L’énergie nucléaire pollue-t-elle l’air et affecte-t-elle l’environnement ?

Le nucléaire est une énergie propre sans émission. L’énergie nucléaire est la « troisième technologie la plus sûre », après l’hydroélectricité et l’énergie éolienne. Les réacteurs nucléaires n’émettent pratiquement aucun polluant atmosphérique pendant leur fonctionnement. En revanche, les centrales à combustibles fossiles, en particulier les centrales au charbon, sont les principaux émetteurs de gaz à effet de serre, de soufre et de composés azotés.

Les polluants atmosphériques que les centrales nucléaires empêchent de pénétrer dans l’air que nous respirons sont les suivants,

• L’oxyde d’azote (NOx), un gaz qui réagit à la lumière du soleil et forme du brouillard. Sa présence dans l’air modifie d’autres polluants comme l’ozone.
• Le dioxyde de soufre (SO2), un gaz toxique qui, combiné à la vapeur d’eau et à la lumière du soleil, provoque des pluies acides.
• Les particules, un mélange de gouttelettes solides et liquides en suspension dans l’air, contribuent aux pluies acides et au changement climatique.
• Le mercure, une neurotoxine qui provoque l’empoisonnement jusqu’à la mort.
• Dioxyde de carbone (CO2), un facteur clé du changement climatique.

Les experts en énergie mènent de plus en plus d’études pour évaluer le potentiel de l’énergie nucléaire en tant que forme d’énergie écologique. L’une de ces études a conclu que l’utilisation de l’énergie nucléaire a permis d’éviter environ 1,84 million de décès liés à la pollution de l’air. La même étude a également estimé qu’en remplaçant les combustibles fossiles par l’énergie nucléaire, on pourrait éviter entre 420 000 et 7,04 millions de décès supplémentaires liés à la pollution de l’air.

La réponse à la question est donc : l’énergie nucléaire est plus sûre pour l’atmosphère (sauf en cas de fuites ou d’accidents).

Comment l’énergie nucléaire affecte-t-elle l’environnement ?

Étant donné que l’énergie nucléaire représente actuellement 10 % de la production totale d’électricité dans le monde, il est important de tenir compte de son impact sur l’environnement.

L’élimination des déchets nucléaires est un problème environnemental

Les déchets nucléaires sont classés en deux catégories : les déchets de faible activité et les déchets de haute activité. Certains peuvent rester radioactifs pendant quelques centaines d’années et se désintégrer progressivement, tandis que d’autres conservent leur radioactivité pour l’éternité.

À l’heure actuelle, il n’existe pas de solution à long terme pour les déchets nucléaires. Il n’existe aucun moyen d’éliminer les déchets d’une manière écologiquement sûre ou responsable ; la plupart sont scellés dans des installations temporaires en surface. Avec l’augmentation de la demande d’énergie nucléaire, ces installations manquent d’espace et l’industrie nucléaire est confrontée à des problèmes de gestion des déchets.

En cas de fuite, les déchets radioactifs peuvent avoir des conséquences dramatiques sur la vie animale et végétale, en provoquant des aberrations génétiques, des maladies chroniques ou des problèmes de développement.

Outre les déchets miniers, les centrales nucléaires utilisent également des matériaux et des équipements. Les blanchisseries radioactives où sont lavés les équipements et les uniformes des travailleurs du nucléaire rejettent également des radiations dans l’environnement. Il est difficile de s’en débarrasser en toute sécurité lorsque le réacteur est arrêté, ce qui constitue une menace de contamination radiologique.

En savoir plus : Qu’est-ce que l’énergie nucléaire et divers problèmes liés à l’énergie nucléaire

Sur la qualité de l’eau et les écosystèmes aquatiques

L’eau est le fil sacré qui relie toutes les étapes de la fission nucléaire. Lorsqu’elle est libérée, l’eau de refroidissement contenant des rejets radioactifs constitue une grave menace pour l’écosystème aquatique. Cela commence par une diminution des niveaux d’oxygène dissous et une augmentation du pH.

L’eau de refroidissement ne peut pas retenir l’oxygène dissous et les matières organiques se décomposent plus rapidement à des températures élevées. Il en résulte une prolifération d’algues, qui crée à son tour des zones hypoxiques (zones avec moins ou pas d’oxygène), ce qui finit par tuer la faune et la flore aquatiques.

