COMPLETE DOCUMENT (1862 kb) - OECD Nuclear Energy Agency

La séparation des actinides mineurs des déchets de haute activité liquides, envisagée comme
un moyen de réduire encore la radiotoxicité résiduelle des déchets de haute activité, fait l’objet d’études
depuis les années 70. À l’origine, l’objectif des travaux de recherche et de développement était
d’éliminer totalement les actinides mineurs pour éviter d’avoir à stocker les déchets à long terme et à les
enfouir dans des formations géologiques profondes. Cette option, irréalisable, a été abandonnée.
Cependant, au cas où le public ou les instances politiques refuseraient la solution du stockage
à très long terme des déchets de haute activité, l’élimination des actinides mineurs des déchets de haute
activité liquides permettrait d’atténuer la radiotoxicité résiduelle des déchets de haute activité. Il faut
savoir néanmoins que l’augmentation du taux de combustion s’accompagne d’une production plus
importante d’actinides mineurs. Dans ce cas, la solution qui s’impose de prime abord consisterait à
ajouter un module de séparation des actinides mineurs aux usines de retraitement classiques. Les pays
qui disposent actuellement d’une infrastructure de retraitement (France, Royaume-Uni, Japon, Inde,
Russie et Chine) ainsi que leurs partenaires pourraient, à moyen terme, adopter un procédé de
séparation partiel permettant d’eliminer des déchets de haute activité de la quasi-totalité des
transuraniens à vie longue.
Se pose alors néanmoins la question de savoir quoi faire de l’uranium, du plutonium et des
actinides mineurs ainsi récupérés. Les pays qui ont choisi de retraiter le combustible usé étaient guidés
par le souci de récupérer les actinides mineurs (uranium et plutonium) afin de réduire leurs achats
d’uranium neuf (de 20 pour cent) et d’utiliser les composants fissiles résiduels que contient le
combustible usé (environ 1 pour cent d’ 235 U et 1 pour cent de Pu) et qui représentent environ 25 pour
cent des coût standard d’UTS pour l’étape de l’enrichissement de l’uranium.
Pendant quelques décennies, on a envisagé de recycler le plutonium dans des réacteurs
rapides, mais, pour des raisons tant économiques que politiques, la mise en place de cette option à long
terme a pris du retard ou même été abandonnée. En effet, avec la chute des prix de l’uranium, le stock
de plutonium constitué dans les usines de retraitement et qui devait initialement être utilisé dans des
surgénérateurs rapides à métal liquide est devenu superflu.
Le recyclage dans des réacteurs thermiques du plutonium issu des opérations de retraitement a
pris une dimension industrielle il y a plusieurs années. En Europe occidentale, certains pays comme la
France, l’Allemagne, la Suisse et la Belgique ont en effet introduit le combustible REO-MOX dans le
cycle du combustible avec retraitement et transforment des quantités industrielles de PuO 2 en
combustible MOX pour REO qui est ensuite irradié dans des réacteurs bénéficiant d’une autorisation
spéciale. Dans une certaine mesure, le recyclage du plutonium est une première étape sur la voie d’un
scénario de séparation-transmutation s’inscrivant dans une perspective plus vaste de recyclage des
ressources et de réduction des déchets à vie longue produits par les programmes nucléaires.
Ce recyclage du plutonium sous forme de MOX dans les REO est a posteriori une solution qui
permet de compenser la dépense que représente le retraitement en produisant de l’électricité dans un
deuxième cœur de réacteur. Du point de vue de la radiotoxicité des déchets, le gain réalisé est plutôt
maigre étant donné que seulement 25 pour cent du plutonium recyclé seulement est fissionné et que près
de 10 pour cent de ce plutonium se transforment en actinides mineurs radiotoxiques à long terme. À
l’heure actuelle, le recyclage du combustible usé des REO sous forme de MOX permet une réduction
globale en masse (d’un facteur 5 environ) de ce terme source radiotoxique, mais il n’a pas d’effet
significatif sur l’inventaire radiotoxique total. Il est théoriquement possible de procéder à un recyclage
multiple du MOX dans les REO, mais, dans ce cas, la radiotoxicité résultante augmente à chaque
nouvelle campagne de recyclage.
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