANISTERS TO PACK FOUNDATION SLAG

QUAtrE SILOS PAR DALLE DE FONDATION

ENtrANCE TO CANISTER SITE

CHÂTEAU DE trANSPORT DU COMBUSTIBLE ET ENtrÉE DE L’INSTALLATION DE SILO

4.5.12 Installation de stockage à sec du combustible usé de Gentilly-1

La centrale nucléaire Gentilly-1 d’EACL est entrée en service en mai 1972. Elle a fonctionné à sa pleine capacité pendant deux courtes périodes en 1972 et a par la suite été exploitée de façon intermittente en fonction des besoins pour un total de 183 jours de pleine puissance effective jusqu’en 1978. EACL a entrepris en 1984 un programme de déclassement de deux ans au cours duquel 3 213 grappes de combustible usé ont été transférées à des silos en béton. Les silos en béton sont actuellement en mode stockage sous surveillance. Le programme d’échantillonnage de l’air des silos de stockage à sec du combustible a montré des niveaux d’activité bêta globale de moins de 0,37 Bq pour chaque silo en 2007.

4.5.13 Laboratoires de Chalk River - Zone G - Stockage à sec du combustible usé

La zone de gestion des déchets G aux LCR d’EACL est une zone de stockage à sec et contient des silos en béton tels que décrits dans la section 4.3.1. Le réacteur NPD était un réacteur de démonstration utilisé par Ontario Hydro (maintenant OPG) de 1962 à 1987, année où il a été déclassé. Dans le cadre du programme de déclassement, le combustible usé a été transféré dans des silos en béton situés dans la zone de stockage à sec du combustible usé du complexe des LCR d’EACL. EACL a stocké à cet endroit 68 grappes complètes et partielles de combustible usé en provenance des centrales de Bruce, Pickering et Douglas Point, ainsi que 4 853 grappes de combustible en provenance du réacteur NPD, et ce dans 12 silos en béton. Les silos sont actuellement en mode stockage sous surveillance.

Deux silos en béton ont été construits sur la plate-forme de soutien en béton existante pour stocker des déchets calcinés provenant du traitement des isotopes radioactifs séparés dans la nouvelle installation de traitement du complexe des LCR. Cependant, l’utilisation finale de ces silos pourrait changer après l’annulation récente de l’installation de production d’isotopes.

4.5.14 Installation de stockage à sec du combustible usé des Laboratoires de Whiteshell (LW)

Les Laboratoires de Whiteshell ont été établis à Pinawa (Manitoba) au début des années 1960 en vue d’activités de recherche et développement nucléaires devant mener à la mise au point de versions à température plus élevée du réacteur CANDU. Les travaux ont d’abord porté sur le réacteur Whiteshell-1, un réacteur à refroidissement organique qui est entré en service en 1965 et a été en exploitation jusqu’en 1985.

L’installation de stockage en silos en béton, ou installation de stockage du combustible usé de Whiteshell, a été mise au point aux Laboratoires de Whiteshell pour démontrer que le stockage à sec du combustible irradié était une option réalisable pour le stockage en piscine.

En raison du succès du programme de démonstration, des silos en béton ont été utilisés pour le stockage de la totalité du combustible usé restant du réacteur Whiteshell-1. En outre, un certain nombre de grappes de combustible usé provenant des réacteurs CANDU sont entreposées à Whiteshell après avoir subi les examens post-irradiation dans les installations blindées des LW. L’installation permet le stockage de 2 268 grappes de combustible irradié provenant de l’exploitation du WR-1 et du réacteur CANDU. Une partie des déchets issus des activités antérieures à 1975 est enfouie dans des cylindres en béton dans la zone de gestion des déchets (Pour plus de détails sur le programme de déclassement de Whiteshell, voir l’annexe 7.1.).

image: Installation de stockage à sec du combustible usé des Laboratoires de Whiteshell

Figure 4.10 - Installation de stockage à sec du combustible usé des Laboratoires de Whiteshell

4.5.15 Réacteur de recherche NRU

Le réacteur de recherche NRU est un réacteur hétérogène à neutrons thermiques, modéré et refroidi à l’eau lourde. D’abord conçu pour brûler l’uranium naturel, il a été converti à l’uranium enrichi en 1964. La conversion graduelle à l’uranium faiblement enrichi a commencé en 1991.

Le stockage initial des barres de combustible irradié se fait dans des bassins à eau situés au sein du NRU. Après un délai approprié pour autoriser la décroissance de la radioactivité et le refroidissement, le combustible usé est généralement transféré dans des silos verticaux dans la zone de gestion B des LCR. Les silos verticaux servent également au stockage du combustible usé provenant du réacteur NRX qui a été mis à l’arrêt en 1992.

4.5.16 Réacteur nucléaire McMaster

Le réacteur nucléaire McMaster (RNM) est un réacteur de type piscine avec un cœur en uranium enrichi modéré et refroidi à l’eau légère. Il a été mis à niveau de manière à produire des puissances pouvant atteindre les 5 MW. Le RNM a été récemment converti à l’UFE, dont une partie provient de la France. Tout le combustible usé du RNM (UHE et UFE), quel que soit son origine, est envoyé à Savannah River aux États-Unis.

Le RNM est le seul réacteur canadien à flux moyen en milieu universitaire. Les neutrons qu’il génère sont utilisés en physique nucléaire, en biologie, en chimie, en science de la terre et en médecine, notamment en médecine nucléaire. La totalité du combustible généré par le réacteur nucléaire McMaster est stockée en piscine.

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