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Production et gestion des déchets radioactifs des industries électronucléaires

Dès l’origine de la découverte de la possibilité d’utiliser l’énergie nucléaire par la fission des noyaux d’uranium 235, la question des déchets radioactifs produits par cette technique aurait dû être au centre des préoccupations sur la pertinence du choix de l’utiliser pour la production d’électricité. Il n’en a rien été. Dans la communauté « nucléaire », l’opinion dominante était qu’avant que ce problème de l’accumulation des déchets devienne crucial, les scientifiques auraient trouvé la solution et longtemps ce problème fut traité à la légère et considéré comme secondaire. Aujourd’hui, aucune solution satisfaisante n’a été trouvée pour éliminer les déchets radioactifs ni même pour réduire les risques qu’ils présentent, jusqu’à des centaines de milliers d’années pour certains d’entre eux. Conscients de cette impasse comme des risques d’accidents majeurs, certains pays qui avaient développé la production d’électricité d’origine nucléaire y ont renoncé, notamment deux des quatre principaux pays de l’Union européenne, l’Italie et l’Allemagne. Mais, quels que soient les choix futurs de politique énergétique, des quantités très importantes de déchets radioactifs produits par cette industrie se sont accumulés et continuent de s’accumuler de par le monde...


Page publiée en ligne le 25 mars 2016

Sur cette page :
Production et gestion des déchets radioactifs des industries électronucléaires
(Bernard Laponche, Brasilia, 27 octobre 2015)
Brésil : Areva réduit son activité à Angra 3... sur fond de corruption alléguée (Revue de presse)
À découvrir également sur le site de Global Chance (Dossiers et publications)

PRODUCTION ET GESTION DES DÉCHETS RADIOACTIFS
DES INDUSTRIES ÉLECTRONUCLÉAIRES

Bernard Laponche, intervention dans le cadre du séminaire international « Les centrales nucléaires : leçons de l’expérience mondiale », Sénat fédéral du Brésil, Brasilia, mardi 27 octobre 2015.

Ci-dessous : Téléchargement / Table des matières / Conclusion

(*) Organisation : Coalizão por um Brasil Livre de Usinas Nucleares

Cliquer sur l’image pour accéder à la présentation - en brésilien - du séminaire.

Également sur Global-Chance.org, deux autres pages relatives au même séminaire :

Les coûts du nucléaire
Bernard Laponche, intervention dans le cadre du séminaire international « Les centrales nucléaires : leçons de l’expérience mondiale », Sénat fédéral du Brésil, Brasilia, mardi 27 octobre 2015.

La sûreté des réacteurs nucléaires : des principes à la réalité
Monique Sené, intervention dans le cadre du séminaire international « Les centrales nucléaires : leçons de l’expérience mondiale », Sénat fédéral du Brésil, Brasilia, mardi 27 octobre 2015.

TÉLÉCHARGEMENT

Production et gestion des déchets radioactifs des industries électronucléaires [17 pages, 2.1 Mo, fichier pdf]
Bernard Laponche, octobre 2015

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TABLE DES MATIÈRES

Introduction

1. La production des déchets des industries électronucléaires

1.1 De la mine d’uranium au réacteur nucléaire
1.2 Du combustible neuf au combustible irradié
1.3 Les combustibles irradiés
1.4 Le démantèlement des centrales et usines nucléaires

2. La gestion des déchets radioactifs des industries électronucléaires

2.1 Caractérisation des déchets radioactifs
2.2 Les déchets de faible et moyenne activité
2.3 Les déchets de haute activité
2.4 Le stockage en couche géologique profonde

Conclusion

Annexes

Annexe 1 : Radioactivité et radiotoxicité
Annexe 2 : Demi-vie de quelques isotopes présents dans les combustibles irradiés
Annexe 3 : le Plutonium

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INTRODUCTION

Dès l’origine de la découverte de la possibilité d’utiliser l’énergie nucléaire par la fission des noyaux d’uranium 235, la question des déchets radioactifs produits par cette technique aurait dû être au centre des préoccupations sur la pertinence du choix de l’utiliser pour la production d’électricité. Il n’en a rien été. Dans la communauté « nucléaire », l’opinion dominante était qu’avant que ce problème de l’accumulation des déchets devienne crucial, les scientifiques auraient trouvé la solution. Longtemps ce problème fut traité à la légère et considéré comme secondaire.

