Article Dans Une Revue Science of the Total Environment Année : 2025

Radiological impact of the Fessenheim Nuclear Power Plant decommissioning through prospective Life-Cycle and Risk Assessment approaches

Résumé

The Fessenheim Nuclear Power Plant (NPP) is the first large-scale plant in France scheduled for decommissioning, set to begin in 2026. Few studies have investigated NPP decommissioning's environmental impacts and especially radiological ones, which have been generally understudied within Life-Cycle Assessment (LCA). This work builds on and complements Électricité de France's (EDF) regulatory Health & Environmental Risk Assessment (HERA) by conducting an LCA following ISO 14040/44 standards, dynamically accounting for atmospheric and freshwater discharges over 15 years. Radiological impacts on human health are estimated using two recently developed Life-Cycle Impact Assessment (LCIA) methods: UCrad, built as a radiological counterpart to USEtox (designed for global averaged results), and CGM, drawing on the analytical modeling of HERA studies (intended for plant-scale assessments in a screening context). At the midpoint level, 3H, 14C, and 60Co are identified as key radionuclides, with varying contribution to total impacts across methods, the Water Metal cutting and Regular exploitation processes being the primary discharge sources. The worst estimate of public total dose is 400 times lower than the French average annual dose. However, comparisons with EDF's results and other HERA studies show CGM's limited current relevance for bridging HERA and LCA due to divergent results. The creation of adapted characterization factors (CFs) for alternative discharge configurations is recommended. Using QGIS software, population data aligned with shared socio-economic pathways (SSPs) enable creation of prospective endpoint-level CFs, allowing comparison between static and prospective UCrad estimates. Neglecting the prospective dimension of NPP decommissioning leads to a 17–21.8 % underestimation of global damages. CGM being site-dependent, population distribution assumptions heavily influence results. Since CGM midpoint impacts seem reasonably interpolated as a function of distance, improvements could involve implementing spatial fits within QGIS to compute representative CGM endpoint impacts, provided an appropriate balance between computation time and spatial resolution is commonly adopted.

La centrale nucléaire de Fessenheim est la première centrale civile française de large échelle à être démantelée, ce qui devrait commencer en 2026. Peu d'études ont porté sur les impacts environnementaux du démantèlement des centrales nucléaires, en particulier les impacts radiologiques, qui ont été généralement sous-étudiés dans le cadre de l'analyse du cycle de vie (ACV/LCA). Ce travail s'appuie sur l'évaluation réglementaire des risques sanitaires et environnementaux (HERA) d'Électricité de France (EDF) et la complète en réalisant une ACV/LCA selon les normes ISO 14040/44, en tenant compte de manière dynamique des rejets attendus dans l'atmosphère et dans l'eau douce sur une période de 15 ans. Les impacts radiologiques sur la santé humaine sont estimés à l'aide de deux méthodes d'évaluation de l'impact sur le cycle de vie (LCIA) récemment mises au point : UCrad, conçue comme le pendant radiologique de USEtox (pour des résultats moyens à l'échelle globale), et CGM, qui s'appuie sur la modélisation analytique des études HERA (pour des évaluations à l'échelle de l'usine dans un contexte d'examen préalable). Au niveau risque/midpoint (Sv), 3H, 14C et 60Co sont identifiés comme les principaux radionucléides, avec une contribution variable aux impacts totaux selon la méthode d'évaluation utilisée, les processus de découpe de l'eau métallique et d'exploitation régulière étant les principales sources de rejets. L'estimation la plus défavorable de la dose totale reçue par le public est 400 fois inférieure à la dose annuelle moyenne en France. Cependant, les comparaisons avec les résultats d'EDF et d'autres études HERA montrent que l'intérêt actuel de CGM pour faire le lien entre les approches HERA et ACV/LCA est limité en raison de résultats divergents. La création de facteurs de caractérisation (CF) adaptés pour des configurations alternatives d'émissions est recommandée. À l'aide du logiciel QGIS, les projections démographiques alignées sur les scénarios de parcours socio-économiques partagés (SSP) permettent de créer des CF prospectifs au niveau endpoint/dommage (DALYs), ce qui permet de comparer les estimations statiques et prospectives de UCrad. Négliger la dimension prospective du démantèlement des centrales nucléaires conduit à une sous-estimation de 17 à 21,8 % des dommages globaux. CGM étant dépendante du site, les hypothèses de distribution de la population influencent fortement les résultats. Étant donné que les impacts au niveau risque/midpoint de CGM semblent raisonnablement interpolés en fonction de la distance, des améliorations pourraient consister à mettre en œuvre des ajustements spatiaux dans QGIS, de manière à calculer des impacts représentatifs au niveau dommage/endpoint de CGM, à condition qu'un équilibre approprié entre temps de calcul et résolution spatiale soit communément adopté

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hal-05010305 , version 1 (28-03-2025)

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Paul Robineau, Maria Boltoeva, Nicolas Arbor, Gaetana Quaranta. Radiological impact of the Fessenheim Nuclear Power Plant decommissioning through prospective Life-Cycle and Risk Assessment approaches. Science of the Total Environment, 2025, 974, pp.179200. ⟨10.1016/j.scitotenv.2025.179200⟩. ⟨hal-05010305⟩
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