Les déchets nucléaires, dossier suite 1,

la gestion des déchets radioactifs.

 

 

La loi Française du 28 juin 2006 distingue les déchets radioactifs des matières radioactives valorisables, l’uranium appauvri, le combustible irradié, l’uranium dit «de traitement» (ou de retraitement), le plutonium, le combustible MOX usé, etc.

Ne sont pas non plus considérés comme déchets radioactifs les rejets d’effluents radioactifs liquides et gazeux, régis par des autorisations spécifiques, et les résidus miniers dont la gestion est encadrée par des normes de radioprotection du public relevant du droit minier.

 

En France, selon l’industrie nucléaire, la production de déchets radioactifs Française est d’environ 1 kg par an et par habitant. Selon le «Réseau Sortir du Nucléaire», il faudrait multiplier par 50, 100 ou plus la quantité annoncée pour approcher de l’ordre de grandeur réel. Cette estimation s’appuie sur une autre définition du déchet radioactif, incluant des matières qui ne sont pas classées comme déchet au regard de la loi Française, matières nucléaires «valorisables», rejets radioactifs liquides et gazeux et résidus des mines d’uranium.

 

Le réseau sortir du nucléaire est une association Française antinucléaire créée en 1997 à la suite de la fermeture du réacteur Superphénix. Début 2009, 842 associations ont rejoint le réseau, Réseau 1. Selon ce réseau, environ 21 000 particuliers ont signé sa charte, Réseau 2. L’association est financée exclusivement grâce aux cotisations de ses membres et aux dons, Réseau 3. En 2007, le réseau «Sortir du nucléaire» comptait 9 salariés, Réseau 4. Depuis 2005, le réseau est agréé par le Ministère de l’Écologie, de l’Énergie, du Développement durable et de l’Aménagement du territoire Français.

 

Le choix du recyclage,

Certains pays comme les U.S.A., le Canada, la Suède et la Finlande ont choisit l’option du cycle ouvert par opposition au cycle avec retraitement conduisant à des déchets ultimes. Il en résulte que les déchets produits sont considéré comme les derniers pour ces pays et qu’il faut stocker. La France, la Grande Bretagne, la Russie, le Japon ont fait le choix du cycle fermé.

Pour bien comprendre ces choix il faut considérer que dans bien des domaines, l’intérêt supérieur de la Nation offre aux militaires la primeur des découvertes scientifiques et des innovations techniques, et comme on dit aux militaires le choix des armes. La maîtrise technique du traitement des déchets radioactifs à été acquise dans le cadre du développement de l’arme atomique.

 

La décision de traiter le combustible civil fut prise sur le plan énergétique après le, premier choc pétrolier, ou les réserves d’uranium étaient supposées s’épuiser vers 2010. Dans les années soixante dix, les pays pauvres en matières premières comme la France ont mis en place une stratégie industrielle en matière d’approvisionnement pour leur indépendance énergétique. Cette raison est encore valable aujourd’hui.

 

L’intérêt du retraitement est sans aucun doute la réduction des déchets ultimes du cycle de combustion mais aussi la récupération de la fraction de 95% encore valorisable du combustible uranium, et seulement 1 % de plutonium d’un combustible irradié. C’est donc un gain non seulement énergétique mais aussi massique de la quantité de déchets. On attribue également au retraitement la diminution considérable de la toxicité des déchets de plus de 90% de la radioactivité résiduelle du combustible usé.

Depuis plusieurs années, la France intègre une partie du plutonium dans des combustibles MOX afin de le bruler en réacteur. Mais le parc actuel de réacteurs à eau pressurisée n’a pas été conçu pour cela, et le stock de plutonium continue de croître régulièrement. Les recherches dans le monde nous montrent deux voies possibles celle qui nécessite un parc de réacteurs adaptés, qui ne peut voir le jour avant trente ou quarante ans, et celle qui oblige à une solution d’attente en tant que déchets comme c’est le cas pour les produits de fission en actimides mineurs confinés dans des verres.

 

Le combustible MOX.