C’est à partir de l’extraction de l’uranium, élément radioactif naturel et matière première du fonctionnement des réacteurs nucléaires, que se déroulent les différentes étapes des industries électronucléaires, étapes dont chacune, sans exception, donne lieu à la production de déchets radioactifs dangereux pour la santé humaine et l’environnement.

Nous présentons au chapitre 1 ces différentes étapes : mines et traitement du minerai, fabrication des combustibles nucléaires, production d’énergie dans les réacteurs nucléaires, combustibles irradiés et autres déchets radioactifs.

Le chapitre 2 décrit les pratiques actuelles de la gestion des déchets sur le plan international et en particulier en France, selon les choix faits en amont et en particulier celui du retraitement ou non des combustibles irradiés issus des centrales nucléaires.

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CONCLUSION

Aucune solution satisfaisante n’a été jusqu’ici trouvée pour éliminer les déchets radioactifs ni même pour réduire les risques qu’ils présentent, jusqu’à des centaines de milliers d’années pour certains d’entre eux. Conscients de cette impasse, comme des risques d’accidents majeurs, certains pays qui avaient développé la production d’électricité d’origine nucléaire, y ont renoncé, notamment deux des quatre principaux pays de l’Union européenne, l’Italie et l’Allemagne. Mais, quels que soient les choix futurs de politique énergétique, des quantités très importantes de déchets radioactifs produits par cette industrie se sont accumulés et continuent de s’accumuler de par le monde et il faut bien choisir actuellement la « moins mauvaise » des solutions pour en assurer la gestion.

Trois pistes sont recommandées : la poursuite des recherches afin de réduire, en quantité et dans le temps, la nocivité des déchets radioactifs, la sécurisation des entreposages et stockages actuel, l’entreposage pérenne en sub-surface (22).

La séparation-transmutation, une des trois voies de recherche de la loi de 1991, ne permettra pas de “régler” la question des déchets. Pour transmuter, il faut “sur-irradier” les déchets avec des neutrons, dont l’énergie dépend des éléments contenus dans les déchets. Il faudrait donc séparer complètement tous les déchets (techniquement à peu près impossible, et financièrement très élevé) et, en outre, cela ne les “supprime” pas mais diminue simplement la durée de vie d’une partie d’entre eux (de dix mille ans à quelques centaines d’années). La transmutation est encore étudiée par le Commissariat à l’énergie atomique (CEA), mais cela ne concerne qu’une partie des déchets. Selon un « Avis » de l’Autorité de sûreté nucléaire de juillet 2013, « les gains espérés de la transmutation des actinides mineurs en termes de sûreté, de radioprotection et de gestion des déchets n’apparaissent pas déterminants ». Si la transmutation apparaît aujourd’hui comme une voie de recherche décevante, il faut d’autant plus poursuivre les efforts en vue de réduire la nocivité des déchets radioactifs ; ce doit même être une priorité.

La sécurisation des entreposages et stockages actuels concerne, pour ce qui concerne la France (et s’applique aussi à d’autres pays ), trois types d’installation :
• Les piscines de stockage temporaire des combustibles irradiés dans les centrales nucléaires et à l’usine de La Hague qui ne sont pas actuellement sécurisées vis-à-vis d’agressions extérieures (naturelles, terroristes ou militaires).
• Les déchets MA-VL en conteneurs de bitume entreposés à Marcoule et à La Hague, avec des protections insuffisantes.
• Certains sites de stockage dits « définitifs » dont l’étanchéité s’avère insuffisante.
• Le stockage actuel des « verres » de haute activité à vie longue à La Hague (ventilation) face à des agressions extérieures.

À l’heure actuelle, la solution qui paraît la moins mauvaise pour la gestion des déchets de moyenne et haute activité à vie longue (dont les combustibles irradiés eux-mêmes) est le « stockage à sec en sub-surface ». En Allemagne et surtout aux États-Unis, pour les combustibles irradiés sont développés des entreposages de longue durée sur le site même des centrales nucléaires (ce qui évite les transports), à sec, après un séjour d’environ cinq ans dans les piscines de refroidissement situées auprès des réacteurs. Les assemblages de combustibles sont placés chacun dans des conteneurs métalliques de type “Castor” (utilisés pour le transport des assemblages pour retraitement à La Hague) ou dans des conteneurs en béton. Quant à la « sub-surface », il s’agit de stocker les combustibles irradiés des centrales, sans aucun retraitement, dans des galeries creusées à faible profondeur ou dans le flanc de montagnes granitiques (23). De la sorte, on facilite la surveillance et on garantit la possibilité d’extraire ces combustibles dans le cas d’une autre solution technique. Cette méthode peut s’appliquer également aux conteneurs (bien conditionnés) des déchets MA-VL et HA-VL existants.

