STOCKAGE DES DÉCHETS RADIOACTIFS EN FORMATION GÉOLOGIQUE PROFONDE

L’industrie nucléaire suscite depuis sa création de vives inquiétudes quant à sa nocivité sur l’homme et sur l’environnement. En particulier, les déchets radioactifs ont été considérés très tôt comme une catégorie à part parmi les déchets industriels. La nocivité intrinsèque de ces déchets pour les industriels et l’attention particulière du public à leur égard ont suscité la mise au point d’une procédure de gestion rigoureuse. Stade ultime de la gestion de certains de ces déchets, le stockage définitif de déchets à vie longue fait encore l’objet de nombreuses recherches, tant du point de vue de la faisabilité que de la sûreté des options actuellement envisagées. Un aspect essentiel du stockage des déchets radioactifs à vie longue ou de certains déchets chimiques est son incidence à long terme sur l’environnement. L’activité des déchets s’exerce sur une longue période de temps, pour laquelle les études de sûreté fondées sur l’expérience acquise sont d’un intérêt limité. Ces temps extraordinairement longs constituent une difficulté majeure dans l’évaluation de la fiabilité des concepts de stockage. La démonstration de la sûreté suit une démarche scientifique. Un effort particulier est fourni sur la compréhension des phénomènes physiques intervenant dans le processus de relâchement des éléments radioactifs dans la biosphère, afin de bien comprendre quelle sera l’évolution future du site de stockage. Ces phénomènes physiques sont de plus en plus souvent appréhendés par des modèles complexes, non linéaires et couplés. Si l’on n’y prend pas garde, une complexité croissante d’un modèle se fait au détriment de son objectif premier, qui est de clarifier et hiérarchiser les phénomènes à représenter. La notion de pertinence d’une modélisation se pose ici avec une acuité extrême. 4 Ecrouissage thermique des argiles saturées

Les déchets radioactifs

Volume et origine des déchets radioactifs

La définition des différentes catégories de déchets radioactifs varie d’un pays à l’autre. Selon l’intensité du rayonnement émis, on distingue les déchets de faible, de moyenne et de haute activité. Au sein des déchets de moyenne activité, les émetteurs de rayonnement alpha à vie longue forment une catégorie à part car ils nécessitent pour des raisons de sûreté un isolement de très longue durée, Le tableau î donne une idée de l’origine, de la nature et du volume de ces déchets en Europe. La répartition par catégorie n’étant pas faite de manière identique dans tous les pays, les volumes concernant la période 91-95 sont donnés à titre indicatif. 

Les déchets radioactifs à vie longue

La chaîne de production électronucléaire alimente la quasi-totalité des déchets de haute activité et des émetteurs alpha. Les déchets de haute activité résultent du retraitement des combustibles usés, et les déchets alpha proviennent principalement des boues de retraitement et des gaines des combustibles. Ces déchets ne représentent que 10% environ du volume total des déchets, mais ils concentrent 90% de la radioactivité [7]. De plus, certains d’entre eux resteront radioactifs pendant plusieurs centaines de milliers d’années. Tous les éléments radioactifs contenus dans les déchets de haute activité ne sont pas équivalents du point de vue de la toxicité. A long terme, on s’intéresse notamment aux transuraniens (appelés aussi actinides) résultant de la capture de neutrons par les noyaux d’uranium. Ces éléments, le neptunium, le plutonium, l’américium, le curium…, n’existent pas à l’état naturel et ce sont généralement des émetteurs alpha à durée de vie longue et parfois même très longue [3]. Un combustible standard à uranium enrichi à 3% produit 9,5 kg de plutonium pour une tonne d’uranium. Le retraitement actuel du combustible usé permet de séparer uranium et plutonium qui peuvent être ainsi recyclés pour d’autres combustibles ou pour l’armement atomique. Les résidus du retraitement sont incorporés dans une matrice de verre et ils constituent les déchets vitrifiés de haute activité. Sous l’effet de l’activité radiologique, ces déchets sont exothermiques (figure 1).