Faible probabilité, impact élevé : Radionucléides, déchets nucléaires et les Grands Lacs

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Kevin Bunch
04 août 2017
Pickering nuclear generating facility on shores of Lake Ontario

 

The Pickering nuclear generating facility in Pickering, Ontario
La centrale nucléaire de Pickering, en Ontario. Photo : Jason Paris

De nombreux intervenants ont laissé entendre à la CMI que les radionucléides – essentiellement des formes radioactives d’éléments souvent de la taille d’un atome – devraient être envisagés en vue d’une ronde future de Produits chimiques sources de préoccupations mutuelles par le Canada et les États-Unis. Les commentaires sont été formulés lors d’audiences publiques au Forum sur les Grands Lacs en octobre et lors de réunions publiques autour des Grands Lacs en mars.

Quelle menace présentent ces minuscules matériaux radioactifs? La réponse est compliquée.

Le tritium : le radionucléide le plus répandu dans les Grands Lacs

Il existe déjà des radionucléides dans les Grands Lacs, en raison du rayonnement naturel de fond, et à des niveaux détectables découlant de retombées causées par des essais atmosphériques de bombes nucléaires à l’échelle mondiale dans les années 1950, selon Michael Rinker, qui agit à titre de Directeur général de la Direction de la protection de l’environnement, de la radioprotection et de l’évaluation de la Commission canadienne de sûreté nucléaire (CCSN). Parmi ces radionucléides, le tritium est d’intérêt particulier parce que les sources de tritium des Grands Lacs incluent la formation naturelle de tritium dans l’atmosphère, les retombées d’essais de bombes et l’exploitation de centrales nucléaires. Les essais de bombes nucléaires ont produit du tritium, une forme radioactive d’hydrogène qui tend à se lier à de l’oxygène pour former de l’eau. Compte tenu de la taille considérable des Grands Lacs, des atomes de tritium provenant des retombées de ces essais sont tombés dans les lacs.

Les concentrations de tritium ont diminué depuis des décennies, étant donné que le tritium a une demi-vie d’environ 12 ans, selon M. Rinker. Une demi-vie est la période nécessaire pour que la moitié du niveau ou de la concentration d’un élément se désintègre. M. Rinker a dit que, depuis un demi-siècle, le tritium contenu dans les Grands Lacs a probablement été réduit à une moyenne d’environ 6 p. 100 cent des niveaux de 1963, l’année où les concentrations ont atteint leur maximum et où le Traité sur l’interdiction partielle des essais nucléaires a été signé.

L’exception est le lac Ontario, où les concentrations sont plus près de 10 p. 100 par rapport aux niveaux de 1963 en raison de la présence des centrales nucléaires de Pickering et de Darlington. Ces centrales utilisent un type de réacteur à « eau lourde » différent des centrales américaines sur les rives des Grands Lacs. De 1980 à 1993, ces réacteurs à eau lourde ont libéré plus de tritium dans l’eau que les réacteurs à eau bouillante ou pressurisée utilisés par les centrales américaines des Grands Lacs, selon un rapport de la CMI. Le site de Darlington est maintenant doté d’installations permettant de traiter l’eau à forte concentration de tritium et les centrales utilisent des méthodes de confinement et de récupération pour réduire la quantité qui est libérée.

A map listing all the nuclear power plants and associated facilities around the Great Lakes
Une carte illustrant l’emplacement des centrales nucléaires et des installations connexes autour des Grands Lacs. Image : Watershed Sentinel

Même lorsqu’elles ont atteint leur somment dans les années 60, les concentrations de tritium étaient bien inférieures aux normes sur l’eau potable adoptées par l’Organisation mondiale de la santé (OMS) et au Canada de 7 000 becquerels (Bq) par litre, une unité de mesure de la désintégration radioactive. Les États-Unis ont adopté une norme de 20 000 picocuries (pCi) par litre, un terme utilisé par les scientifiques pour mesurer la quantité de rayonnement – et de tritium – dans l’eau; un Bq est égal à 27 pCi. Dans les communautés canadiennes situées à proximité de centrales nucléaires autour des Grands Lacs, les niveaux de tritium se situent entre 6 et 18 Bq par litre – en raison de ces centrales nucléaires canadiennes à eau lourde – et l’ensemble des lacs a des niveaux de tritium de 3 à 5 Bq par litre.