Le choix de faire ou ne pas faire un stockage profond, comme le choix d’utiliser ou non l’énergie nucléaire est loin d’être seulement scientifique et technique : c’est fondamentalement un choix éthique, politique et citoyen.

Bernard Laponche

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Notes

(22) Entreposage réversible, réalisé dans des galeries souterraines, creusées sous quelques dizaines de mètres.

(23) Voir figure 2.

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BRÉSIL : AREVA RÉDUIT SON ACTIVITÉ À ANGRA 3...
SUR FOND DE CORRUPTION ALLÉGUÉE

Revue de presse :
Areva va achever la construction du réacteur Angra 3 au Brésil
Jean-Michel Bezat, Le Monde, 7 novembre 2013
Areva réduit ses activités sur le projet de réacteur Angra 3 au Brésil
Les Échos, 29 juin 2015
Brésil : soupçons de corruption au sein de la compagnie publique d’électricité
LeMonde.fr avec AFP, 29 juillet 2015
Brazil’s nuclear power program in crisis
Jim Green, Nuclear Monitor, 23 septembre 2015


Angra 3 : chantier démarré en 1984, stoppé en 1986, relancé à partir de 2007-2008...
Mise en service “annoncée” pour 2015... puis 2019. Coût “annoncé” : 7,59 Mrds $


Areva va achever la construction du réacteur Angra 3 au Brésil
Jean-Michel Bezat, Le Monde, 7 novembre 2013

Areva relance sa coopération avec le Brésil. Le groupe nucléaire français a annoncé, jeudi 7 novembre, la signature, la veille, d’un accord avec son partenaire local Electronuclear, filiale du groupe public Electrobras, pour achever la construction du troisième réacteur de la centrale d’Angra, à 150 km au sud de Rio de Janeiro. Le contrat s’élève à 1,25 milliard d’euros.
[...]
Le Brésil exploite déjà deux réacteurs assurant un tiers de l’approvisionnement de l’Etat de Rio de Janeiro : Angra 1, d’une puissance de 640 mégawatts (MW), mis en service en 1985, et Angra 2 (1 270 MW), raccordé au réseau en 2000.
La construction d’une troisième tranche (1 350 MW) par l’allemand Siemens, longtemps allié de Framatome, avait été interrompue en 1986 en raison de problèmes de financement du côté brésilien ; celle des deux premières (Westinghouse pour Angra 1 et Siemens pour Angra 2) avait été marquée par une dérive des coûts.
Après la rupture de la coopération Areva-Siemens en 2011, le géant nucléaire français a récupéré tout le savoir-faire. Et le projet Angra 3, dont les Allemands avaient déjà livré la cuve et d’autres gros composants comme la turbine. Il reste environ 50 % du réacteur à construire.
Areva en fournira notamment le contrôle-commande, le centre de pilotage de la centrale, qui représente une part substantielle du contrat.
[...]


[source infographie : Areva, communiqué de presse du 7 novembre 2013]

Dès 2008, Paris avait signé un accord bilatéral avec Brasilia, prélude à une relance de la coopération entre Areva et Electronuclear. Le groupe français s’était alors immédiatement engouffré dans la brèche et avait signé, la même année, de nombreux contrats avec son partenaire local.
[...]
L’annonce intervient trois semaines après la conclusion de l’accord entre EDF et le gouvernement britannique pour la construction de deux premiers réacteurs de troisième génération EPR à Hinkley Point, dans le sud-est de l’Angleterre. C’est donc une bonne nouvelle pour le fabricant français de chaudières nucléaires et de contrôle-commande, le "cerveau" de la centrale, qui a déjà été retenu par EDF au Royaume-Uni.
[...]
Les écologistes sont sur le pied de guerre. Ils sont déjà très critiques sur le fonctionnement des deux premières tranches Angra 1 et Angra 2, où les incidents se sont, selon eux, multipliés depuis leur entrée en service.
Greenpeace juge que l’argent des Brésiliens ne doit pas financer des projets coûteux et « dangereux », estimant qu’« Angra 3 est un bon candidat pour devenir un nouveau Fukushima ».

