Le Projet de la plateforme ITER à Cadarache

Le 11 juillet 2000, est officialisée la proposition française d'étudier Cadarache comme site européen possible pour la construction d'ITER devant la commission européenne représentée par le groupe EISS (European ITER Site Study Group) dont la mission est de préparer la candidature éventuelle européenne.

 

Une sélection par les partenaires ITER d'un site préférentiel est prévue au cours du second semestre 2003. Les études de site ont été focalisées sur les spécificités du site retenu. 2005 devra marquer le début de la construction

Les hypothèses de dimensionnement,constituant un premier cahier des charges mettaient particulièrement en avant l'alimentation en eau pour le refroidissement (16m3/mn), les contraintes sismiques, l'environnement industriel social et culturel ce dont le projet de candidature français faisait plus qu'un atout dans un site géographiquement projeté à coté du CEA de Cadarache.

Le centre de Cadarache, qui héberge déjà 18 installations nucléaires de base, satisfait à la plupart des contraintes imposées par l'installation générique ITER, avec souvent de grandes marges. Les contraintes sismiques sont supérieures à celle du site générique et l'impact sur le dimensionnement des bâtiments et des équipements est en cours d'évaluation technique et financière.

Le transport des composants de grande taille est analysé avec attention et plusieurs types d'acheminement sont actuellement en fin d'étude.

de permettre au CEA de préparer et lancer les premières étapes nécessaires à l'obtention des décrets d'autorisation, conformément à la réglementation française sur la sûreté ;

d'élaborer et de justifier le coût d'ITER sur le site européen spécifique de Cadarache. Les activités du groupe EISS sont gérées en tant que projet européen, avec une forte participation de l'industrie européenne

2003 : les dates de "l'accélération" du projet

5 mai 2003 : Claudie Haigneré a présenté le lundi 5 mai 2003 la candidature de la France à l'implantation d'ITER à Philippe Busquin, commissaire européen à la Recherche
13 février 2003 : Discours de la ministre : 584ème séance du Comité de l'Energie Atomique (Paris, CEA)
11 février 2003 : Claudie Haigneré nomme un délégué à la promotion de la candidature de la France pour l'implantation du centre international de recherche ITER • Lettre de mission de Claudie HAIGNERÉ à Christian PONCET pour le charger des fonctions de délégué à la promotion de la candidature de Cadarache pour l'implantation du Centre International de recherche ITER
31 janvier 2003 : La France décide d'être candidate pour accueillir le projet ITER

Le projet d'implantation à Cadarache

Les études actuelles
Le site bénéficie d'une expérience considérable dans la gestion des installations nucléaires (18 installations nucléaires sur le site), il regroupe les activités françaises de la recherche sur la fusion magnétique. Le département de recherche sur la fusion contrôlé de Cadarache exploite le grand tokamak Tore Supra dans le cadre international de l'Association Euratom-CEA et a acquis une expertise mondiale dans ce domaine. Le site offre déjà la plupart des infrastructures sociales et techniques nécessaires pour ITER.
Les travaux actuels couvrent quatre domaines qui sont les exigences techniques (implantation, évaluation sismique, approvisionnement en eau, en électricité...), la sûreté et les processus réglementaires, les aspects socio-économiques, les estimations de coût et le planning.

Les premiers résultats sont présentés dans un rapport émis le 27 septembre 2001 qui confortent les avantages de Cadarache comme site européen possible pour ITER. On retiendra :
Au niveau des exigences techniques, la localisation et l'implantation de l'installation sur le site de Cadarache ont été établies. L'agencement proposée requière des modifications minimes par rapport au site générique et répond à l'ensemble des spécifications techniques imposées par ITER.Les caractéristiques sismiques de Cadarache sont bien connues, grâce à une revue historique et à des mesures détaillées réalisées dans un passé récent. Les calculs menés sur le bâtiment réacteur proposé par l'équipe ITER montrent qu'il peut être implanté à Cadarache sans modification majeure.L'approvisionnement en eau et en électricité est compatible avec les spécifications techniques d'ITER. Le site de Cadarache est situé à environ 75 km de la mer et l'étude du transport des plus grands composants de la machine ITER fait l'objet d'une attention particulière. Deux trajets possibles ont été évalués techniquement et financièrement.

Conformément à la réglementation française, un processus réglementaire est nécessaire pour obtenir l'autorisation de construire et d'exploiter une installation nucléaire. La définition d'une installation nucléaire, appelée Installation Nucléaire de Base (INB), repose sur l'inventaire de la radioactivité. L'installation ITER serait classée comme INB en raison, au moins, de l'inventaire de tritium prévu. La première étape de cette procédure a démarré avec la préparation du "Dossier d'Options de Sûreté" remis fin 2001 aux autorités de sûreté françaises.Les rejets liquides ou gazeux prévus par ITER sont tout a fait compatibles avec les autorisations déjà existantes sur le site de Cadarache.L'inventaire des déchets radioactifs durant la phase d'exploitation et de démantèlement d'ITER a été effectué en respectant la classification française en vigueur. Différents scénarios d'entreposage/stockage sont à l'étude.Le tritium devra être acheminé sur le site d'ITER. Il pourrait se faire via un container déjà qualifié au niveau international.

Les aspects socio-économiques de l'implantation d'ITER ont été évalués. Les autorités locales et régionales ont exprimé leur fort soutien au projet et participent activement aux études en cours. Les retombées économiques en cas de construction d'ITER seront tout à fait importantes aussi bien au niveau régional qu'au niveau de l'industrie européenne. Ces retombées économiques débuteront pendant la phase de construction de 10 ans et seront particulièrement significatives pendant les 20 ans d'exploitation.
Le coût des infrastructures supplémentaires par rapport au site générique défini par l'équipe ITER ou de l'adaptation de l'installation est évalué à moins de 3% du coût d'investissement du projet ITER.