Les centrales nucléaires existantes semblent être la plus grande source de préoccupation pour les personnes vivant autour des Grands Lacs. Ils craignent les déversements, les effondrements ou la pollution des cours d’eau et la détérioration des sources d’eau par les déchets nucléaires. Il est difficile de retirer les radionucléides de l’eau, y compris le tritium, selon la Nuclear Regulatory Commission (NRC) des É.-U. M. Rinker a ajouté que, historiquement, il n’y a pas eu de problèmes majeurs liés aux radionucléides dans les Grands Lacs provenant des centrales nucléaires, ce qu’il attribue à la réglementation et à la surveillance strictes des centrales dans les deux pays.

John Keeley, porte-parole du Nuclear Energy Institute américain, a déclaré que la NRC et l’Environmental Protection Agency (EPA) des É.-U. ont fixé des limites strictes quant à la quantité de matières radioactives que peuvent libérer les centrales nucléaires, en fonction de l’exposition possible maximale pour les membres du public. Généralement, a précisé M. Keeley, les réacteurs ne libèrent qu’une petite fraction de cette quantité – moins d’un dixième d’un pour cent de la limite de rejet globale. Enfin, M. Keeley a souligné qu’aucun réacteur ne s’est jamais approché de la limite de l’EPA quant à la quantité de tritium dans l’eau potable.

M. Rinker ajoute qu’en plus des limites réglementaires à respecter, le Canada et les États-Unis exigent que les exploitants de centrales nucléaires améliorent, autant que possible, leurs mesures de protection contre le rayonnement afin de contrer les fuites et autres problèmes de sécurité avant qu’ils ne se manifestent. Par exemple, si la limite sécuritaire d’une substance radioactive est de 1 000 parties par milliard (ppb) et que les centrales sont déjà à 10 ppb, les régulateurs souhaiteraient encore qu’elles atteignent 8 ou 9 ppb. De plus, les organismes réglementaires exigent une supervision de presque tous les changements apportés aux centrales – par exemple, si une soupape doit être remplacée, M. Rinker dit que le processus englobe une évaluation des risques pour s’assurer que l’on a tenu compte de tout ce qui peut mal tourner et qu’on a pris des mesures préventives en conséquence.

Les centrales nucléaires américaines ont suivi des programmes volontaires de protection des eaux souterraines depuis 2006 afin d’améliorer la gestion des situations où des radionucléides pourraient être libérés, souligne M. Keeley. Elles se sont engagées à signaler tout rejet accidentel aux autorités des localités, des états et du gouvernement fédéral, même si un tel rejet est inférieur au seuil de déclaration établi par la NRC. Les exploitants doivent surveiller l’environnement autour des centrales nucléaires pour y déceler toute trace de radioactivité, y compris les sources d’eau, les sédiments des côtes et les sources de nourriture. On peut consulter ces rapports environnementaux dans le site Web de la NRC. Selon le personnel de la NRC, on peut voir dans les rapports que quelques échantillons prélevés à proximité des points de rejet de centrales nucléaires avaient de très faibles niveaux de tritium, en deçà des limites réglementaires. Les concentrations de radionucléides autres que le tritium sont généralement non détectables et on note une baisse de la quantité de matières radioactives rejetées.

La CCSN et la NRC communiquent régulièrement entre elles pour échanger des renseignements techniques, coopérer et coordonner des questions de sécurité nucléaire.