(Brésil : Areva réduit son activité à Angra 3... sur fond de corruption alléguée)

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Areva réduit ses activités sur le projet de réacteur Angra 3 au Brésil
Les Échos, 29 juin 2015

Areva, qui a remporté fin 2013 un contrat de 1,25 milliard d’euros auprès de l’électricien brésilien Eletrobras Eletronuclear (ETN) pour terminer la construction du réacteur Angra 3, a annoncé vendredi avoir décidé d’y réduire ses activités, en raison d’« un retard dans le financement du reste des activités à réaliser pour mener à bien le projet ». « Dès qu’ETN aura consolidé une solution de financement pérenne, Areva redémarrera toutes ses activités dans le cadre du projet », a indiqué le groupe.

(Brésil : Areva réduit son activité à Angra 3... sur fond de corruption alléguée)

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Brésil : soupçons de corruption au sein de la compagnie publique d’électricité
LeMonde.fr avec AFP, 29 juillet 2015

L’ex-dirigeant d’Eletronuclear, filiale de la compagnie publique de production électrique brésilienne Eletrobras, a été interpellé pour des soupçons de pots-de-vin perçus pour l’attribution de marchés concernant le chantier d’une centrale nucléaire, a annoncé la justice mardi [28] juillet.
L’enquête porte sur des appels d’offres supposément truqués pour la construction de la centrale Angra-3, située à Angra dos Reis, à 150 km au sud de Rio de Janeiro. Selon le juge chargé du dossier, Eletronuclear – produit 3 % de l’électricité consommée au Brésil – a pris des mesures visant à réduire la concurrence, « ce qui a permis que l’appel d’offres soit remporté par les entreprises Camargo Correa, UTC Engenharia, Odebrecht, Andrade Gutiérrez, Queiroz Galvão, Techin et EBE, au sein du consortium Angramon ».

(Brésil : Areva réduit son activité à Angra 3... sur fond de corruption alléguée)

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Brazil’s nuclear power program in crisis
Jim Green, Nuclear Monitor, 23 septembre 2015

Othon Luiz Pinheiro da Silva, the former CEO of Brazil’s nuclear power company Eletronuclear was formally charged on September 1 with accepting bribes. Reuters reported that Pinheiro allegedly took bribes totaling 4.5 million reais (US$1.1m ; €1m) from construction and engineering firms involved in the construction of the Angra 3 nuclear power plant (1). The figure could be as high as US$10 million according to Associated Press (2).

The payments were allegedly made to fix the bidding process and increase prices for work on the Angra 3 reactor under construction 100 km west of Rio de Janeiro. Pinheiro has been in jail since July 28, and in early August he resigned as CEO of Eletronuclear, the nuclear subsidiary of state-run utility Eletrobras. Eletronuclear operates Brazil’s two nuclear power reactors and is building Angra 3 with the help of French nuclear utility Areva and numerous smaller construction firms.

Pinheiro, a retired navy admiral and nuclear engineer, has for decades been at the forefront of Brazil’s programs to develop nuclear power, an aborted nuclear weapons program when Brazil was under military rule, and ongoing plans to build submarines including one nuclear-powered submarine. The submarine tendering process is under investigation (3).

[...]

The Angra 3 project has descended into farce :
• Areva announced in June that it had temporarily reduced its activities at Angra 3 due to « delays encountered in securing financing for the remainder of the project’s activities » (5).
• At least four Brazilian construction firms halted work in mid-August due to lack of payment from Eletronuclear.
• Eletronuclear said on September 2 that it planned to suspend for 60 days a contract with the consortium building the reactor plant. Some constructions firms have pulled out of the project altogether (6). Eletronuclear is considering whether the remaining construction firms are financially and technically capable of carrying out the work.

[...]

Brazil’s nuclear power industry has a history of underachievement. The decision to develop nuclear power was taken by the 1964−1985 military dictatorship. A covert nuclear weapons program was also pursued. Public debate was not tolerated. « Protesting against nuclear energy was like protesting against the government, which meant prison, torture or death », said ecologist Vilmar Berna (8).

