Reportage exclusif

Que fait le Maroc avec son réacteur nucléaire ?

Finalisé en 2007, le réacteur est autorisé à fonctionner depuis 2009. Agriculture, exploitation minière, environnement, médecine..., les recherches concernent divers domaines.

Que fait le Maroc avec son réacteur nucléaire ?

Loin des regards indiscrets, la forêt de Maâmora, à 35 km de Rabat, abrite depuis 2007 un réacteur nucléaire de recherche d’une puissance de 2 MW et dont la mise en exploitation effective date de 2009. Unique au Maroc, le réacteur est géré par le Centre d’études nucléaires (CEN), lui-même rattaché au Centre national de l’énergie, des sciences et des techniques nucléaires (CNESTEN), créé en 1986.
Composé de plusieurs unités de recherche, le site du CEN s’étend sur 25 ha dont 22 000 m2 construits. Son coût : 100 millions de dollars, dont 40% ont été financés grâce à des dons. 260 personnes y travaillent parmi lesquels plus de 70 docteurs (biologistes, physiciens, chimistes, pharmaciens, géologues, hydrologues), une trentaine d’ingénieurs et 80 techniciens bac+2 formés sur place. Tous sont marocains et 62% sont des femmes.
Grâce à ses nombreux partenariats tissés à l’international, notamment avec l’Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA), basée à Vienne, et des universités étrangères ou nationales, le CNESTEN ambitionne aujourd’hui de s’intégrer au niveau régional, en renforçant notamment la collaboration et l’échange d’expérience avec les pays africains, francophones et anglophones. Chaque année, il forme une centaine de professionnels et encadre une vingtaine de thèses. Le CNESTEN produit également entre 40 et 50 publications scientifiques par an et participe à une vingtaine de manifestations de niveau international.
Si le Maroc a fait le choix d’investir dans la recherche nucléaire, c’est bien sûr pour ne pas se retrouver à la traîne. Et parce que les techniques nucléaires peuvent s’appliquer à diverses disciplines. Ainsi, le laboratoire des isotopes (atomes qui se différencient uniquement par leur nombre de neutrons) stables observe-t-il le cycle de l’eau afin de pouvoir guider les agriculteurs quant aux périodes et quantités idéales pour irriguer leurs terres. De même, cette unité est capable de mesurer le débit hydrique et la salinité d’une nappe phréatique et de quantifier le temps de séjour de la source alimentant la nappe. Autrement dit, la technique employée permet de suivre le niveau de remplissage de la nappe phréatique concernée et d’évaluer si elle est polluée, ou non. Fierté de l’équipe, les résultats d’une étude concernant plus de 10 bassins marocains ont abouti à la réalisation du premier atlas d’hydrologie isotopique jamais réalisé à l’échelle d’un pays. Cerise sur le gâteau, le laboratoire a été reconnu par l’AIEA comme centre d’excellence d’hydrologie isotopique pour le continent africain.

L'unité teste la production d’iode 131, de technétium 99 m et de thallium 201 utilisé dans la médecine

Le CEN abrite également une unité de radio-écologie et de datation. Sa mission consiste à étudier les milieux marins, le phénomène d’érosion des sols et l’exploitation des phosphates et de ses dérivés. Concrètement, en analysant un échantillon marin, le laboratoire peut déterminer la nature des polluants qui s’y trouvent, s’ils sont radioactifs ou non et la vitesse de sédimentation. Cette équipe a d’ailleurs pu déterminer que les quelques traces de radioactivité artificielle mesurées au Maroc proviennent très certainement des essais nucléaires exercés par la France au début des années 60 dans le désert algérien, et non de l’explosion de la centrale de Tchernobyl en 1986. Le CEN dispose aussi d’une unité de surveillance de l’environnement, chargée quant à elle de mener une vérification radiologique systématique de l’environnement ambiant du site du CEN. Elle peut également intervenir dans le cas de plans d’urgence radiologiques.
La technique nucléaire va plus loin, à l’instar de l’unité d’application médicale et biologique qui a entamé début 2010 ses premiers essais dans le domaine de la production d’isotopes. L’unité de la Maâmora teste la production d’iode 131, de technétium 99 m et de thallium 201. Ces isotopes sont les principaux éléments utilisés dans la médecine nucléaire. Ils permettent en premier lieu de diagnostiquer une maladie grâce à la scintigraphie qui consiste à administrer dans l’organisme des isotopes radioactifs dont les rayonnements émis, après captation par les organes à examiner, seront détectés par imagerie médicale. Cette technique permet surtout de traiter les pathologies thyroïdiennes par ionisation, certains cancers et métastases osseuses. Une fois élaborés, ces isotopes sont acheminés vers le laboratoire du contrôle de la qualité, indépendant de la production, afin de vérifier la conformité avec les critères internationaux en vigueur. Par la suite, les produits finis peuvent alimenter les cliniques et centres hospitaliers universitaires (CHU). Pour l’heure, l’unité en est à ses premières tentatives. Et son objectif est moins de commercialiser à titre purement lucratif ses produits que de mettre à niveau le Maroc en matière de recherche dans le domaine.

