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Les déchets nucléaires un défi à relever

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Energie

Les déchets nucléaires un défi à relever

Par la rédaction

Le 09/12/2020 et modifié le 14/12/2020

L’énergie nucléaire présente des atouts, mais aussi de nombreux inconvénients. Alors que cette source d’électricité permet d’accéder à une énergie ne recourant pas aux matières premières d’origine fossile, la gestion des déchets nucléaires reste un défi. 

Suite à la publication du Rapport mondial sur les déchets nucléaires, de nombreuses informations permettent de se faire une idée autour de la question.

L’énergie nucléaire au cœur d’un débat permanent

Dans le Rapport mondial sur les déchets nucléaires, une dizaine d’experts internationaux mettent en avant la réalité concernant les déchets radioactifs issus du nucléaire civil.

Même si cette source d’énergie est considérée comme l’une des plus propres en raison de l’image véhiculée par certains décideurs, industriels et autres responsables politiques, elle n’en reste pas moins très polluante. À chaque étape de son exploitation, le nucléaire génère en effet une concentration de produits radioactifs requérant une gestion rigoureuse et un stockage efficace après leur utilisation.

Dans leur Rapport mondial sur les déchets nucléaires, ces scientifiques considèrent donc en préambule que l’exploitation du nucléaire reste problématique.

 

Les déchets radioactifs, un enjeu majeur

Le rapport met en lumière qu’aucun pays au monde n’utilise de site de stockage géologique profond à ce jour. Ces structures sont pourtant dédiées à l’entreposage des déchets nucléaires de haute activité, c’est-à-dire ceux comprenant les combustibles usés les plus radioactifs. 

La Finlande est aujourd’hui seule en tête, avec son projet de site de stockage en profondeur actuellement en cours.

Tout au long de leur durée de vie, les scientifiques estiment que les réacteurs aujourd’hui opérationnels en Europe produiront 6,6 millions de mètres cubes de déchets nucléaires. Avec une part de 30 % de déchets produits, la France est l’un des 4 principaux pays générant ces combustibles usés, suivie par le Royaume-Uni, 20 %, l’Ukraine, 18 %, et l’Allemagne, 8 %.

L’espace nécessaire pour contenir un tel volume de combustibles usés est l’équivalent d’un terrain de football haut de plus de 900 mètres. Plus de 60 000 tonnes de déchets nucléaires sont d’ailleurs stockées provisoirement aujourd’hui en Europe, dont une certaine partie en France. La capacité des sites de stockage provisoires actuellement utilisés est pourtant limitée, renforçant l’urgence d’une planification cohérente des solutions géologiques destinées à l’entreposage.

 

Les faiblesses de la gestion des déchets nucléaires

Le Rapport fait état de plusieurs failles montrant la difficulté des gouvernements à mettre en œuvre une stratégie globale pour la gestion des combustibles usés. Plusieurs points sont notamment notés :

 

  Manque de cohérence entre États sur le traitement des déchets.

De nombreuses différences existent dans la manière d’encadrer le processus entourant la gestion des déchets nucléaires. 

La classification et la définition de ces combustibles usés peuvent ainsi différer d’un pays à l’autre, tout comme la manière de déclarer le volume de déchets générés. De tels contrastes dans les approches nationales compliquent non seulement la confrontation des actions réalisées, mais réduisent également la possibilité d’accéder à des données fiables et détaillées.

 

  Confusions sur les volets coût et financement.

Alors que le principe du pollueur-payeur est résolument un mode de taxation prisé dans les pays utilisant l’énergie nucléaire, cette démarche n’est pas systématiquement appliquée. Lorsque ce n’est pas le cas, les contribuables se retrouvent alors à financer une partie des frais destinés au traitement et au stockage de ces combustibles usés, au lieu des exploitants. 

Quant au coût proprement dit de la gestion de ces déchets, les estimations des États semblent loin du compte, leur évaluation étant effectuée à partir de données obsolètes et de taux d’actualisation volontairement optimistes. 

Une mauvaise estimation des frais nécessaires à la gestion des déchets nucléaires est un frein à la réussite de stratégies efficaces visant une optimisation de leur traitement.

 

  Défaut d’informations autour des enjeux sanitaires et environnementaux.

Globalement, les informations qualitatives et quantitatives sont limitées concernant les risques associés aux combustibles usés issus du nucléaire

Ce manque de données persistant empêche une évaluation correcte des dangers liés aux déchets nucléaires.

 

Quels sont les différents types de déchets ? 

Les exploitations électronucléaires produisent plusieurs types de déchets radioactifs, chacun ayant ses propres caractéristiques. Le traitement réservé à chaque type de déchet va dès lors être différent en fonction de ses propriétés. Les principaux critères appliqués en France pour les distinguer sont la durée et le niveau de radioactivité.

Les propriétés radioactives ou le niveau de radioactivité des déchets nucléaires sont le second paramètre pris en compte pour les distinguer. Les déchets nucléaires sont alors évalués avec l’unité becquerel par gramme selon le type de rayonnement qu’ils émettent, les activités des éléments radionucléides qu’ils contiennent ou encore leur teneur éventuelle en matière fissile. 

Il faut donc distinguer les déchets nucléaires :

De haute activité :

Lorsque le rayonnement présente une activité de plusieurs milliards de becquerels par gramme.

