Le traitement des déchets

Partout dans le monde, l’utilisation des propriétés de la radioactivité pour la production d’électricité, la recherche, la médecine ou d’autres secteurs industriels, génère des déchets radioactifs. La gestion de ces déchets est un domaine où la France est particulièrement en pointe, s’attachant à les réduire à la source, à diminuer leur volume une fois qu’ils sont produits, et à proposer une solution de gestion durable et pérenne. Avec toujours le même objectif : protéger l’environnement et la santé des populations aujourd’hui et demain. 
 

Un  déchet radioactif, qu’est-ce que c’est ?

Un déchet radioactif peut être issu de l’industrie nucléaire (exploitation de centrale nucléaire, de laboratoire de recherche, etc.), de la médecine (sources radioactives issues de diagnostics ou de traitements) ou d’autres secteurs industriels. Comme tout déchet, il est traité, recyclé ou stocké.

Les déchets radioactifs se caractérisent par deux éléments :

  • leur niveau de radioactivité, c’est à dire la quantité de rayonnement émise par les radioéléments qu’ils contiennent. Celle-ci peut être très faible, faible, moyenne ou haute ;
  • leur durée de vie. Celle-ci dépend de la période radioactive des éléments qu’ils contiennent.  La radioactivité est un phénomène naturel qui diminue au fil du temps. La « période radioactive » est le temps nécessaire pour diviser la radioactivité par deux (c’est pourquoi on parle aussi de demi-vie). Si cette période est supérieure à 31 ans, on parle de « vie longue ». En dessous de 31 ans, on parle de  « vie courte ». Cette limite a été choisie car c’est la valeur enveloppe de la période de deux des produits de la fission parmi les plus abondants, le césium 137 (30,17 ans) et le strontium 90 (29,12 ans).De plus, la radioactivité d’un élément ayant cette période est divisée par mille au bout de 300 ans, c'est-à-dire qu’elle a presque disparu.      
                                                         

Les cinq catégories de déchets

Les déchets de très faible activité (TFA)

Ils représentent moins de 30 % des déchets radioactifs. Ils sont principalement issus du fonctionnement et du démantèlement des installations nucléaires ou d'industries classiques utilisant des matériaux radioactifs (chimie, métallurgie, production d'énergie...). D’autres viennent de l'assainissement et de la réhabilitation d'anciens sites pollués par la radioactivité (béton, gravats, terres, déchets métalliques). Leur niveau de radioactivité est en général inférieur à 100 becquerels par gramme mais leur période radioactive peut être plus ou moins longue. Si bien que dans plusieurs pays, ces déchets sont considérés comme des déchets conventionnels et peuvent ainsi être réutilisés dans des  secteurs industriels autres que « nucléaire ». 

Les déchets de faible et moyenne activité à vie courte (FMA/VC)

Ils représentent environ 60 % du volume total des déchets radioactifs et contiennent essentiellement des radionucléides à vie courte (cobalt 60, césium 137…). Leur niveau de radioactivité est en général de l’ordre de quelques centaines à un million de becquerels par gramme. Ils sont principalement liés à la maintenance (vêtements, outils, gants, filtres…) et au fonctionnement des installations nucléaires (traitements d'effluents liquides ou gazeux). Ils sont aussi issus de laboratoires de recherche, d'hôpitaux, d'universités ou d'opérations d'assainissement et de démantèlement.

Les déchets de faible activité à vie longue (FA-VL)

Ils représentent environ 7 % du volume total des déchets et leur activité est relativement faible. Ce sont essentiellement des déchets de graphite, issus des premières centrales UNGG, et d’autres, contenant du radium. Ce sont aussi des objets et produits radioactifs anciens (fontaine au radium, montres, crèmes, lotions…), des sources usagées (paratonnerres, détecteurs d'incendie…), des déchets collectés lors de l’assainissement d’anciens sites industriels contaminés au radium ou au thorium (le laboratoire de Marie Curie par exemple) ou de la mise au point des méthodes d’extraction de l’uranium. Leur production est arrêtée ou va l’être. Leur niveau de radioactivité est de plusieurs centaines de milliers de becquerels par gramme.

Les déchets  de moyenne activité à vie longue (MA/VL)

Les déchets MA-VL représentent environ 3 % du volume total des déchets. Il s’agit des déchets métalliques issus du traitement des combustibles usés et les composants ayant séjourné dans les réacteurs nucléaires, ainsi que ceux issus d'opérations de maintenance et de démantèlement d'installations nucléaires, d'ateliers, de laboratoires… Leur niveau de radioactivité se situe en général entre un million et un milliard de becquerels par gramme. 

