Orano prepare l’adaptation de son usine Melox, a Marcoule, pour produire du combustible MOX compatible avec les futurs EPR2. Ce programme, qui s’inscrit dans la strategie francaise du cycle ferme, vise a recycler le plutonium issu du retraitement du combustible use. Un atout de souverainete dans un contexte de tensions sur l’approvisionnement en uranium.
Le MOX : qu’est-ce que c’est ?
Le combustible MOX (Mixed OXide) est un melange d’oxydes d’uranium appauvri et de plutonium. Ce dernier provient du retraitement du combustible use dans l’usine de La Hague, egalement operee par Orano. Le MOX permet de recycler le plutonium — un sous-produit de la fission nucleaire — au lieu de le stocker comme dechet.
Aujourd’hui, 22 des 56 reacteurs du parc francais (les 900 MWe) sont autorises a utiliser du MOX, qui represente environ 10 % du combustible charge. Cette pratique reduit la consommation d’uranium naturel d’environ 17 % et diminue le volume de dechets de haute activite a stocker.
Adapter Melox aux specifications EPR2
L’usine Melox, situee sur le site nucleaire de Marcoule (Gard), est la seule installation au monde a produire du MOX a echelle industrielle pour les reacteurs a eau legere. Inauguree en 1995, elle a produit plus de 3 000 assemblages combustibles MOX pour les reacteurs francais et etrangers.
Les futurs EPR2 utilisent des assemblages combustibles differents de ceux des reacteurs actuels. Le design du coeur, la geometrie des crayons et la teneur en plutonium doivent etre adaptes. Orano a lance un programme de R&D en partenariat avec le CEA pour qualifier le MOX-EPR2, avec des essais d’irradiation prevus dans le reacteur de recherche Jules Horowitz (CEA Cadarache) des 2027.
L’investissement de 1,7 milliard d’euros annonce par Orano pour moderniser ses usines du cycle du combustible inclut une enveloppe specifique pour l’adaptation de Melox. Le calendrier vise une production de MOX-EPR2 a l’horizon 2035, pour accompagner la montee en puissance du programme EPR2.
Le cycle ferme : un choix strategique francais
La France est, avec la Russie et le Japon, l’un des rares pays a pratiquer le cycle ferme du combustible nucleaire. Ce choix, fait dans les annees 1970, consiste a retraiter le combustible use pour en extraire les matieres valorisables (uranium de retraitement et plutonium) et ne stocker que les dechets ultimes.
La majorite des pays nucleaires pratiquent le cycle ouvert : le combustible use est directement stocke en piscine puis en conteneur sec, en attendant un stockage geologique definitif. C’est le cas des Etats-Unis, de la Suede, de la Finlande et du Canada.
Le cycle ferme presente plusieurs avantages : reduction du volume de dechets de haute activite (division par cinq), economie d’uranium naturel (environ 17 %), valorisation du plutonium (un element toxique qui devient un combustible), et a terme, possibilite de multi-recyclage dans des reacteurs de 4e generation. En revanche, il est plus couteux et souleve des questions de proliferation liees a la separation du plutonium.
Le plutonium francais : un stock a gerer
La France possede un stock de plutonium civil d’environ 80 tonnes, stocke a La Hague et a Melox. Ce stock resulte du retraitement du combustible use accumule depuis les annees 1970. La production annuelle de MOX permet d’en consommer une partie, mais le flux de retraitement cree plus de plutonium que Melox n’en consomme.
L’extension du MOX aux EPR2 modifierait cet equilibre. Les EPR2, avec leur coeur de plus grande taille et leurs assemblages optimises, pourraient consommer davantage de plutonium que les reacteurs 900 MWe actuels. A terme, si les 14 EPR2 prevus (six confirmes + huit a l’etude) utilisaient du MOX, la consommation de plutonium pourrait doubler, stabilisant voire reduisant le stock national.
Le lien avec le tritium et la 4e generation
Le programme MOX-EPR2 s’inscrit dans une vision de long terme du cycle du combustible francais. A l’horizon 2040-2050, la France envisage le « multi-recyclage du plutonium » : utiliser le MOX use lui-meme comme matiere premiere pour fabriquer du nouveau combustible, dans des reacteurs de 4e generation capables de fissionner tous les isotopes du plutonium.
Ce scenario — qui reste prospectif — transformerait les stocks de plutonium et d’uranium appauvri (dont la France possede plus de 300 000 tonnes) en une reserve energetique de plusieurs milliers d’annees. La condition : disposer de reacteurs a neutrons rapides operationnels, un objectif que le programme ASTRID, suspendu en 2019, n’a pas encore permis d’atteindre.
Ce qu’il faut retenir
- Orano adapte son usine Melox pour produire du combustible MOX compatible avec les futurs EPR2, avec une production ciblee a l’horizon 2035.
- Le MOX permet de recycler le plutonium issu du retraitement et reduit la consommation d’uranium naturel d’environ 17 %.
- La France possede un stock de 80 tonnes de plutonium civil dont la gestion passe par la fabrication de MOX.
- L’extension du MOX aux EPR2 pourrait doubler la consommation de plutonium et stabiliser le stock national.
- A long terme, le multi-recyclage dans des reacteurs de 4e generation transformerait le plutonium en reserve energetique de plusieurs milliers d’annees.