En conclusion, le site de Cadarache satisfait à toutes les exigences d'ITER. Le coût d'aménagement du site et de ses abords est inférieur à 3% du coût d'investissement d'ITER.Cadarache apparaît comme étant remarquablement adapté à l'accueil d'ITER : le site a une expérience considérable dans la gestion des installations nucléaires et dispose de 20 ans d'expertises au niveau international sur les recherches en fusion magnétique .De plus, la région, particulièrement attractive pour son art de vivre, saura attirer les meilleurs spécialistes mondiaux de la fusion.

Les réactions de la fusion : ( source : communiqué scientifique du cea)

© cea

LES PARTENAIRES DU PROJET:

Le projet Iter représentait en début d'année 2003 un montant total de 4,670 M €uros réunis par plusieurs partenaires :

Internationaux : le Canada, l'Union européenne , la Russie , la Chine et les Etats-Unis .

Européens : European Fusion Developpment Agreement , agence de coordonnation des études Iter et Euratom fusion

Français : Le CEA et tous les services administratifs français adaptés

Régionaux : Le Conseil régional Paca , la Communauté du Pays d'Aix en Pce , les Conseils Généraux 13, 04, 84, et 83 .

Le projet ITER est financé à 53 % par l'Union Européenne et à 47 % par les pays partenaires .

 

Le projet d'implantation à Cadarache

Insertion des bâtiments d'ITER dans le paysage (vue du château de Cadarache).

Vue d'artiste des bâtiments

© documents CEA publié avec l'aimable autorisation du service presse du cea

 

Pourquoi la fusion ? (schemas & graphiques)

© cea

( source : communiqué scientifique du cea)

Pourquoi la fusion ?( source : communiqué scientifique du cea) © cea

1 - Diversifier les sources d'énergie : Le consommation d'énergie pourrait atteindre, en 2050 , deux à trois fois la consommation actuelle (les sources d'énergie). L'épuisement des combustibles fossiles et l'adaptation difficile des énergies renouvelables à une production d'énergie centralisée capable de subvenir aux besoins des régions ou des pays à forte densité de population rendent indispensable le développement de nouvelles énergies. Ces nouvelles formes d'énergie devront bien évidemment satisfaire des critères économiques mais aussi prendre en compte des exigences en terme d'environnement, de sûreté de fonctionnement, de disponibilité des ressources. L'énergie de fusion répond à l'ensemble de ces exigences. 2 - Des renouvelables au nucléairees L'évolution des besoins énergétiques a conduit à l'utilisation de sources énergétiques pouvant fournir une plus grande quantité d'énergie pour une masse de matière donnée (on parle de densité énergétique). Les réactions chimiques mettent en jeu des phénomènes qui interviennent au niveau des électrons . Les énergies concernées sont alors un million de fois plus faibles que celles mises en jeu lors des réactions concernant le noyau de l'atome (réactions nucléaires ).
2 - Pour produire de l'énergie : il faut réaliser une transformation dans laquelle, entre l'état initial et l'état final, un peu de la masse des corps en jeu a disparu. Ce défaut de masse se retrouve alors sous forme d'énergie par la formule bien connue E=mc2 où E est l'énergie produite, m la masse disparue et c la vitesse de la lumière. Deux grands types de réactions nucléaires faisant baisser la masse et libérant donc de l'énergie sont possibles :· A partir de noyaux d'atomes très légers (exemple le deutérium et le tritium) pour construire des atomes plus lourds, c'est la fusion. · A partir du noyau d'un atome suffisamment lourd (par exemple l'atome d'uranium) pour en faire des atomes plus légers, c'est la fission.

Fusion de deux noyaux légers & Fission d'un noyau lourd
3 - Les réactions de fusion : Pour obtenir une réaction de fusion, il faut rapprocher suffisamment deux noyaux qui, puisqu'ils sont tous deux chargés positivement, se repoussent. Une certaine énergie est donc indispensable pour franchir cette barrière et arriver dans la zone, très proche du noyau, où se manifestent les forces nucléaires capables de l'emporter sur la répulsion électrostatique. La probabilité de passage de cette barrière peut être quantifiée par la "section efficace". La variation en fonction de l'énergie d'interaction exprimée keV des sections efficaces de plusieurs réactions de fusion est indiquée sur la courbe ci-contre. La réaction de fusion la plus accessible est la réaction impliquant le deutérium et le tritium. C'est sur cette réaction que se concentrent les recherches sur la fusion contrôlée.

Les températures (qui mesurent l'énergie d'interaction) requises pour la fusion thermonucléaire dépassent la centaine de millions de degrés ! A de telles températures, les électrons se sont détachés complètement du noyau ; on dit que l'atome s'ionise et l'on entre alors, dans le quatrième état de la matière, l'état de plasma. Le plasma existe dans l'univers sous des formes très diverses et avec des caractéristiques très variables. Ainsi les températures vont d'un à dix mille électronvolts et les densités s'étagent plus encore, allant de quelques particules par m³ dans les gaz interstellaires, jusqu'à 1030 particules par m³ au centre de certaines étoiles. Les plasmas constituent la forme la plus répandue de la matière dans l'univers. .

document du 23/5/2002 © CEA publié avec l'aimable autorisation du service presse du cea