Présentation
En anglaisRÉSUMÉ
De nombreux déchets apparaissent tout au long de la chaîne de production d'énergie nucléaire, qu'ils soient produit lors des recherches de l'extraction d'uranium, au niveau des réacteurs (produits d'activation), en aval du cycle (assemblages de combustible) ou encore lors d'applications militaires (entreposage de déchets historiques aux Etats-Unis et en Russie par exemple), il est nécessaire de bien les étudier pour optimiser leur gestion, leur traitement et leur stockage. Dans ce dossier, les différentes méthodes et étapes de gestion sont présentées, notamment les phases d'entreposage, de conditionnement et de fabrication des colis. Cet article aborde également la question de la gestion des stocks de déchets, et dresse le bilan des actions menées en France tout en détaillant les natures et les quantités de déchets dans les années à venir.
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As much waste is produced throughout the nuclear energy production chain as during the research for uranium extraction; at the level of reactors (activation products), upstream of the cycle (fuel assemblies) or during military applications (storage of historic waste in the USA or Russia for instance) which must be well studied in order to optimize management, treatment and storage. This article presents the various methods and stages of management and notably the phases of storage, conditioning and packaging. In addition the issue of waste stocks management is mentioned and the actions implemented in France reviewed whilst detailing the types and the quantities of waste to be produced in the years to come.
Auteur(s)
-
Robert GUILLAUMONT : Professeur d'Université - Membre de l'Académie des sciences - Membre de l'Académie des technologies
INTRODUCTION
Dans l'article [BN 3 660v2], on a donné la classification française des déchets radioactifs qui fait une distinction entre déchets à vie courte (VC) et à vie longue (VL). On a également donné les ordres de grandeurs des limites d'activités des radionucléides majoritaires qu'ils contiennent pour distinguer les déchets de très faible activité (TFA), de faible et moyenne activité (FMA) et de haute activité (HA). Cette classification est quasi universelle. Il a aussi été mentionné les problèmes scientifiques et socio-économiques que pose la gestion de ces déchets, notamment des déchets nucléaires. Enfin, on a présenté le contexte de leur gestion institutionnelle destiné à assurer en toute circonstance la protection de l'homme et de l'environnement. Dans le cadre des lois et réglementations, c'est la gestion opérationnelle des déchets qui se pose au jour le jour. Cet article traite de ce vaste sujet.
La gestion opérationnelle des déchets radioactifs concerne le traitement de ces déchets à tous les stades allant de leur production à leur élimination. Aujourd'hui la seule élimination possible est le stockage en surface, en sub-surface ou en profondeur des déchets TFA (sans distinction de VC ou VL), FMAVC et de quelques déchets de type FAVL à MAVL. La gestion opérationnelle des déchets radioactifs doit être conforme aux principes de radioprotection pour les travailleurs. Mais il faut aussi tenir compte des doses qui pourraient être délivrées au public aujourd'hui et dans le futur. Enfin, dans un souci d'éthique, il faut également minimiser les contraintes de gestion pour les générations futures et préserver la qualité de l'environnement. L'application de ces principes conduit à des règles pratiques pour les opérations de gestions industrielles, qui sont très contraignantes et luxueuses comparées à celles d'autres domaines industriels où l'on traite des déchets.
De nombreux guides et publications de l'AIEA, de l'OCDE-AEN et d'autres organisations tant supranationales que nationales, donnent des renseignements concrets sur ces pratiques (voir [BN 3 660v2]). Les pratiques de gestion sont différentes d'un pays à l'autre pour les déchets nucléaires, tant sont différentes les situations au regard des parcs électronucléaires et des politiques énergétiques impliquant l'énergie nucléaire comme source primaire d'électricité. Elles peuvent mettre en jeu des installations très importantes dans des centres dédiés, hors sites de production, ou bien dans des installations plus modestes sur les sites. Ces installations sont en général des installations nucléaires de base (INB). Les pratiques de chaque pays dépendent des ressources et des réglementations, cela va de soi, mais aussi de l'existence de filières d'élimination des déchets, des critères d'acceptation des déchets dans ces filières, du calcul du prix d'élimination, des possibilités d'entreposage sur sites ou hors sites, et de beaucoup d'autres facteurs. Chaque pays optimise la gestion opérationnelle de ses déchets radioactifs en fonction de sa situation mais en adoptant les mêmes pratiques.
Dans cet article on s'attache à dégager les grandes caractéristiques de la gestion opérationnelle des déchets radioactifs, notamment sous l'angle de la motivation des pratiques, en prenant souvent l'exemple de la France qui a des déchets nombreux et variés à gérer. On examine d'abord l'origine des déchets bruts puis leur conditionnement et enfin les pratiques de stockage. Ces points sont bien documentés pour la France dans des documents accessibles sur les sites Internet de l'Andra et des producteurs de déchets. Les documents sont particulièrement riches en iconographies, auxquelles on renvoie en complément à celles de [BN 3 660v2] afin d'en savoir plus.