Collaboration avec des partenaires étrangers

Situé dans le bâtiment du réacteur nucléaire, le laboratoire d’analyse par activation neutronique utilise quant à lui une technique d’analyse élémentaire. Ce procédé détermine la composition des éléments chimiques d’un échantillon donné, qu’il soit liquide, solide ou gazeux. Une fois collecté, l’échantillon est préparé pour être ensuite irradié par le réacteur. Lors de notre visite, le laboratoire travaillait sur un échantillon de sédiment provenant de l’Oued Oum Rbiî, en collaboration avec une université allemande. Afin de générer le moins de déchets possibles, l’échantillon ne pèse pas plus de 120 mg. Pour un échantillon de sédiment, l’irradiation peut être courte (30 secondes) ou longue (jusqu’à 8 heures). Dans le cas d’une irradiation courte, l’échantillon est placé dans un tube en polyéthylène, qui ne contient pas d’éléments radioactifs, puis mélangé à du soufre qui agit comme moniteur de flux. Grâce à un système de transfert pneumatique, l’échantillon est projeté dans le réacteur nucléaire pour y être irradié pendant 30 secondes. Il est ensuite récupéré par les chercheurs par le même système une fois que le niveau de radioactivité de l’échantillon a atteint le niveau autorisé. Le laboratoire effectue en moyenne 15 à 20 courtes irradiations par jour, mais sa capacité peut atteindre 40.
Pour les longues irradiations, l’échantillon est préparé dans une navette et mélangé à du cobalt. Il est ensuite déposé directement dans le réacteur via ce que les opérateurs appellent des cannes à pêche. Le réacteur peut irradier 78 navettes en même temps, gérées indépendamment. En moyenne, 50 longues irradiations sont effectuées par semaine. Une fois irradié, l’échantillon est soigneusement transmis au laboratoire pour être analysé. Les scientifiques peuvent alors établir la composition chimique en pourcentage et en particules par million (ppm) de l’échantillon. Cette technique s’applique aussi bien à l’agriculture qu’à l’archéologie, la médecine, la géologie, voire la criminologie. Son avantage principal réside dans le fait que l’échantillon reste intact à l’issue du process.

Le Maroc devrait acquérir une centrale électronucléaire d'ici 2020

Le budget de fonctionnement du site de Maâmora tourne autour de 50 MDH par an. Pour l’heure, 15 % du coût de fonctionnement sont couverts par les recettes. L’objectif est d’atteindre 35 % dans les années qui viennent. Alors autant dire que les clients industriels sont plus que bienvenus. C’est la mission assignée à l’unité d’applications industrielles. Son laboratoire de contrôle non destructif dispose en effet de techniques de pointe (ultrasons, magnétoscopie, rayons X, gammagraphie, ressuage, courant de Foucault) permettant de contrôler divers process industriels. A l’image des caissons en béton armé des ponts rails de l’oued Bouregreg à Rabat qui ont été contrôlés par gammagraphie. Ou encore la radiographie qui a été mise au service du Musée archéologique de Rabat pour évaluer les besoins de restauration d’une statue du fils de Juba II, Ptolémée de Maurétanie. L’équipe peut également injecter des traceurs radioactifs dans des réacteurs chimiques afin d’en mesurer la capacité. De nombreuses études ont déjà été menées pour le groupe OCP. Et ce sera bientôt le cas avec la Samir.
L’une des principales inquiétudes que soulève la science nucléaire est bien sûr le traitement des déchets radioactifs. Juridiquement responsable des déchets radioactifs à l’échelle nationale, le CEN traite donc à la fois ses propres déchets et ceux récupérés auprès des sucreries, raffineries, papeteries et établissements de santé si leur demi-vie (temps nécessaire pour le déchet pour perdre la moitié de sa radioactivité) est supérieure à 70 jours. Deux techniques peuvent être effectuées au centre : l’évaporation ou le compactage. Le CEN ne pratique pas le stockage définitif mais un entreposage maximum de 50 ans. D’une capacité de près de 300 000 litres, l’entrepôt ne contient pour l’heure que 2 fûts, soit l’équivalent de 240 litres, d’aiguilles de radium provenant d’un hôpital de Casablanca. Le Maroc pense déjà à l’avenir de ses compétences en matière de nucléaire. Ainsi, un comité national de réflexion étudie la possibilité d’acquérir une centrale électronucléaire d’ici à l’horizon 2020. Une étude de faisabilité a d’ores et déjà été réalisée et un site a même été choisi, près d’Essaouira. L’Office national de l’électricité et le ministère de l’énergie semblent prêts à passer à l’étape supérieure.

Zoom Le réacteur marocain est américain

Il existe une soixantaine de réacteurs dans le monde, dont près de la moitié aux Etats-Unis. Le réacteur nucléaire que possède le Maroc est un TRIGA (Training, research, isotopes General Atomics) de la compagnie américaine General Atomics. Mesurant 9 m de hauteur et 2,5 m de diamètre, il est encerclé d’une structure de blindage de 2,5 m d’épaisseur. Il utilise comme combustible l’hydrure de zirconium uranium enrichi à 20%, soit nettement plus que les centrales nucléaires dont l’uranium est généralement enrichi à 3 ou 5%. Le combustible, acheté aux Etats-Unis par le Maroc dans les années 80, était, jusqu’à la construction et la mise en exploitation du réacteur, stocké en France. Il est finalement arrivé au Maroc en 2006. La puissance maximale du réacteur est de 2 MW, alors qu’il faut compter au minimum 500 MW pour une centrale nucléaire. A Maâmora, on s’intéresse donc davantage aux neutrons qu’à la puissance du réacteur. Ainsi, pour effectuer les analyses par activation neutronique (voir article), la puissance du réacteur ne dépasse pas les 250 kW. En revanche, la puissance est à son maximum dans le cas de la production de radio-isotopes. Trois principaux paramètres de sécurité sont sans cesse contrôlés : l’arrêt d’urgence est ainsi automatique si la température du combustible atteint 750°C, si la puissance dépasse 2,2 MW et dans le cas d’un séisme.
En outre, le cœur du réacteur baigne dans une piscine qui absorbe les irradiations. La cartographie du réacteur (photo ci-contre) comprend 101 éléments, dont 77 d’uranium et 17 graphites. Seulement 1 à 2 éléments sont changés chaque année.

Anne-Sophie Martin. La Vie éco
www.lavieeco.com

2011-02-21

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