« La particularité de (l’énergie) nucléaire est qu’il faut la réglementer très étroitement (pour s’assurer qu’il n’y a pas d’accidents) », explique M. Rinker. « Quand tout fonctionne, c’est une industrie très propre. C’est seulement lorsqu’un accident survient que les problèmes se manifestent. »

A US Nuclear Regulatory Commission inspector checks out the Fermi II nuclear plant in Newport, Michigan
Une inspectrice de la Nuclear Regulatory Commission des É.-U. vérifie la centrale nucléaire Fermi II à Newport, au Michigan. Photo:Nuclear Regulatory Commission

Le Dépôt en formations géologiques profondes préoccupe aussi les résidents

Un autre enjeu qui a attiré l’attention lors des réunions publiques de la CMI au cours de la dernière année est le Dépôt en formations géologiques profondes (DFGP) que propose Ontario Power Generation (OPG) à proximité de la centrale nucléaire de Bruce à Kincardine, en Ontario.

Actuellement, les déchets sont stockés à la surface, dans des entrepôts, où ils présentent une plus grande menace susceptible de contaminer le lac, selon Frank Greening, qui a travaillé pour OPG à titre de scientifique en radiochimie de 1978 à 2000 avant de prendre sa retraite. Ce stockage en surface a toujours été adopté comme solution temporaire pour le traitement des déchets de Bruce, Pickering et Darlington, a rappelé M. Greening, et à ce titre les entrepôts sont mal scellés et ils tendent à rejeter de la vapeur d’eau contenant du tritium dans l’atmosphère et dans le lac. Ce stockage en surface constitue également un risque en cas d’événement météorologique, comme une tornade, capable de détruire les entrepôts et de répandre les déchets dans la région. M. Greening s’oppose au site du DFGP.

OPG espère séquestrer des déchets de niveau faible à moyen pendant des milliers d’années à environ un kilomètre des côtes du lac Huron et à 680 mètres (2 230 pieds) de profondeur grâce au DFGP – sous le niveau du plateau du lac Huron – et attend l’approbation fédérale d’Environnement et Changement climatique Canada. La ministre de l’Environnement et du Changement climatique Catherine McKenna a récemment fourni une liste de questions auxquelles elle voulait des réponses avant de prendre une décision. OPG a répondu le 26 mai. La CMI n’a pas reçu de référence des gouvernements pour mener des recherches à ce sujet et cela ne relève pas de ses compétences – la question dépend entièrement de Mme McKenna.

L’organisme binational SOS Great Lakes et l’organisation canadienne Stop the Great Lakes Nuclear Dump énumèrent leurs préoccupations comme suit : identification et examen inadéquats d’autres options quant à l’emplacement, la proximité du DFGP proposé au lac Huron et le taux d’échec d’autres DFGP en Allemagne (où l’on utilise des mines de sel qui menacent de devenir instables) et au Nouveau-Mexique (établi dans du granite, mais où l’on constate des fuites d’eau en raison de contenants mal scellés). Le DFGP proposé serait situé dans du calcaire, mais ces groupes doutent quand même que l’on puisse garantir qu’il restera scellé pour la vie radioactive de 100 000 ans de certaines de ces matières sans contamination de l’eau par des radionucléides. Ils estiment également qu’une fuite pourrait avoir un impact sur 40 millions de personnes au Canada et aux États-Unis, ce qui a mobilisé des communautés locales et des politiciens à s’opposer au projet.

M. Greening admet que le stockage souterrain est plus sensé qu’une solution en surface, mais il affirme que le site proposé n’est pas idéal. Il rappelle que, dans les années 1980, OPG espérait enterrer ces déchets dans le granite du Bouclier canadien – une roche que l’on sait pratiquement imperméable à l’eau, sans importance économique et stable sur le plan géologique, sans parler de la faible densité de population de la région –, mais ce projet a été bloqué lorsque des gens dans le Nord de l’Ontario s’y sont opposés, et le Manitoba a adopté une résolution empêchant l’entreposage dans la province de déchets nucléaires provenant de l’Ontario. Au lieu de trouver un autre site dans le Bouclier, ajoute M. Greening, OPG veut mettre les déchets dans un site souterrain à proximité de son emplacement actuel.

