Déchets radioactifs : le casse-tête du stockage
Nucléaire : Au coeur de l'atome
Toute application nucléaire génère des déchets. Plus ou moins dangereux, ils sont classés et stockés pour protéger les populations et l’environnement.
Gravats, outils usés, vêtements… Les matériaux destinés à être jetés mais qui contiennent de la radioactivité sont multiples. En France, 60 % proviennent de l’exploitation des centrales nucléaires1. Le reste est issu d'autres secteurs de l’industrie, du médical, de la recherche et de la défense. Problème : ces déchets radioactifs ne sont ni valorisables ni recyclables.
Étroitement surveillés
Leur radioactivité est due aux noyaux instables qu’ils contiennent. Ces derniers libèrent un rayonnement nocif si l’exposition est prolongée ou à forte dose. Pour limiter les dangers, les déchets sont éloignés des populations le temps que leur radioactivité diminue, jusqu'à devenir inoffensive. Ainsi, ils sont classés selon leur niveau d’activité et leur période radioactive, et sont étroitement surveillés par l’Andra2. « L’activité correspond au nombre de désintégrations spontanées de noyaux instables par seconde », indique Abdesselam Abdelouas, responsable de l’équipe Radiochimie au laboratoire Subatech à Nantes. Elle peut être faible, moyenne ou haute3 selon la concentration en éléments radioactifs. « Et la période radioactive est le temps nécessaire pour que la moitié de ces noyaux se désintègre. » C’est ce qu’on appelle la demi-vie. Selon la nature des éléments, elle varie de quelques heures à plusieurs millions d’années.
Parmi tous les déchets radioactifs, 90 % ont une demi-vie dite “courte”, inférieure à 30 ans. « Ils proviennent avant tout du démantèlement des installations nucléaires et des industries chimiques. » Aujourd’hui, ces déchets sont entreposés dans des centres de stockage dans l’Aube. Ceux ayant une faible activité sont emballés dans de grands sacs et enfouis à quelques mètres de profondeur. Les déchets de moyenne activité, eux, sont stockés dans des fûts en béton, empilés et recouverts d'une chape bétonnée.
Les plus dangereux sont surtout des résidus du combustible nucléaire. « Après 3 ou 4 ans passés dans un réacteur, le combustible contient des composés très radioactifs dont la demi-vie dépasse plusieurs centaines de milliers d’années. » Avant d'être vitrifiés et entreposés à la Hague en Normandie où ils sont refroidis, ces déchets sont séparés de l’uranium et du plutonium, qui sont eux réutilisés en tant que combustibles.
Dès 2035, ils devraient être stockés à Bure dans la Meuse. Une décision actée par le gouvernement malgré la contestation d’associations et des habitants de villages voisins. « Ils seront enfouis dans des structures en béton ou des alvéoles, elles-mêmes couvertes d’une couche d’argile, à 500 m de profondeur. Très imperméable, l’argile retient les éléments radioactifs pour éviter qu’ils contaminent les sols ou les cours d’eau. » Depuis 2000, des expériences sont réalisées pour assurer la sureté du système. « Nous étudions notamment la rétention et le transport de la radioactivité dans l’argile afin d’en déduire les paramètres nécessaires à la modélisation du système de stockage. L'objectif est de prédire l’évolution du site sur plusieurs milliers d’années. » Un vrai casse-tête !
Le nucléaire, un allié pour la transition écologique ?
Cette énergie occupe une place singulière dans le paysage énergétique : elle n’est ni renouvelable ni fossile, et surtout elle n’émet quasiment pas de CO2. Ce dernier point est particulièrement intéressant pour l’Union Européenne, qui repense son modèle énergétique pour limiter les émissions de gaz à effet de serre. Mais l’atome peut-il réellement être un allié dans la transition écologique ? Outre le fait qu’elle peut être considérée comme décarbonnée, « cette énergie est également pilotable, souligne Nicolas Thiollière, chercheur en physique nucléaire à Nantes. Elle produit de l'électricité selon la demande. » À l’inverse, les énergies renouvelables dépendent surtout du vent ou du soleil. Leur production fluctue ainsi dans l’année et l’énergie nucléaire peut agir en renfort durant les périodes de creux.
S’il offre des avantages indéniables, le nucléaire apporte aussi son lot de difficultés. Tout d’abord, il génère des déchets radioactifs potentiellement dangereux pour l’environnement et la santé humaine. « Ensuite, l’eau du circuit tertiaire est puisée dans la mer ou le fleuve et y est rejetée à une température un peu plus élevée : cela peut perturber localement l’écosystème », explique Damien Grenier, professeur des universités en génie électrique à Rennes. Enfin, la disponibilité en eau nécessaire pour refroidir les réacteurs pourrait bientôt être compromise avec l’augmentation des sécheresses estivales. Le nucléaire ne constitue donc pas une solution miracle. Cependant, la neutralité carbone pourrait être atteinte en 2050 grâce à son utilisation modérée et provisoire, en complément des énergies renouvelables.
1. La consommation d’électricité annuelle par habitant génère moins de 2 kg de déchets radioactifs d’après EDF.
2. Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs.
3. Faible activité : de centaines à un million de becquerels par gramme (Bq/g). Moyenne activité : de 1 million à 1 milliard Bq/g. Haute activité : plusieurs milliards Bq/g.
Abdesselam Abdelouas,
abdesselam.abdelouas@subatech.in2p3.fr
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