C’est un combustible nucléaire fabriqué à partir du plutonium et de l’uranium appauvri. Le terme MOX est l’abréviation de, «Mélange d’OXydes». Le combustible MOX contient les oxydes d’uranium (UO2) et de plutonium (PuO2). Un tel combustible contient 8,5% de plutonium, il est fabriqué à l’usine Mélox sur le site de Marcoule dans le Gard. Un réacteur dont le cœur est composé de 30% d’assemblage MOX et de 70% d’assemblages standard d’oxyde d’uranium ne produit pas au final de plutonium alors qu’un réacteur composé uniquement d’uranium standard en produit 200 kg par an. Cette solution mise en œuvre en France depuis la fin des années quatre vingt dix permet une économie dans le bilan de matière de quinze tonnes de plutonium par an. En outre quand on sait que le plutonium 239 a une période d’activité radioactive de radionucléides qu’il contient de 24.110 ans ce qui signifie qu’à l’issue de cette période, la moitié seulement des atomes de plutonium auront disparus en se transformant en d’autres éléments. On a tout intérêt à en réduire la production.

 

Mais c’est surtout sa très forte toxicité qui rend le plutonium particulièrement dangereux quand il pénètre dans un organisme vivant soit par ingestion, soit par inhalation, soit encore par une blessure de la peau. En cas de contamination interne, la radiotoxicité du plutonium ne se répartit pas de façon uniforme au sein de l’organisme mais se concentre sur quelques organes, les poumons, le foie et le squelette. Comme tous les métaux lourds, le plutonium présente aussi une forte toxicité chimique qui agit, elle aussi, sur certains organes, reins, système nerveux, ….

 

Le bilan du retraitement.

EDF décharge chaque année de son parc nucléaire environ 1 150 tonnes de combustible irradié, dont 1 050 tonnes d’oxyde d’uranium (UOX) et 100 tonnes de MOX. EDF fait retraiter chaque année à La Hague, l’usine de retraitement Française, 850 tonnes d’UOX et fabriquer à Marcoule, l’usine de production de combustible MOX, 100 tonnes de ce combustible. Entre 16 et 18 réacteurs, sur 20 autorisés, tous de puissance 900 MWe, sont en moyenne chargés en combustible MOX dans une proportion maximale de 30 %. Parmi la liste des arguments favorables au retraitement il faut évoquer le coût et l’emploi.

 

Réutilisation de l’uranium et du plutonium.

Loin de se résorber, le stock de plutonium séparé a commencé à croître avec l’introduction de MOX dans le parc, et progresse parallèlement depuis, voir le graphe ci-dessous. Le stock Français de plutonium séparé et non réutilisé en réacteur atteignait 47 tonnes fin 2001 (auxquelles s’ajoutent 33,5 tonnes de plutonium étranger). Le stock d’uranium issu du retraitement, dont l’inventaire n’est pas connu, augmente régulièrement lui aussi. L’évaluation du bilan matières du parc nucléaire actuel sur l’ensemble de sa durée de vie montre que la stratégie retraitement et MOX ne réduit que de 20 % la quantité de plutonium finalement accumulée.

 Source, étude économique prospective de la filière électrique nucléaire, Rapport au Premier Ministre, 2000.
EDF et Areva ont conclu en septembre 2001 un protocole d’accord portant sur 5 250 tonnes pour 2001-2007, alors que
6 900 tonnes de combustibles EDF étaient déjà entreposées dans les piscines de La Hague.

Coté inconvénients, de la gestion du plutonium, cette question est a imputer à la filière du nucléaire dans sa totalité qu’au retraitement du combustible en particulier. Sur le plan stratégique, qui ne peut être dissocié de l’utilisation civile, le plutonium, celui séparé du retraitement, peut être utilisé pour produire des armes nucléaires, et la réduction des stocks constitue une étape essentielle vers la non prolifération. C’est du reste, l’argument principal du gouvernement Américain pour justifier sa politique de stockage direct des combustibles usés. Développement durable et non prolifération des volets inconciliables de la question posée par la production de plutonium. Les politiques évoluent et les États-Unis sont en train de réviser leur stratégie

