Les déchets radioactifs sont-ils une menace pour notre environnement?

Le stockage et l'entreposage

Il reste toujours des déchets dont on ne peut plus extraire la part valorisable ou réduire les caractères polluants et dangereux : les déchets ultimes (de type C).Pour ceux-là, il reste deux solutions :le stockage ou l’entreposage.

Avant de stocker, il faut d’abord conditionner les déchets. Le conditionnement sert à immobiliser et à confiner les radionucléides, c’est-à-dire enfermer les isotopes radioactifs dans un espace très étroit. Ainsi ils perdent leurs nocivités. Pour cela, un matériau immobilise par enrobage ou par blocage les déchets au sein d’une matrice (ciment, bitume, verre …) dont la nature et les performances dépendent du type de déchets.

Cette matrice va alors sceller ces déchets. Ces déchets, bloqués, vont alors être placés dans un conteneur étanche formé d’une ou de plusieurs enveloppes. L’ensemble est appelé colis. Le conteneur permet alors de manipuler le colis de déchets plus facilement et permet aussi de renforcer le confinement (le conteneur est une autre barrière).Voyons tout cela plus en détails.

a. la vitrification

-Ce procédé est utilisé pour confiner les déchets ultimes dans un moule de verre. Pourquoi le verre ? Parce que c’est le seul minéral qui permet d’inclure tous les éléments présents dans les solutions de produits de fission dans sa structure désordonnée. De plus, le verre est une matrice imperméable : il ne laisse presque pas passer l’eau, diminuant ainsi le risque de transport du polluant. Par ailleurs, en vitrifiant un déchet, on diminue sa surface de contact avec l’extérieur.

Voila en quoi cela consiste :

Elle comporte deux étapes : une évaporation-calcination des déchets radioactifs suivie d’une vitrification du déchet calciné obtenu. Tout d’abord, les déchets sont introduits dans un calcinateur. Là, ils seront réduits en cendres (les gaz qui s’échappent sont traités par un dépoussiéreur, un condenseur et des colonnes de lavage) qui tomberont dans un four à induction auquel on ajoute le verre qui va servir de verre de confinement. A la fin, le verre en fusion aura incorporé les cendres des déchets et la matrice vitreuse sera coulée pour former des lingots qui, après conditionnement dans des colis, pourront être stocké.

vitrification

En ce qui concerne la matrice, le matériau utilisé doit être parfaitement imperméable et ne doit pas laisser l’eau s’infiltrer. De plus, il doit être capable d’immobiliser les radionucléides et doit résister convenablement aux altérations comme la corrosion ou les dégâts du temps..

Aujourd’hui, le verre borosilicaté (composé à 80% de silice, d’anhydride borique, d’alumine et d’oxyde de sodium) est utilisé pour former la matrice. Mais l’utilisation d’une matrice de ciment peut être efficace. En effet, il présente de nombreux avantages comme un matériau bien connu, une mise en place facile ou encore un coût modéré. De plus, le fait que l’on puisse améliorer ses propriétés chimiques grâce à des additifs permet de l’adapter au déchets à conditionner et cela n’est pas négligeable.

Pourtant sa résistance face aux dégâts causés par l’eau ne dure que quelques milliers d’années.

-Mis à part ça, le conditionnement utilise principalement deux types de colis :
-les colis de déchets à matrice de verre : qui sont faits pour les déchets les plus radioactifs (produits de fission et actinides mineurs), incorporés à du verre coulée dans des fûts d’acier inoxydable.
-les colis de déchets à matrice de béton : qui sont réalisés pour les déchets « technologiques » beaucoup moins actifs.

matrice en béton

Cela concerne les objets qui ont été en contact avec des matières radioactives.

De plus, pour la sécurité, il y a plusieurs barrières :
-la matrice,
-la présence d’une gaine métallique autour de la matrice vitrifiée,
-la cuve en acier de 20 cm d’épaisseur (c’est le fût),
-une enceinte en béton de 80 cm d’épaisseur.

b. les conteneurs universels : des précieux atouts

Le conteneur est l’enveloppe externe du colis : c’est donc un élément indispensable pour l’entreposage et le stockage. Par ailleurs, c’est le premier élément que l’on peut manipuler et il représente la première barrière de confinement.
Depuis le début, on a toujours utilisé différents conteneurs en fonction des déchets ; l’utilisation de tel ou tel matériau dépend des caractéristiques du déchet à conditionner. Mais pour les années à venir, des conteneurs universels pour les déchets B devrait être mis en place.

Ces conteneurs posséderont 2 enveloppes :

- une enveloppe externe qui permet la manutention du colis et peut être accessoirement utilisé pour renforcer le confinement du colis. Manipuler le colis étant possible, la reprise du colis est alors envisageable à diverses fins comme un recyclage ou un retraitement suivi d’un reconditionnement.