Les déchets de haute activité à vie longue (HA/VL) 

Ce sont principalement les déchets issus du traitement des combustibles utilisés dans les centrales nucléaires. Ils représentent moins de 0,2 % du volume total des déchets radioactifs et concentrent 96 % de la radioactivité. Leur niveau de radioactivité est de plusieurs milliards à plusieurs dizaines de milliards de becquerels par gramme.
 

 
A SAVOIR
Si 62% des déchets radioactifs existants sont bien issus de la production d’électricité, 38 %  proviennent d’autres secteurs d’activité qui utilisent les propriétés de la radioactivité, comme la recherche (biologie, archéologie), la défense, la médecine ou encore certaines activités industrielles particulières (conservation des aliments, contrôle des soudures, stérilisation du matériel médical, détection incendie…).
 


La gestion des déchets radioactifs

La gestion des déchets radioactifs est encadrée par la loi du 28 juin 2006 relative à la gestion durable des matières et déchets radioactifs (qui est une révision et une extension de lois plus anciennes). Les principes, fixés par la loi, sont la protection de la santé des personnes et de l’environnement, la réduction de la quantité et de la nocivité des déchets radioactifs, la prévention ou limitation des charges supportées par les générations futures et le principe « pollueur-payeur » qui prévaut en droit de l’environnement.  

L'Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (Andra) est chargée de trouver, mettre en œuvre et garantir des solutions de gestion sûres pour l’ensemble des déchets radioactifs français. Tous les 3 ans, l’Andra établit un inventaire complet des matières et déchets radioactifs. Le Plan national pour la gestion des matières et des déchets radioactifs (PNGMDR), renouvelé tous les 3 ans, permet de mettre en œuvre les principes de la loi de 2006. 90 % du volume des déchets radioactifs produits en France chaque année, disposent d’une filière de gestion en stockage ultime. Ce Plan national mis en place en France en 1997, est désormais une obligation européenne.
 


 

Une solution durable pour chaque catégorie de déchets

En France, les déchets radioactifs sont d’abord entreposés avant d’être envoyés dans des centres de stockage adaptés à leur radioactivité et leur durée de vie. Les exploitants traitent et conditionnent leurs déchets radioactifs avant de les confier à l’ANDRA. 

Les TFA dans des « big bags »

Représentant entre 20 000 et 30 000 m3 chaque année, ils sont stockés depuis 2003 dans un centre de stockage de l’Andra, dans l’Aube. Selon leur nature, ils sont conditionnés dans des big-bags ou des casiers métalliques. Certains font l’objet de compactage (déchets plastiques et métalliques) ou de solidification et stabilisation (boues, eaux polluées…).

Les FMA-VC dans un centre de stockage dans l’Aube

Initialement stockés au Centre de stockage de la Manche, aujourd'hui fermé et surveillé par l'Andra, les déchets FMA-VC (plus de 10 000 m3 chaque année) sont stockés depuis 1992 dans un centre de l’Andra dans l’Aube. Avant stockage, ils sont solidifiés ou compactés pour réduire leur volume, placés dans un conteneur en métal ou en béton puis enrobés avec du béton. Un colis de déchets FMA-VC est composé de 15 à 20 % de déchets radioactifs et de 80 à 85 % d'enrobage.

Les FA-VL entreposés

Tous ces déchets sont entreposés sur les sites de production ou dans des sites dédiés dans l’attente de solution de stockage pérenne.

Les déchets MA-VL et HA/VL devraient rejoindre Cigéo

Du fait de leur niveau de radioactivité et leur durée de vie, ils seront stockés au Centre industriel de stockage géologique Cigéo. Les déchets HA sont intégrés dans une matrice de verre, ils sont ensuite coulés dans un colis en inox. Un colis de déchets HA contient environ 400 kg de verre pour environ 70 kg de déchets. En attendant la création du stockage profond Cigéo, ils sont entreposés notamment à l’usine de retraitement AREVA de La Hague (Manche), placés dans des installations confinant la radioactivité.
 

 
L'ABSENCE DE SEUIL DE LIBERATION, UN OBSTACLE AU RECYCLAGE
Dans de nombreux pays, en dessous d'un certain niveau de radioactivité ou « seuil de libération », les déchets peuvent être stockés, à certaines conditions, dans des centres de stockage conventionnels. En France, tout déchet issu d’une installation nucléaire doit être géré dans une installation dédiée.
 


Le choix du cycle fermé pour préserver l’environnement

La stratégie retenue par la France depuis les années 80 en matière de cycle du combustible nucléaire est de pratiquer le traitement/recyclage du combustible usé. En France, le recyclage permet d’économiser les ressources en uranium naturel et de diviser le volume des déchets par 5 et leur toxicité par 10.