VERSIONS
- Version archivée 1 de janv. 2003 par Robert GUILLAUMONT
DOI (Digital Object Identifier)
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1. Origine et caractéristiques des déchets bruts
Toute transformation de matière radioactive, naturelle ou artificielle, dans les diverses branches de l'utilisation de la radioactivité et du nucléaire (civil et militaire) conduit à des effluents, des déchets de procédé et des déchets technologiques (voir encadré 1). Pour les réacteurs à neutrons thermiques actuels, quels qu'ils soient, l'équivalent énergétique d'une tonne d'uranium naturel est de l'ordre de 105 tep (taux de combustion de 6 à 8 GWj/t). On devrait donc attendre peu de déchets de l'exploitation de l'énergie nucléaire. Bien que les quantités de déchets bruts soient effectivement très faibles au regard des quantités de déchets de combustion des autres ressources fossiles, pour un service et un décompte équivalents, la nature des déchets nucléaires complique sérieusement leur gestion opérationnelle. Les déchets radioactifs bruts résultent tant des technologies utilisées pour faire fonctionner les divers types de réacteurs nucléaires que des opérations physiques et chimiques de séparation et de traitements divers, par voie sèche ou humide, utilisées dans le cycle du combustible nucléaire. Ces dernières opérations n'ont pas des rendements de 100 %. Il en résulte des gaz, une grande variété de solutions aqueuses, acides ou basiques, ou bien organiques et des solides.
En France les INB productrices de déchets sont : 58 réacteurs de puissance (REP) et 7 réacteurs expérimentaux, 14 installations d'entreposage ou de traitement du combustible (y compris celles de la Hague), 60 installations de gestion des déchets (entreposage et traitement de déchets). Il y a aussi 800 ICPE (installation classée pour l'environnement) où on manipule de la radioactivité (laboratoire d'analyse, installations industrielles et de santé). Les INB en cours de démantèlement sont : 9 réacteurs de puissance, 8 réacteurs expérimentaux, 2 accélérateurs, 9 laboratoires ou usines, une usine de retraitement UP1. L'Andra a recensé plus de 1 100 sites où il y a des déchets radioactifs dont 830 hors électronucléaire, 56 hors nucléaire, une centaine appartient à la défense. Les quantités y sont évidemment sans commune mesure selon leur nature.
Les effluents gazeux sont rejetés dès que leur activité le permet (voir encadré 2). Les effluents aqueux primaires de moyenne activité deviennent, après traitement, des liquides...
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Origine et caractéristiques des déchets bruts
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ADLOFF (J.P.), GUILLAUMONT (R.) - Fundamental of radiochemistry. - CRC Press, Bocca Raton, Florida, 420 p. (1933).
-
(2) - ICRP - Recommendations of the international commission on radiological protection. - (voir lien publications). http://www.icrp.org
-
(3) - 1997 IAEA - Joint convention on the safety of spent fuel management and on the safety of radioactive waste management. - International Atomic Energy Agency, INFCIRC/546. Cette convention est entrée en vigueur le 18 juin 2001. Elle a été signée par 41 pays en 2006 (tous les pays sauf Inde, Pakistan et Afrique du Sud), 24 déc. 1997. http://www-ns.iaea.org/convention/waste-jointconvention.htm
-
(4) - SCHNEIDER (M.), MARIGNAC (Y.) - Spent nuclear fuel reprocessing in France. - Research Report no 4, International Panel on Fissile Materials, Program on Science and Global Security, Princeton University, 221 Nassau Street, 2nd Floor, Princeton NJ 08542, USA, avr. 2008. http://www.fissilematerials.org
-
(5) - MARIGNAC (Y.) - Nuclear energy and the risks associated with resulting nuclear materials. - Eurosafe Forum Radioactive...
ANNEXES
Site de Légifrance http://www.legifrance.fr
Loi no 91-1381 du 30 décembre 1991 relative aux recherches sur la gestion des déchets radioactifs.
Loi no 2006-739 du 28 juin 2006 relative à la gestion durable des matières et déchets radioactifs.
Loi no 2006-686 du 13 juin 2006 relative à la transparence et à la sécurité en matière nucléaire.
Loi no 75-633 du 15 juillet 1975 et loi 92-646 du 13 juillet 1992 sur la définition d'un déchet et d'un déchet ultime et les responsabilités de gestion.
Décret no 2008-357 du 16 avril 2008 fixant les prescriptions relatives au PNGMDR.
HAUT DE PAGE
Ministère de l'écologie, de l'énergie, du développement durable et de l'aménagement du territoire (Meeddat) http://www.developpement-durable.gouv.fr
Office parlementaire d"évaluation des choix scientifiques et technologiques (Opecst) http://www.senat.fr/opecst/index.html
Commission particulière du débat public sur les déchets radioactifs (CPDP) http://www.debatpublic-dechets-radioactifs.org
Autorité de sûreté nucléaire (ASN) http://www.asn.fr
Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN) http://www.irsn.fr/
Agence...
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