« On n’a jamais voulu faire (du site en surface) un site de stockage permanent », insiste M. Greening. « Ils adoptent la solution facile qui consiste à forer un puits (au site de Bruce) plutôt que de déplacer les déchets (jusqu’au Bouclier canadien), ce qui coûterait beaucoup d’argent. »

Beverly Fernandez, porte-parole du groupe Stop the Great Lakes Nuclear Dump, dit que les radionucléides qui pénètrent dans le lac Huron à partir d’un dépôt à un kilomètre du rivage à un moment ou un autre de leur vie radioactive de 100 000 ans sont une préoccupation qu’OPG a peu fait pour atténuer. Mme Fernandez craint que cela puisse constituer un précédent pour l’élimination des déchets radioactifs dans d’autres centrales canadiennes et américaines dans le bassin des Grands Lacs. Par ailleurs, des évaluations scientifiques et environnementales des autres DFGP au Nouveau-Mexique et en Allemagne ont permis d’établir que ces derniers sont sécuritaires. Mais ces DFGP ont eu leurs lots de problèmes, ce qui met en doute dans son esprit que les évaluations liées au DFGP de Bruce pourraient être trop optimistes.

OPG estime que le site est idéal, car non seulement il est assez loin du lac Huron en surface pour être isolé de l’eau, mais la profondeur et la formation rocheuse du calcaire autour du site devraient empêcher toute fuite de radioactivité et toute infiltration des eaux souterraines liées au lac Huron. Des géologues ont fait valoir que la couche rocheuse survit à des bouleversements géologiques dans la région depuis des millions d’années et qu’elle devrait rester stable pendant des millions d’années encore.

La Commission canadienne de sûreté nucléaire (CCSN) et Environnement et Changement climatique Canada ont établi une Commission d’examen conjoint en 2012 pour examiner le projet en vertu de la Loi canadienne sur l’évaluation environnementale et de la Loi sur la sûreté et la réglementation nucléaires. Après avoir tenu des audiences publiques et mené ses propres études, la Commission a conclu que le DFGP était la meilleure solution pour les déchets de niveau faible à intermédiaire, dont la majeure partie serait sûre après un siècle. Elle a également jugé improbable qu’il y ait un impact sur la qualité de l’eau ou les écosystèmes, pourvu que l’on respecte les mesures d’atténuation, comme les plans d’intervention en cas de déversement, la surveillance et la protection contre les eaux pluviales.

M. Greening a déclaré qu’un rapport d’inventaire soumis à la Commission d’examen conjoint par OPG a sous-estimé la radioactivité des déchets qui seraient stockés dans ce site, en s’appuyant sur des calculs plutôt que sur des chiffres concrets qu’il avait mesurés pendant son emploi à cet endroit. Les examinateurs étaient d’accord avec son évaluation après une enquête, mais ils ont quand même décidé d’aller de l’avant après avoir conclu que le risque d’exposition pour le public respectait quand même les marges de sûreté. Il a acquiescé, mais il dit rester convaincu qu’ils ont fait une erreur et décidé que ce n’était pas important.

OPG a riposté que le rapport ne devait être qu’une estimation et que l’entreprise a continuellement travaillé pour améliorer cette projection.

Des leçons ont été apprises depuis la construction de ces DFGP allemands et américains, soutient M. Rinker, en se basant sur l’examen de la proposition par la CCSN. Et les mines de sel n’ont plus la cote comme sites propices en raison de la corrosion et de leur instabilité géologique. Le calcaire du site proposé n’a eu aucune interaction avec la surface ou la nappe phréatique depuis plus de 100 millions d’années et il contient encore de l’eau de mer résiduelle, datant de la période où le continent était sous la surface de l’océan, qui ne s’est pas infiltrée dans le lac Huron ou les eaux douces souterraines. Le puits de béton qui boucherait le DFGP est un point de défaillance possible, mais un rejet de dioxyde de carbone est plus probable qu’un rejet de radionucléides, dit-il.