L’eau de refroidissement des réacteurs rend les lacs et autres plans d’eau inhospitaliers pour les poissons en accélérant leur métabolisme. Résultat : une perte de biodiversité aquatique.

Que rejettent les centrales nucléaires dans l’air ?

Bien que les réacteurs nucléaires n’émettent pas de cendres volantes ou de gaz à effet de serre nocifs dans l’air comme le font les centrales à combustible fossile, quelques produits de fission polluent l’air. Il s’agit des produits suivants

1. Les produits de fission volatils

Ils comprennent les isotopes des halogènes que sont le brome et l’iode, ainsi que les gaz nobles que sont le xénon et le krypton. À ultra-haute température, le rubidium, le césium, l’antimoine et le tellure sont également libérés.

Parmi ces gaz, l’iode 131 est produit en grandes quantités et, lorsqu’il est inhalé, il peut provoquer des anomalies de la thyroïde.

Les quantités de xénon et de krypton produites dans les installations commerciales sont plusieurs fois supérieures pour un rejet immédiat dans l’atmosphère, même si la méthode de dispersion la plus efficace est utilisée. Le xénon et le krypton radioactifs présents dans l’atmosphère constituent principalement un danger externe plutôt qu’interne.

2. Produits de fission non volatils

Cette catégorie comprend tous les gaz rares et est présente dans l’affluent sous forme de particules. Certains halogènes sont également inclus dans cette catégorie. Ces produits de fission non volatils sont mis en suspension dans l’air en raison des processus qui permettent l’échappement de brouillards, de pulvérisations ou de gouttelettes. Le strontium 90 est un autre contaminant important.

3. Dispersions paniculaires de matières combustibles

Il s’agit principalement des isotopes de fission de l’uranium et du plutonium. Lors de leur désintégration, ces métaux lourds se désintègrent et émettent de l’énergie. Toutefois, en raison des faibles valeurs de la MPCa (concentration maximale admissible) (2 X 10″13 /ic/cc. pour le plutonium-239), il est difficile de contrôler leur présence dans l’air.

4. Composants particulaires de l’activité induite

Lorsque l’air est utilisé pour refroidir les réacteurs thermiques, des poussières et des impuretés se forment. Divers composants gazeux tels que l’azote-16, l’argon-41, l’oxygène-19 et le néon-23 peuvent également être activés par un flux élevé de neutrons au cours des réactions de fission.

Les composants gazeux et/ou particulaires de l’air exposé peuvent être activés par un flux neutronique élevé pendant les réactions de fission. L’importance de ces dangers varie en fonction du type de réacteur et de la probabilité d’un rejet accidentel. Ils sont abordés dans les paragraphes suivants

Les centrales nucléaires émettent-elles des radiations ?

Oui. Il existe quatre types de rayonnements nucléaires dans une centrale nucléaire : alpha, bêta, gamma et neutron.

• Les rayons alpha sont constitués de deux protons et de deux neutrons. Les rayons alpha ne voyagent pas loin dans l’atmosphère et peuvent être arrêtés par une fine feuille de papier. Ils ne pénètrent pas la peau et ne provoquent des effets secondaires que lorsqu’ils sont inhalés ou ingérés.
• Les rayons bêta sont constitués d’électrons à haute énergie. Ils pénètrent mieux que les rayons alpha et peuvent être arrêtés par une feuille d’aluminium ou un blindage en bois. L’exposition aux rayons bêta peut brûler la peau.
• Les rayons gamma sont des photons à haute énergie qui peuvent pénétrer les tissus du corps et endommager les cellules et l’ADN. Ils sont atténués par des écrans en plomb ou en béton.
• Les neutrons sont des particules subatomiques qui ne constituent pas une menace, à moins qu’il n’y ait des matières fissiles susceptibles de déclencher une réaction nucléaire en chaîne dans le réacteur.

Tous les isotopes radioactifs – uranium 235, plutonium 239, iode 131, césium 137 – présents dans le réacteur émettent l’un des quatre rayonnements lors de leur désintégration.

