La séparation et la transmutation des éléments radioactifs à ... - CEA

CEA i Décembre 2012
1. INTRODUCTION
1.1. La gestion durable des
déchets radioactifs de haute
activité à vie longue
Que ce soient les combustibles usés eux-mêmes ou les déchets
issus de leur traitement, les déchets nucléaires ultimes présentent,
à défaut de mesures de protection appropriées, des risques
radiologiques élevés pour l’homme et l’environnement, dont
une partie perdurera pendant des milliers de siècles en raison
de la présence d’actinides et de quelques produits de fission ou
d’activation à vie longue dans leurs inventaires.
Un conditionnement approprié et le stockage de ces déchets
dans des formations géologiques profondes représentent la
solution définitive privilégiée par la plupart des pays ayant
engagé un programme nucléaire. Le principe en est simple : il
s’agit de placer les déchets dans une couche géologique stable,
de préférence très peu perméable dans laquelle l’eau ne circule
pas ou circule très lentement, de sorte à constituer, à elle
seule, une barrière efficace sur de très longues durées. Par
ailleurs, en plaçant ce stockage à une profondeur significative
dans le sous-sol (plusieurs centaines de mètres), on le met à
l’abri des perturbations pouvant survenir en surface ; on s’affranchit
ainsi des effets liés aux changements climatiques et
on réduit très fortement les risques d’intrusion humaine.
En France, grâce aux travaux menés par l’Agence nationale pour
la gestion des déchets radioactifs (Andra), notamment dans son
laboratoire souterrain en milieu argileux de Bure, et plus généralement
grâce à la recherche de haut niveau menée par les différents
organismes scientifiques associés à ces travaux, la faisabilité scientifique
et technique d’un stockage dans ce milieu géologique est
désormais acquise. C’est en 2015, ainsi que la loi le prévoit, que
pourrait être prise la décision d’une telle réalisation.
En effet, la couche géologique argileuse du Callovo-Oxfordien
du site de Meuse/Haute-Marne réunit des propriétés très intéressantes,
conformes à ce qui était recherché, notamment :
n une grande stabilité géologique et une absence de fractures
qui auraient pu réduire ses propriétés de confinement à
long terme ;
n des caractéristiques mécaniques et thermiques favorables,
facilitant le creusement des galeries et l’évacuation de la
chaleur des colis de déchets ;
n une très faible perméabilité du milieu assurant une très
faible mobilité de l’eau et des éléments dissous ;
n de faibles coefficients de diffusion, des capacités de rétention
importantes ainsi qu’un environnement chimique limitant
la migration des éléments radioactifs, qui seront
inévitablement relâchés des colis de déchets à long terme.
Qu’il s’agisse des déchets produits lors du traitement des
combustibles usés ou des combustibles usés eux-mêmes,
l’Andra a pu concevoir des architectures de stockage adaptées
et démontrer, au vu des connaissances acquises et en retenant
en toutes circonstances des hypothèses particulièrement prudentes,
que les conséquences pour l’homme et l’environnement
sont conformes aux normes et recommandations de
radioprotection en vigueur. L’exigence de réversibilité pour
une durée au moins d’un siècle, étroitement liée à l’application
du principe de précaution, a été placée au cœur de la
démarche d’étude.
C’est pourquoi, suite aux recommandations émises par
l’Office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques et
technologiques (OPECST), la loi de programme du 28 juin
2006 relative à la gestion durable des matières et déchets radioactifs,
a pris une décision de principe sur le recours au
stockage réversible en formation géologique profonde et a
fixé un calendrier de réalisation d’un tel ouvrage.
Pour autant, la loi n’a pas écarté les deux autres axes de recherche
initiées par la loi du 30 décembre 1991 sur la gestion
des déchets radioactifs. Au contraire, elle a souligné le caractère
complémentaire des trois axes (séparation et transmutation
des éléments radioactifs à vie longue, stockage réversible
en couche géologique profonde, entreposage) pour optimiser
la gestion des déchets radioactifs. Ainsi, prenant acte des
résultats substantiels déjà acquis, la loi de 2006 s’est clairement
prononcée sur une poursuite des recherches et études
menées dans ces domaines. Concernant la séparation et la
transmutation des éléments radioactifs à vie longue, elle a
précisé que « les études et recherches correspondantes étaient
conduites en relation avec celles menées sur les nouvelles générations
de réacteurs nucléaires […] ainsi que sur les réacteurs
pilotés par accélérateur dédiés à la transmutation des
déchets, afin de disposer, en 2012, d’une évaluation des perspectives
industrielles de ces filières et de mettre en exploitation
un prototype d’installation avant le 31 décembre 2020 ».
1.2. Les éléments cibles d’une
stratégie de séparationtransmutation
Inscrite comme l’un des trois axes de recherche prescrits par
la loi du 30 décembre 1991, la séparation-transmutation a
pour objectif de réduire significativement la quantité d’éléments
radioactifs à vie longue dans les déchets ultimes pour
en faciliter la gestion.
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