La France compte actuellement 12 réacteurs nucléaires en cours de démantèlement. D’ici 2035, 14 réacteurs supplémentaires de 900 MW devront être arrêtés pour ramener la part du nucléaire à 50% dans le mix énergétique. Démanteler une centrale nucléaire n’est pas une simple opération de déconstruction. C’est un projet industriel complexe qui s’étale sur 15 à 25 ans et mobilise des technologies spécifiques pour gérer la radioactivité résiduelle tout en protégeant les travailleurs et l’environnement.
Les préalables au démantèlement : décision et cadre réglementaire
La décision d’arrêt définitif
La décision de fermer une centrale nucléaire appartient à l’exploitant, généralement EDF, qui s’appuie sur plusieurs critères déterminants. La sécurité de l’approvisionnement en électricité reste la priorité absolue. L’âge des réacteurs, leur état technique et leur répartition géographique sur le territoire entrent également en compte. Les emplois locaux constituent un autre facteur sensible dans cette décision stratégique.
En France, les réacteurs les plus anciens encore en activité se situent à Bugey dans l’Ain, Dampierre dans le Loiret et Gravelines dans le Nord. Une fois la décision prise, l’exploitant doit déclarer l’arrêt définitif au ministre chargé de l’énergie. Cette étape administrative marque officiellement le début d’un processus qui va durer plusieurs décennies.
L’autorisation de démantèlement
Le démantèlement ne peut démarrer qu’après l’obtention d’un décret d’autorisation. L’exploitant prépare un dossier technique détaillé, généralement deux ans avant la fin de l’exploitation du réacteur. Ce dossier doit expliciter tous les travaux envisagés, la nature et l’ampleur des risques présentés par l’installation, ainsi que les moyens mis en œuvre pour les maîtriser.
L’Autorité de sûreté nucléaire (ASN) examine le dossier et doit donner un avis favorable. Une enquête publique est également organisée auprès des riverains et des différentes parties prenantes. Cette transparence permet d’associer les territoires concernés aux décisions qui les impactent directement.
Le décret peut prescrire un démantèlement par étapes avec des points d’arrêt nécessitant chacun une autorisation de l’ASN. Pour les démantèlements les plus longs, des réexamens périodiques sont prévus tous les dix ans afin de vérifier que le niveau de sûreté et de radioprotection reste le plus élevé possible dans des conditions technico-économiques acceptables.
Les grandes étapes du démantèlement d’un réacteur
Phase 1 : Mise à l’arrêt et évacuation du combustible
Une fois la production d’électricité arrêtée, la première opération consiste à évacuer le combustible nucléaire du réacteur. Le combustible usé doit d’abord refroidir dans les piscines de la centrale pendant plusieurs mois, voire plusieurs années, avant d’être transféré vers les installations d’Orano pour retraitement ou entreposage.
Les circuits du réacteur sont ensuite vidangés et rincés pour éliminer le maximum de contamination radioactive. Cette étape de préparation, bien que moins spectaculaire que la déconstruction proprement dite, conditionne la réussite et la sécurité de toutes les phases suivantes. Elle dure généralement quelques mois et mobilise des équipes réduites mais expertes.
Phase 2 : Déconstruction des bâtiments non nucléaires
Le démantèlement commence par les installations les moins exposées à la radioactivité. Le bâtiment turbine, l’alternateur et les équipements auxiliaires sont démontés en premier. Ces opérations ressemblent davantage à une déconstruction industrielle classique, même si elles exigent toujours une vigilance particulière.
Les déchets générés sont triés selon leur nature. La majeure partie relève de déchets conventionnels ou de très faible activité (TFA). Le conditionnement se fait progressivement et les déchets sont évacués vers les centres de stockage agréés. Cette phase dure quelques années et permet de dégager les abords du bâtiment réacteur, qui concentre l’essentiel de la radioactivité résiduelle.
Phase 3 : Démantèlement du bâtiment réacteur
C’est la phase la plus délicate et la plus longue. Les équipements radioactifs du circuit primaire doivent être découpés et conditionnés dans des conditions de sécurité maximales. Pour limiter l’exposition des opérateurs, les opérations de découpe se font sous eau. L’eau fait écran aux rayonnements et protège les travailleurs.
Des robots télécommandés manipulent les outils de découpe à distance. Les opérateurs équipés de masques et de combinaisons spéciales pilotent ces machines depuis des zones protégées. Chaque colis de déchets, une fois terminé, remonte à la surface dans un ascenseur blindé et rejoint un atelier en béton aux murs d’environ un mètre d’épaisseur pour être placé dans son emballage de transport définitif.