Il est bien évident qu’il faut du plutonium pour produire des armes de destruction massives de sorte qu’il vaut mieux le stocker que de le retraiter. D’autres inconvénients résultent des risques liés à la manipulation de produits chimiques et radioactifs dangereux. Les rejets d’effluents en mer et dans l’atmosphère, iode 129, kripton 85, tritium, carbone 14, ruthénium 106 entres autres, mêmes s’ils entrainent un impact radiologique négligeable sur l’environnement, n’en sont pas moins l’objet de vives critiques. A l’encontre de cette remarque, il faut souligner que si les combustibles n’étaient pas traités, ces mêmes isotopes demeureraient au sein des combustibles usés, et la gestion à long termes de ces derniers serait posée. L’usine de Rokashomura au Japon qui est sur le point de démarrer a prévu une série de dispositifs pour éliminer ces déchets.

 

Au final, quelle opinion peut-on avoir sur le retraitement des combustibles ? Dans la pratique, les éléments récupérés pour leur pouvoir énergétique sont peu utilisés.

 

Le bilan du retraitement des déchets.

Le bilan du retraitement des déchets doit prendre en compte d’autres catégories de déchets créées par cette stratégie,

• les combustibles usés non retraités, officiellement en attente d’un retraitement «différé»

• les MOX irradiés, beaucoup plus chauds que les combustibles classiques, qui pourraient nécessiter 150 ans de refroidissement, contre 50 ans, avant un éventuel stockage géologique,

• les matières nucléaires non réutilisées, officiellement en attente d’un recyclage, dont les stocks ne cessent d’augmenter

• les déchets secondaires, éléments métalliques des assemblages combustibles, résidus de traitement, etc…, pour la plupart de moyenne activité à vie longue,

• les déchets issus du démantèlement des installations de retraitement.

Pour concentrer le volume des déchets les plus actifs, le retraitement multiplie les catégories de déchets avérés ou potentiels, le volume global des déchets à vie longue et des ouvrages de stockage associés peut être supérieur au volume nécessaire pour le stockage direct des combustibles usés.

 

Bilan économique.

La doctrine du retraitement, établie dans les années soixante-dix, reposait sur une prévision de tension sur les prix de l’uranium qui ne s’est pas confirmée. Malgré son contenu énergétique, le plutonium a aujourd’hui une valeur économique négative,

EDF paie le service de retraitement mais accorde dans ses comptes une valeur nulle à son stock de plutonium.

 

La stratégie de retraitement + MOX représente un surcoût de 145 millions d’euros environ par tonne de plutonium «évitée» dans l’inventaire final des déchets, pour le parc nucléaire actuel, un arrêt du retraitement en 2010 économiserait 12 % des dépenses qui restent à engager jusqu’à sa fin de vie.

 

Risques et problèmes spécifiques,

L’industrie du retraitement et du MOX, en multipliant les manipulations des matières issues des réacteurs, peut augmenter les risques associés. Elle est notamment mise en cause pour,

• l’augmentation des risques de prolifération,

• les rejets radioactifs des installations de retraitement, plusieurs milliers de fois supérieurs à ceux d’une centrale nucléaire,

• les problèmes de sécurité, liés à la concentration de matières nucléaires sur les sites du retraitement ou à la répétition des transports, notamment de plutonium, éléments tirés de la référence le retraitement et la filière MOX, ici.

 

En conclusion,

Il apparait que le retraitement des déchets avait son utilité dans le cas prévisionnel d’un déficit en uranium or, il se trouve que n’étant plus le cas, le gain potentiel en énergie eu égard à son coût et à l’accroissement du stock de plutonium après retraitement des déchets ultimes, n’apporte pas de solution satisfaisante, pour les déchets, par rapport à un cycle sans retraitement puisque la stratégie retraitement et MOX ne réduit que de 20 % la quantité de plutonium finalement accumulée.

On voit qu’il est difficile de se faire une opinion claire voire précise sur le retraitement. Si au départ il semblait prometteur pour remédier au manque éventuel d’uranium, et à la réduction du plutonium des déchets primaires, il n’en serait plus le cas, en fait il se dégage des différentes expériences une attitude sibylline.

Le prochain dossier sera la classification des déchets.