-une enveloppe interne, c’est-à-dire, le colis lui-même.
De plus, ils devront avoir une forme cylindrique pour avoir le plus grand volume final (les valeurs maximales retenues sont 3m de hauteur et 3m de diamètre), les colis de déchets ayant toujours eu une forme cylindrique.

Pour les conteneurs normaux, on utilise soit de l’acier noir, soit de l’acier inoxydable, soit des ciments. L’acier noir dégageant de l’hydrogène par corrosion et l’acier inoxydable n’offrant pas de garantie à long terme contre la corrosion, le choix des chercheurs s’est donc porté sur les conteneurs hydrauliques car ils représentent un compromis entre les 2 aciers.

L’entreposage est une méthode provisoire destinée à permettre un recyclage si de nouvelles solutions apparaissent entre temps. Cette solution n’est valable que sur quelques dizaines d’années, le maximum de temps pouvant être atteint étant de quelques centaines d’années.

Cette méthode possède plusieurs avantages : elle allège les contraintes liés au stockage par rapport à la chaleur. En effet, le colis étant très radioactifs, il est également très chaud. Or l’entreposage permet de reprendre les conteneurs facilement et de les refroidir si nécessaire par divers systèmes de refroidissement.

A l’heure actuelle, 2 types d’entreposage sont utilisés :

-l’entreposage situé en faible profondeur (quelques dizaines de mètres sous la surface du sol) souvent creusé à flanc de colline, permettant ainsi l’accès par une voie horizontale. Ces galeries sont composées de puits ou d’alvéoles. La résistance au choc extérieur (un crash d’avion, par exemple) serait alors accrue. Cette méthode est utilisée pour les déchets à vie longue.

-l’entreposage en surface qui correspond à un ensemble composé de puits ou d’alvéoles enterrés surmontées, d’un bâtiment où s’effectue la conduite de l’installation. Cette méthode est utilisée pour les déchets à vie courte.

entreposage de futs

Le stockage en formation géologique profonde est la solution ultime pour le moment. Cette méthode offre de nombreux avantages :

-un environnement chimique stable et donc prévisible qui protège les colis,

-l’isolement du colis qui offre une protection contre l’intrusion humaine,

-une barrière géologique qui s’opposera à la migration des radioéléments vers la biosphère. Cela peut être une couche d’argile, un dôme de sel ou un massif de granit.

En plus de cela, la surveillance n’est plus nécessaire. Dans le stockage, les fûts sont mis en dépôts de manière à ce qu’une intervention des générations futures ne soit plus nécessaire puisque dans ce dispositif, la radioactivité des déchets peut s’atténuer sans causer de dommages à l’homme ou à l’environnement. De plus, les différentes barrières sont composées de matériau différent. Chaque barrière confine donc les radioéléments à sa façon en ralentit la dissémination éventuelle à long terme et en limite l’accès. Par ailleurs, elle est surtout utilisée pour les déchets de type B et de type C ainsi que pour les colis usés.

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Cependant, malgré le fait que le stockage soit une solution définitive, la réversibilité existe mais impose certaines contraintes liées à la phase d’exploitation des colis.

Ce centre géré par l'ANDRA assure le stockage en surface de 90% des déchets faiblement et moyennement radioactifs

Le stockage des déchets comporte des risques de pollution pour l'environement.Il faut stocker les déchets dans des lieux sûr pendant de très nombreuses années. C'est pourquoi on cherche des sous-sols particulèrement stables, dans des zones peu sismiques sans circulation souterraine d'eau, sans proximité avec les nappes phréatiques et protégées des phénomènes d'érosion.De plus, les déchets radioactifs sont très chauds, c'est pourquoi ils sont mis dans desfus que l'on plonge dans des piscines d'eau pure avant d'être stocker.

Le transport des déchets est aussi une menace. L'ensemble des déchets radioactifs produits de faible et moyenne ectivité, sont stockés dans le centre de l'ANDRA et proviennent de multiples sites de production .Deux modes sont utilisés: le rail et la route. Les transporteurs sont soumis à des normes très strictes et on compte à ce jour aucun accident.Il en est de même dans le transport maritime.

Mais ces différents transports présentent un danger potentiel élevé face à un risque de pollution, c'est pourquoi, des associations comme Greenpeace manifestent contre ce type de convoi. Malgrés que les colis soient bien protégés, suite à un naufrage ou à un déraillement, il n'est pas impossible que l'emballage de l'un de ces colis se fissure et permette aux substances raioactives de s'échapper.

camion de transport de déchet radioactif