La découpe de la cuve du réacteur constitue l’opération la plus technique. Cette pièce métallique de plusieurs centaines de tonnes a été exposée pendant des décennies aux neutrons et concentre une part importante de la radioactivité résiduelle. À Chooz A, premier réacteur à eau pressurisée démantelé en France, cette opération a nécessité le développement de technologies spécifiques et s’est étalée sur plusieurs années.
L’assainissement progressif des locaux accompagne ces opérations de découpe. Les parois, les sols et les équipements résiduels sont décontaminés jusqu’à atteindre des niveaux de radioactivité acceptables. Cette phase représente la majeure partie de la durée totale du démantèlement.
Phase 4 : Assainissement final et déclassement
Une fois tous les équipements radioactifs évacués et les locaux assainis, l’ASN procède à des contrôles radiologiques finaux. Ces inspections vérifient que l’installation ne présente plus de risque radiologique et que les niveaux résiduels respectent les critères réglementaires.
Si les contrôles sont satisfaisants, l’ASN prononce le déclassement de l’installation. Elle peut l’assortir de restrictions d’usage selon l’état final du site. Le terrain reste la propriété d’EDF, qui peut le réutiliser pour installer de nouveaux moyens de production d’électricité ou lui donner une autre vocation industrielle.
En 2011, une ancienne usine de fabrication de combustible nucléaire à Annecy a été reconvertie en centrale de biomasse pour le chauffage urbain après démantèlement. À Lodève, près de Montpellier, d’anciens sites miniers accueillent aujourd’hui des panneaux solaires. Le retour à un usage non nucléaire est donc possible, même s’il nécessite des contrôles stricts.
Les moyens techniques mobilisés
Des technologies spécifiques pour limiter l’exposition
La découpe sous eau reste la technique privilégiée pour les équipements les plus radioactifs. L’eau constitue un écran naturel contre les rayonnements et permet de refroidir les pièces lors des opérations de découpe. Cette méthode éprouvée protège efficacement les opérateurs tout en garantissant la qualité du travail.
Les robots et la téléopération jouent un rôle central dans le démantèlement moderne. Le CEA a développé à Marcoule des outils innovants comme le bras robotisé Maestro, la gamma caméra pour cartographier la radioactivité ou l’Aspilaser, un système de décapage et d’aspiration des peintures par laser à impulsion. Ces technologies réduisent drastiquement l’exposition des travailleurs.
Les systèmes de ventilation et de filtration assurent le confinement de la contamination. L’air des zones de travail est en dépression pour éviter toute fuite vers l’extérieur. Des filtres à très haute efficacité capturent les particules radioactives avant rejet dans l’atmosphère.
L’industrie nucléaire a également recours au digital pour améliorer l’efficacité des opérations. Les simulations numériques permettent de préparer les interventions complexes en environnement virtuel avant de les réaliser sur le terrain. L’intelligence artificielle traite les données d’exploitation accumulées pendant des décennies pour optimiser les stratégies de démantèlement.
La gestion des déchets radioactifs
Les déchets issus du démantèlement sont triés selon leur niveau de radioactivité. La grande majorité relève des déchets de très faible activité (TFA), qui représentent environ 90% du volume total. Viennent ensuite les déchets de faible et moyenne activité à vie courte (FMA-VC), puis les déchets de moyenne activité à vie longue (MA-VL) en quantité beaucoup plus réduite.
Chaque catégorie suit une filière de conditionnement spécifique. Les déchets TFA sont compactés dans des conteneurs métalliques ou en béton. Les déchets FMA-VC sont généralement coulés dans du béton ou du bitume avant d’être placés dans des fûts métalliques. Les déchets MA-VL nécessitent un conditionnement encore plus robuste dans des colis en acier inoxydable.
L’ANDRA (Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs) gère les centres de stockage adaptés à chaque type de déchets. Le volume de déchets produits par le démantèlement d’un réacteur représente plusieurs milliers de tonnes, mais seule une fraction nécessite un stockage de longue durée dans des installations spécialisées.
Durées et ressources humaines
Une opération sur 15 à 25 ans selon la technologie
Le démantèlement d’un réacteur à eau pressurisée (REP) dure officiellement 15 ans à compter de l’obtention du décret d’autorisation. C’est la technologie utilisée dans les 58 réacteurs actuellement en fonctionnement en France. Cette durée théorique peut néanmoins s’allonger en fonction de la complexité réelle des opérations et des imprévus rencontrés sur le terrain.
Les réacteurs de première génération, notamment ceux de la filière UNGG (Uranium Naturel Graphite Gaz), nécessitent des durées beaucoup plus longues. Leur technologie spécifique et leur configuration unique exigent le développement de solutions techniques sur mesure. EDF a programmé le démantèlement complet de ces réacteurs sur 25 à 30 ans, voire plus pour certaines installations particulièrement complexes.