Pour comprendre la quantité de rayonnement produite et émise par une centrale, il est important de connaître la dose de rayonnement des isotopes et des types de réacteurs. Le sievert (Sv) est l’unité internationale de mesure des rayonnements. Le roentgen est utilisé pour détecter les rayons X et les rayons gamma émis dans des conditions normales de température, de pression et d’humidité.

En règle générale, dans un environnement confiné, les radiations émises par un réacteur sont minimes. Selon le rapport de l’ONU, la dose efficace moyenne annuelle due au rayonnement naturel est de 2,4 mSv dans le monde.

En cas de fuite, un réacteur peut émettre des radiations pouvant atteindre 1 000 sieverts ou plus. Lors de la catastrophe de Tchernobyl, les niveaux de radiation étaient d’environ 300Sv/h (300 000mSv/h). Selon le gouvernement japonais, le débit de dose de radiation lors de la catastrophe nucléaire de Fukushima Daiichi était de 400 mSv/h. Selon des sources non vérifiées, les débits de dose ont atteint 1 000 mSv/h.

Quelle est l’ampleur de la pollution causée par les centrales nucléaires ?

Il n’existe aucun moyen d’assimiler les matières radioactives provenant des centrales nucléaires dans le sol, l’eau ou l’air. Elles y restent pendant des milliers d’années et affectent l’environnement.

Lorsque des substances radioactives se retrouvent dans le sol, elles réagissent avec divers éléments nutritifs du sol. Cela modifie le profil chimique et biologique du sol, le rendant infertile et dangereux.

La modification génétique des cultures est évidente dans les cultures qui poussent sur des sols pollués ; lorsque les herbivores consomment des plantes, il y a de fortes chances qu’ils retiennent les niveaux de radiation ; les effets de la radiation atteignent finalement des niveaux plus élevés de la chaîne alimentaire, lorsque les herbivores sont chassés pour se nourrir. La pollution nucléaire orchestre donc la bioamplification.

Les plus petites particules de matière radioactive, appelées retombées, se déposent sur les feuilles des plantes et des arbres. Lorsqu’elles sont broutées par les animaux, ces substances chimiques pénètrent dans l’écosystème.

Est-il sûr de vivre près d’une centrale nucléaire ?

L’ampleur effrayante des fuites survenues dans la centrale nucléaire japonaise de Fukushima Dai-ichi en 2011 et la catastrophe de Tchernobyl en 1986 ont amené tout le monde à s’interroger sur le coût de la vie à proximité des centrales nucléaires. Selon certains scientifiques nucléaires, vivre près d’une centrale nucléaire n’est pas différent de vivre dans une grande ville. En fait, ils affirment que les taux de cancer et les risques sont beaucoup plus faibles autour des réacteurs.

Une étude réalisée par Jaeyoung Kim et al. a montré qu’il n’y avait pas de lien entre le risque de cancer de la thyroïde et le fait de vivre à proximité d’une centrale nucléaire.

L’étude sur la durée de vie des survivants d’Hiroshima et de Nagasaki résume que le principal effet détectable à long terme de l’exposition aux rayonnements est le cancer, et non les mutations génétiques.

Une étude réalisée par Jablon et al. en 1991 a montré qu’il n’y avait pas de surmortalité due à la leucémie et au lymphome chez les jeunes adultes vivant à proximité de centrales nucléaires aux États-Unis.

À la suite de plusieurs études similaires, la Commission de réglementation nucléaire (NRC) a financé l’Académie nationale des sciences (NAS) pour qu’elle élabore une étude détaillée sur l’incidence du cancer à proximité des installations autorisées par la NRC. Les scientifiques ont conclu que « les données collectées au cours de l’étude pilote seront d’une utilité limitée pour l’estimation des risques de cancer dans les populations proches de chacune des installations nucléaires ou pour les sept installations nucléaires combinées, en raison de l’imprécision inhérente aux estimations réalisées à partir de petits échantillons ».

Le rejet accidentel de matières radioactives peut être dû à une erreur humaine ou mécanique. La Commission de réglementation nucléaire suggère que les personnes vivant dans un rayon de 10 à 50 miles autour d’une centrale nucléaire vérifient la présence de radiations dans les plans d’eau, les cultures et le sol locaux.