Par ailleurs le traitement des combustibles usés permet de conditionner les déchets ultimes (produits de fission et certains noyaux lourds artificiels) dans des matrices vitreuses extrêmement résistantes, spécialement conçues et qualifiées pour assurer un confinement durable de la radioactivité (ce qui n’est pas le cas du combustible usé qui contient ces éléments radioactifs).

Ce choix a un impact  important sur la nature des déchets radioactifs générés par la filière électronucléaire. Le traitement dans les usines d’AREVA, permet de valoriser jusqu’à 96% du combustible usé pour produire de nouveaux combustibles : MOX, obtenu à partir du plutonium isolé grâce au traitement du combustible usé, mais également de l’uranium, réutilisable lui aussi comme combustible après un procédé d’enrichissement.   

Les 4 % restants constituent des déchets de haute activité et de moyenne activité à vie longue (HA et MA-VL). Non recyclables, Les déchets HA sont isolés, puis incorporés dans du verre en fusion et solidifiés dans des conteneurs en inox. Une fois conditionnés, ils sont entreposés dans l’usine AREVA de la Hague, dans des installations conçues pour assurer temporairement le confinement de leur radioactivité.

Au-delà de ces déchets, le traitement des assemblages de combustibles usés génère lui aussi des déchets radioactifs. Il s‘agit de déchets de moyenne activité à vie longue (MA-VL), principalement constitués des gaines et embouts métalliques du combustible, qui sont compactés et conditionnés dans des conteneurs spécifiques.
 

CIGEO, une solution de stockage durable

90% des déchets radioactifs français disposent déjà d’une solution de stockage définitive.

Il est indispensable de définir une solution pérenne pour les déchets de haute et de moyenne activité à vie longue. Ces déchets sont produits par la production d’énergie nucléaire, la Défense, l’industrie et la recherche. Certains conserveront une radioactivité significative pendant environ  100 000 ans. La solution de leur stockage en formation géologique profonde a été retenue par le Parlement en 2006. D’autres pays, comme la Suède et la Finlande, s’engagent également vers le confinement des déchets radioactifs, tout en limitant les charges pour les générations futures. C’est l’objet du projet de Centre Industriel de stockage géologique Cigéo, développé par l’Andra. Sous réserve des autorisations accordées, Cigéo devrait être mis en service vers 2025.

Cigéo est conçu pour être réversible durant sa phase d’exploitation. Ainsi, les générations futures garderont la possibilité de modifier le processus de stockage, par exemple si elles mettent au point une nouvelle solution technique de gestion de la radioactivité ou si des éléments aujourd'hui considérés comme déchets devenaient valorisables. La réversibilité présente toutefois un risque car, tant que le site n’est pas définitivement fermé, on ne peut garantir un confinement géologique total. L’ANDRA mène des études afin de déterminer les conditions de sécurité d’un stockage réversible.
 

 
ENTREPOSAGE ET STOCKAGE
L’entreposage est une étape intermédiaire qui consiste à isoler les déchets pendant une période intérimaire allant de quelques mois à plusieurs dizaines d’années, en attendant de pouvoir les stocker définitivement.Le stockage est une solution définitive qui vise à confiner les déchets pendant plusieurs centaines, voire plusieurs milliers d’années, jusqu’à ce que leur radioactivité ait diminué à un niveau tel et qu’il le ne présentent plus aucun danger pour l’homme et pour l’environnement.

 


Le coût de la gestion des déchets est déjà intégré dans le prix de l’électricité

Les exploitants sont responsables des déchets qu’ils produisent. C’est donc à eux qu’incombe le financement de leur gestion, au prorata des volumes qu’ils produisent. Ils passent dans ce cadre des contrats avec l’Andra pour la prise en charge de leurs déchets dans les centres de stockage  opérationnels. Ils participent également au financement des recherches sur la gestion des déchets, et notamment sur la conception de futurs centres pour les déchets à vie longue, avec deux taxes prélevées sur les Installations Nucléaires de Base (INB).

Pour ne pas le faire porter aux générations futures la charge financière de la gestion des déchets, la loi de 2006 exige des producteurs de déchets qu’ils provisionnent dans des fonds sécurisés, le coût de toutes les opérations futures concernant la gestion de leurs déchets radioactifs et la déconstruction de leurs installations. Cette provision est de l’ordre de plusieurs milliards d'euros.

Une subvention est versée à l’Andra par l’Etat pour sa mission de service public de collecte et prise en charge des objets radioactifs détenus par des particuliers et des déchets radioactifs issus de l’assainissement de sites pollués par la radioactivité, dont le responsable n’est pas solvable ou défaillant.