The Angra 1 reactor suffered ongoing problems with its steam supply system and its load factor over the first 15 years was only 25% (9). The most recent problem with Angra 1 occurred in February 2015, when the reactor was temporarily shut down after a failure of the capacitors used to cool steam (10).

Work on Angra 2 began in 1976 but the reactor did not commence operation until the year 2000.

Work started on Angra 3 in 1984. Around 70% of the equipment was delivered, but full construction did not begin and work on the project was suspended in 1986. In November 2006 the government announced plans to complete Angra 3 and construction began in June 2010. Operation was anticipated in 2015, but now there is considerable doubt as to whether the new 2019 start-up date can be met (or if the project will be completed at all). The total estimated cost for the project is US$7.59 billion, substantially greater than earlier estimates (9).

« The goal of 2019 will be very hard to meet. And the other plants, who knows ? » said Claudio Salles, president of Instituto Acende, a Brazilian energy-research group in Sao Paulo. « These plants take 10−15 years to build and as time goes on they become less viable. » (4)

Ildo Sauer, a nuclear physicist who worked under Pinheiro in the late 1980s and a former head of Petrobras natural gas’ division, says Brazil’s nuclear program is too expensive and has been co-opted by politicians and construction and engineering firms. « The problem is the lobbyists who see nuclear as a chance to build expensive megaprojects with little regard for cost. It’s no longer about science or energy. It’s about politics and money, and that brings corruption. » (4)

[...]

[Articles complet et références sur le site de WISE International]


Cliquer sur l’image pour accéder au site de « Coalizão por um Brasil Livre de Usinas Nucleares »

(Brésil : Areva réduit son activité à Angra 3... sur fond de corruption alléguée)

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À DÉCOUVRIR ÉGALEMENT SUR LE SITE DE GLOBAL CHANCE

Énergie, Environnement, Développement, Démocratie :
changer de paradigme pour résoudre la quadrature du cercle

Global Chance, mai 2011

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Sans relâche : décrypter, expliquer, proposer...
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Imaginer l’inimaginable ou cultiver son jardin ?
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Sauver la planète sans changer nos pratiques sociales, économiques et politiques ?
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« On sait que même en France un accident nucléaire majeur peut se produire »
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Fukushima : ce que parler veut dire
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La folle stratégie d’EDF pour faire échouer la transition énergétique
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Nucléaire français : l’impasse industrielle
Le poids du pari industriel nucléaire de la France à l’heure de la transition énergétique
Yves Marignac & Manon Besnard, WISE-Paris, Rapport commandé par Greenpeace France, mardi 23 juin 2015, 72 pages

L’avenir bouché du nucléaire français
Benjamin Dessus, Alternatives économiques, n°347, juin 2015

Matières et déchets de la production d’électricité d’origine nucléaire
Benjamin Dessus, André Guillemette, Bernard Laponche et Jean-Claude Zerbib, Écologie & politique, 2014/2 (n°49), décembre 2014, p. 143-170

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L’échéance des 40 ans pour le parc nucléaire français
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Bernard Laponche, Débat national sur la transition énergétique, Note au sous-groupe “scénarios” du groupe d’experts, 26 mars 2013, 41 pages

Transition énergétique et sortie du nucléaire
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Nuclear-Free Futur Award 2012 : Yves Marignac lauréat !
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Choix énergétiques : un débat biaisé
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Sûreté nucléaire en France post-Fukushima
Analyse critique des évaluations complémentaires de sûreté (ECS) menées sur les installations nucléaires françaises après Fukushima.
Arjun Makhijani et Yves Marignac, Rapport d’expertise, lundi 20 février 2012

Manifeste négaWatt : réussir la transition énergétique
Thierry Salomon, Marc Jedliczka et Yves Marignac, Association négaWatt / Éditions Actes Sud, janvier 2012, 376 pages

Entre silence et mensonge. Le nucléaire, de la raison d’état au recyclage « écologique »
Bernard Laponche, entretien avec Charlotte Nordmann, La Revue internationale des Livres & des idées, n°14, novembre-décembre 2009

Prospective et enjeux énergétiques mondiaux : un nouveau paradigme
Bernard Laponche, document de travail n°59 de l’Agence Française de Développement, janvier 2008, 49 p.

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