M. Greening affirme que l’entreposage de déchets à proximité de sources d’eau douce n’a aucun sens, puisqu’il existe toujours un certain risque de contamination et qu’on n’a pas besoin d’eau comme liquide de refroidissement, comme c’est le cas avec les centrales nucléaires. Et même si OPG dit être en mesure de forer en toute sécurité jusqu’à cette profondeur sans que de l’eau ne remplisse les failles et ne s’infiltre jusqu’au calcaire au fond, M. Greening fait valoir que le site semble quand même beaucoup moins adapté qu’un autre à plus grande distance du lac, simplement en raison de sa situation géographique.

Le transport des déchets nucléaires

Le 28 mars dernier, lors de la réunion publique de la CMI à Buffalo dans l’état de New York, plusieurs personnes se sont dites préoccupées par le transport de déchets nucléaires dans les Grands Lacs, de l’Ontario à une installation en Caroline du Sud, soit par des camions empruntant le Peace Bridge ou par des bateaux. Ces gens, qui parlaient en leur nom ou au nom d’organismes comme le Sierra Club, s’inquiétaient que les déchets soient déversés dans l’environnement ou répandus par un acte de terrorisme.

Aux États-Unis, le Département des transports (DOT) et la NRC réglementent le transit des déchets nucléaires aux États-Unis et soutiennent qu’il n’y a pas eu de problèmes sérieux. Les conteneurs qui renferment des matières radioactives de faible niveau doivent être mis à l’essai pour simuler les conditions de transport normales et difficiles, alors que ceux qui transportent des matières plus radioactives doivent subir des essais de résistance aux accidents. De plus, les véhicules utilisés doivent suivre des trajets particuliers qui minimisent les risques, contourner les villes dans toute la mesure du possible, et doivent prendre des précautions afin de minimiser le risque d’attaque terroriste.

Au cours de la période de vingt ans, soit de 1971 à 1991, 53 accidents ont été signalés pendant le transport de déchets de faible niveau et il n’y a eu de bris du conteneur et de fuite de radiation à l’extérieur du véhicule que lors de quatre de ces événements – bien que le nettoyage ait été effectué rapidement sans aucune augmentation détectable des niveaux de radiation, selon une étude menée par l’état du Nevada. Pour les besoins de l’analyse, le Département de l’Énergie des É.-U. estime que 3 millions de paquets de matière radioactive sont expédiés chaque année. Pour sa part, le DOT américain estime que des camions sont utilisés pour transporter 84 p. 100 de la matière radioactive déplacée chaque année.

Selon M. Greening, en 2011, OPG a proposé d’expédier 16 tubes de générateur de vapeur radioactif en Suède à des fins de recyclage et de traitement, mais ce plan a été contrecarré par l’opposition du public. Malgré l’approbation de la proposition par la CCSN, les craintes liées à la contamination de l’eau par les déchets nucléaires étaient fortes. Si un tube scellé dans un château était tombé par-dessus bord, ajoute M. Greening, le fait que le château aurait été scellé et fermé par soudage se traduisait par un risque très faible pour le public, mais ce risque était néanmoins trop grand pour les opposants au projet.

Le Canada et les É.-U. sont en discussion pour déterminer s’ils doivent désigner les radionucléides comme produits chimiques sources de préoccupations mutuelles (PCSPM) en vertu de l’Accord relatif à la qualité de l’eau dans les Grands Lacs. S’ils étaient désignés comme tels, les deux pays devraient travailler à réduire les rejets humains de radionucléides dans l’environnement ou l’exposition accidentelle de produits contenant des radionucléides, comme certaines pièces d’équipement médical. Aucun échéancier n’a été établi pour une autre ronde de désignation d’autres PCSPM, bien qu’une liste soit en cours d’élaboration.

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Kevin Bunch is a writer-communications specialist at the IJC’s US Section office in Washington, D.C.