Plusieurs facteurs peuvent allonger les délais initialement prévus. L’absence de filières de traitement pour certains types de déchets impose parfois d’attendre la création de nouvelles installations de stockage. Les imprévus techniques, comme la découverte de contaminations non documentées dans des zones inaccessibles, nécessitent des études complémentaires et des adaptations de la stratégie de démantèlement.
Le site de Marcoule, avec le démantèlement de l’ancienne usine UP1 et des réacteurs Celestin I, Celestin II et Phénix, constitue l’un des chantiers les plus importants au monde. Les opérations pourraient perdurer jusqu’en 2050, illustrant l’ampleur du défi que représentent ces installations de première génération.
Des effectifs réduits mais des compétences spécifiques
Le démantèlement mobilise environ trois fois moins de personnel que l’exploitation d’une centrale en fonctionnement. À Chooz A, 80 personnes sont actuellement mobilisées, dont seulement 20 agents EDF, le reste provenant d’entreprises sous-traitantes spécialisées.
La nature des activités évolue radicalement par rapport à la phase d’exploitation. Certains métiers disparaissent ou sont fortement réduits, comme les opérateurs de conduite du réacteur. D’autres émergent ou prennent une importance centrale : décontamination, découpe, manutention, conditionnement de déchets, surveillance de chantier.
Ces activités ne relèvent pas du cœur de métier historique d’un exploitant nucléaire. EDF et le CEA font largement appel à la sous-traitance spécialisée pour réaliser les opérations techniques. Le maître d’ouvrage conserve la responsabilité de la surveillance des travaux et de la coordination d’ensemble.
Le maintien des compétences sur plusieurs décennies constitue un défi majeur. Les projets de démantèlement s’étalant sur 20 à 30 ans, il faut assurer la transmission des connaissances entre les générations de travailleurs et préserver la mémoire technique de l’installation. La perte de plans de réalisation initiaux ou de traces d’incidents passés peut compliquer considérablement les opérations.
Le débat sur les coûts du démantèlement
Les estimations officielles d’EDF
EDF estime le coût du démantèlement d’un REP de 900 MW entre 350 et 400 millions d’euros. Pour l’ensemble du parc français de 58 réacteurs, l’électricien évalue la facture totale à 75 milliards d’euros. Ces chiffres intègrent l’ensemble des opérations, de la mise à l’arrêt définitif jusqu’au déclassement final de l’installation.
Le coût du démantèlement est pris en compte dès la mise en fonctionnement du réacteur et intégré au prix du kWh vendu. EDF constitue des provisions comptables qui s’élevaient à 13,1 milliards d’euros fin 2005. Ces provisions sont complétées par des fonds dédiés investis en actions, obligations et immobilier pour garantir la disponibilité effective des sommes nécessaires le moment venu.
Un Comité de suivi des engagements nucléaires, rattaché au conseil d’administration d’EDF, supervise la gestion de ces engagements financiers de long terme. La stratégie repose sur les intérêts générés par ces placements pour atteindre à terme les 75 milliards nécessaires. Cette approche suppose que les démantèlements s’étalent sur une durée suffisamment longue pour permettre à ces intérêts de s’accumuler.
Les incertitudes et les controverses
La Cour des Comptes a évalué en 2003 les fonds effectivement disponibles à seulement 2,3 milliards d’euros, très en deçà des provisions comptables affichées. Elle estimait le coût total du démantèlement du parc électronucléaire français dans une fourchette de 20 à 39 milliards d’euros, des sommes cohérentes avec les méthodes d’EDF mais nettement inférieures aux 75 milliards annoncés.
Diverses ONG, rassemblées au sein du réseau Sortir du nucléaire, reprochent à EDF d’avoir largement sous-estimé les coûts réels. Selon elles, la facture se compterait en centaines de milliards d’euros et non en dizaines de milliards. Le rapporteur spécial de l’Assemblée nationale constatait encore en 2011 que les crédits font l’impasse sur le financement réel du démantèlement des centrales.
Les comparaisons internationales alimentent le débat. Aux États-Unis, la commission de réglementation nucléaire évalue en 2018 le coût du démantèlement entre 300 et 400 millions de dollars par réacteur, soit des montants comparables à ceux annoncés par EDF. Le démantèlement de la centrale de Maine Yankee a coûté au total 568 millions de dollars, dont 75 millions pour la seule construction de l’installation de stockage temporaire du combustible usé.