De moyenne activité :

Pour une activité comprise entre un million et un milliard de becquerels par gramme.

De faible activité : 

Pour une activité allant de 100 à un million de becquerels par gramme.

De très faible activité : 

Pour une activité inférieure à 100 becquerels par gramme

 

Quelle est leur durée de vie ?

Selon leur période de radioactivité, les déchets nucléaires peuvent être :

A vie longue :

S’ils renferment un taux important de matières dont la période de radioactivité dépasse 31 ans.

A vie courte : 

Lorsqu’ils comprennent des substances radioactives dont les rayonnements persistent sur une durée inférieure ou égale à 31 ans.

A vie très courte :

S’ils contiennent majoritairement des matières exposant à la radioactivité sur une durée inférieure à 100 jours.

 

Comment sont traités les déchets nucléaires ?

Avant l’entreposage ou le stockage définitif des déchets nucléaires, les industriels utilisant les matières radioactives dans le cadre de la production d’énergie les conditionnent tout d’abord dans des contenants adaptés à leur rayonnement.

Certains sont vitrifiés, à l’instar des produits de fission qui présentent la plus forte radioactivité. D’autres types de déchets sont compactés puis introduits dans des conteneurs en acier. Une certaine partie des déchets de faible et moyenne activité à vie courte, ou FMA-VC, est cimentée. Une fois conditionnés, ces déchets sont soit acheminés vers un site d’entreposage ou de stockage, soit emmagasinés dans une zone de sécurité à proximité du lieu d’exploitation.

Le traitement des déchets nucléaires est en France une mission affectée à l’Andra, l’Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs. Cette instance s’occupe de l’ensemble du circuit nécessaire à leur gestion, de la conception des spécifications d’agrément au traitement, en passant par les contrôles, le transport et la surveillance des centres de stockage.

Les dispositifs réglementaires encadrent la mission de l’Andra, dont la loi relative à la gestion durable des matières et déchets radioactifs. Sa mission est d’utilité publique et vise avant tout la sécurité des citoyens et de l’environnement. L’Agence s’assure de trouver les meilleures alternatives pour une gestion sans faille des déchets nucléaires en France.

 

Quelle issue est réservée aux déchets les plus radioactifs ?

La gestion des déchets nucléaires de haute activité et de moyenne activité à vie longue est un défi à part entière en raison des propriétés de ces combustibles usés. Certains gardent en effet leur radioactivité pendant quelques centaines de milliers d’années. Ces éléments dégagent une chaleur élevée en raison de leur importante radioactivité et sont généralement entreposés dans une piscine pendant 5 ans au moins avant d’être acheminés dans un lieu de stockage temporaire. Les bassins qui reçoivent les déchets nucléaires sont conçus de manière à assurer une résistance et une stabilité à toute épreuve.

Avant d’être immergés, ces types de déchets vont pourtant recevoir un traitement particulier :

Les déchets nucléaires de haute activité :

Ils représentent environ 0,2 % de l’ensemble des combustibles usés et un peu plus de 95 % de la radioactivité. Ils sont d’abord calcinés puis vitrifiés, selon un mélange de plus de 95 % de verre et le reste de résidus radioactifs. L’ensemble est ensuite placé dans un conditionnement en acier inoxydable qui peut même être doublé.

Les déchets nucléaires de moyenne activité à vie longue 

Ils représentent environ 3 % de la totalité des combustibles usés. Ils sont compactés puis bétonnés ou enveloppés dans des contenants métalliques.

La solution la plus sûre est cependant le stockage de ces déchets dans une formation géologique profonde, aujourd’hui au stade d’étude en France.

 

Comment sont gérés les déchets nucléaires ?

Les deux principales caractéristiques des déchets nucléaires permettent de les classifier en 6 catégories, permettant ensuite de planifier la filière de gestion qui leur est réservée :

Les déchets de haute activité, ou HA :

Sont prévus d’être stockés en profondeur, mais la démarche est encore au stade de projet.

Les déchets de moyenne activité à vie longue, ou MA-VL :

Sont prévus d’être stockés en profondeur, mais la démarche est encore au stade de projet.

Les déchets de faible activité à vie longue, ou FA-VL :

Sont prévus d’être stockés en zone de faible profondeur, mais la démarche est encore au stade de projet.

Les déchets de faible et moyenne activité à vie courte ou FMA-VC

Sont stockés en surface.

Les déchets de très faible activité ou TFA 

Sont stockés en surface.

Les déchets à vie très courte ou VTC 

sont gérés selon le principe de décroissance radioactive.

 

Où sont les sites de stockage en France ?

Plusieurs centres de stockage de déchets nucléaires sont opérationnels en France :

- Le Centre de stockage de l’Aube est en fonction depuis 1992. Accueillant principalement les déchets nucléaires de faible et moyenne activité à vie courte ou FMA-VC, le site est en capacité de stocker un million de m³ de combustibles usés.

- Le Centre industriel de regroupement, d’entreposage et de stockage, toujours dans l’Aube, peut stocker 650 000 m³ de déchets de très faible activité.

Un projet dénommé Cigéo est également à l’étude pour stocker les déchets nucléaires de haute activité et de moyenne activité à vie longue. 

Portée par l’Andra, cette ambition vise à construire un centre de stockage à environ 500 mètres de profondeur dans les régions de la Haute-Marne et de la Meuse.

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