Plusieurs facteurs expliquent ces incertitudes. Le manque de retours d’expérience à grande échelle rend difficile toute estimation fiable. Seuls quelques réacteurs ont été ou sont en cours de démantèlement complet dans le monde. Les neuf réacteurs français actuellement en déconstruction relèvent de quatre technologies différentes, peu représentatives du parc standardisé de 58 REP qui devront être démantelés à l’avenir.
Les coûts peuvent évoluer en fonction des exigences réglementaires, des prix des matériaux, de la disponibilité des filières de traitement et d’imprévus comme les fuites constatées dans les cuves ou les contaminations non prévues. Le temps accordé par l’État à EDF pour réaliser ces démantèlements conditionne directement la faisabilité financière du modèle basé sur les intérêts des provisions placées.
L’exemple de Chooz A, premier REP démantelé
Le réacteur Chooz A, dans les Ardennes, constitue le premier chantier de déconstruction d’un REP en France. Mis à l’arrêt en 1991, ce réacteur de 300 MW présente une configuration particulière puisqu’il est situé dans une caverne creusée à flanc de colline. Les opérations de démantèlement de la partie nucléaire ont démarré en 2007.
Elles devaient initialement s’achever en 2022 avec la découpe finale de la cuve et l’assainissement du site. Les délais ont été ajustés et le chantier se poursuit aujourd’hui. Cette expérience fournit un retour d’expérience précieux pour EDF, qui va se baser sur les enseignements de Chooz pour les futurs démantèlements, notamment celui de Fessenheim.
Chooz A n’est néanmoins pas parfaitement représentatif des réacteurs REP classiques de 900 MW qui constituent l’essentiel du parc français. Sa puissance réduite et sa configuration en caverne le distinguent des installations standard. Les leçons tirées devront donc être adaptées pour les prochains chantiers.
Les enjeux pour l’avenir du parc nucléaire français
Un programme de démantèlement massif à venir
L’objectif fixé par le gouvernement de ramener la part du nucléaire à 50% de la production d’électricité en 2035 nécessite d’arrêter la production de 14 réacteurs de 900 MW avant cette date. EDF a proposé en janvier 2020 une liste de 16 réacteurs, y compris Fessenheim dont l’arrêt définitif a été acté en 2020, laissant une marge de manœuvre de deux réacteurs.
Le démantèlement de Fessenheim, plus ancienne centrale nucléaire de France, représente le premier chantier d’ampleur pour un site standard de deux réacteurs REP de 900 MW. Le premier réacteur a été arrêté le 22 février 2020 et le second le 30 juin 2020. Ce site pilote permettra de tester les méthodes et d’affiner les estimations pour les démantèlements à venir.
La coordination de ces chantiers multiples sur deux décennies pose des défis logistiques considérables. Il faut anticiper les besoins en installations d’entreposage de déchets radioactifs, développer de nouveaux types de conditionnement ou de conteneurs de transport, et prévoir les moyens humains et financiers pour réaliser simultanément plusieurs opérations de démantèlement.
Les défis industriels et stratégiques
Le maintien des compétences sur plusieurs décennies représente un enjeu majeur. Les projets s’étalant sur 20 à 30 ans, voire plus pour certaines installations complexes, il faut organiser la transmission du savoir entre les générations de travailleurs. La perte de mémoire technique ou documentaire peut entraîner des retards et des surcoûts importants.
La capacité des filières de stockage constitue un autre point critique. L’ANDRA doit anticiper l’arrivée massive de déchets issus du démantèlement pour éviter une saturation des centres existants. Certains types de déchets nécessitent le développement de nouvelles installations, comme ICEDA pour les déchets de moyenne activité.
Le développement de nouvelles technologies reste indispensable pour améliorer l’efficacité et la sécurité des opérations. Les simulations numériques, la robotique avancée, l’intelligence artificielle et les outils de réalité virtuelle permettent de préparer les interventions complexes et de réduire l’exposition des travailleurs. Les budgets de recherche et développement dans ce domaine conditionnent la réussite du programme à venir.
La crédibilité du financement à long terme représente l’enjeu le plus sensible. Si les délais de démantèlement sont raccourcis ou si les coûts réels dépassent les estimations, les provisions actuelles pourraient se révéler insuffisantes. L’État, en tant que régulateur et actionnaire majoritaire d’EDF, devra veiller à ce que les mécanismes de financement garantissent effectivement la disponibilité des fonds nécessaires sur plusieurs décennies.
Le démantèlement des centrales nucléaires n’est plus une perspective lointaine mais une réalité industrielle qui engage la France pour les 30 prochaines années. La réussite de ce programme conditionne la crédibilité de la transition énergétique et la capacité du pays à gérer l’héritage de 50 ans de production électronucléaire. Les premiers chantiers en cours fourniront les enseignements indispensables pour affronter cette mutation industrielle de grande ampleur.
