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02 octobre 2019

“La transmutation peut optimiser le stockage des déchets de haute activité et/ou de longue durée de vie, mais le stockage souterrain reste absolument nécessaire”

Après plus de quarante ans de recherche, l'ONDRAF propose le stockage géologique ou souterrain comme solution sûre et réalisable à long terme pour les déchets de haute activité et/ou de longue durée de vie en Belgique.

Le projet MYRRHA du Centre d’Étude de l’Énergie Nucléaire (SCK•CEN) à Mol étudie la possibilité des techniques innovantes de contribuer à l'optimisation du stockage en répondant à la quantité et aux caractéristiques des déchets.

Une partie des déchets radioactifs présents dans notre pays sont des déchets de haute activité et/ou de longue durée de vie. Ils proviennent de la production d'électricité dans les centrales nucléaires et de la recherche sur l'énergie nucléaire ou d'autres applications nucléaires. Afin de trouver une solution à long terme pour ce type de déchets, l'ONDRAF et le SCK•CEN mènent des recherches sur le stockage géologique depuis les années 1980, notamment dans le laboratoire souterrain HADES à Mol.

Sûreté et réalisme

« Nos recherches montrent que le stockage géologique ou souterrain dans de l'argile peu indurée constitue une solution sûre et réalisable pour les déchets de haute activité et/ou de longue durée de vie », déclare Marc Demarche, directeur général de l'ONDRAF. Bien que ces déchets ne représentent qu'une petite partie des déchets radioactifs belges, ils sont très nocifs pour l’homme et l'environnement. Les déchets de haute activité émettent également de la chaleur pendant plusieurs milliers d'années. « L'objectif d'une installation de stockage géologique est de confiner les déchets une fois pour toutes et de les isoler de l'homme et de l'environnement. Tandis que différentes barrières artificielles et naturelles retiennent les substances radioactives, la radioactivité diminue progressivement en raison de la décroissance radioactive. Les substances qui, à terme, seront libérées dans l'environnement resteront, grâce aux barrières, bien en deçà des niveaux qui constituent un danger pour l’homme et l'environnement. »

Optimisation des déchets

« En attendant, l'ONDRAF reste ouvert aux techniques permettant d'optimiser le stockage des déchets de haute activité et/ou de longue durée de vie », précise Marc Demarche. L'une de ces techniques est la « transmutation » des combustibles nucléaires usés. « Un terme scientifique pour un procédé visant à transformer des substances radioactives de longue durée de vie en substances de courte durée de vie », explique Eric van Walle, directeur général du SCK•CEN. Afin d’appliquer cette technique, le combustible nucléaire usé doit avant tout être recyclé. Une étape nécessaire pour séparer à l'avance les différentes substances radioactives contenues dans le combustible. « Ce recyclage a déjà eu lieu par le passé afin d'éliminer l'uranium et le plutonium présents dans le combustible usé, et la fraction résiduelle a été scellée sous forme de déchets vitrifiés », ajoute Marc Demarche.

Avec le projet MYRRHA, le SCK•CEN veut désormais aller plus loin : « La fraction résiduelle contient en effet encore des substances nocives de longue durée de vie qui émettent de la chaleur », explique Eric van Walle. « Certaines de ces substances peuvent être transformées par transmutation en d'autres substances qui, généralement, présentent une durée de vie plus réduite, sont moins nocives et produisent de la chaleur sur une période plus courte. » Pour ce faire, ces substances doivent d'abord être isolées, puis transformées en un combustible approprié pour la transmutation. Les recherches sur ces procédés battent également leur plein. Eric van Walle : « Nous savons déjà que la transmutation fonctionne. Il s’agit encore de vérifier si la technique peut être appliquée à plus grande échelle. »

Et c'est exactement là que le projet MYRRHA s'intègre dans le puzzle. Le projet, qui peut compter sur le soutien financier du gouvernement fédéral, permettra de construire le premier modèle pilote au monde de réacteur nucléaire alimenté par un accélérateur de particules.

Avantages pour le stockage

S'il s'avère que la transmutation fonctionne aussi à plus grande échelle, cela pourrait profiter à une future installation de stockage. « Les déchets qui subsistent après la transmutation émettraient moins de chaleur, ce qui permettrait de resserrer les différentes galeries de stockage », indique Marc Demarche. « Ce serait avantageux tant au niveau de la superficie que pour le coût du stockage souterrain. Si le plutonium séparé pouvait également être réutilisé, les déchets restants présenteraient également un risque de rayonnement moindre dans le cas peu probable où quelqu'un entrerait dans l’installation de stockage. Par exemple, si un forage venait à toucher les déchets stockés. »

Un stockage géologique nécessaire

« La transmutation a pour avantage de transformer les actinides « mineurs » de longue durée de vie et émetteurs de chaleur (les métaux appartenant au même groupe d'éléments chimiques que l'uranium et le plutonium) en résidus ayant principalement une durée de vie plus courte. Toutefois, une installation de stockage souterrain reste nécessaire, non seulement pour les substances radioactives de longue durée de vie qui n’entrent pas en ligne de compte pour la transmutation mais aussi pour les résidus de longue durée de vie issus de la transmutation. Ce sont précisément ces substances qui, à terme, seront rejetées dans la nature et qui, par conséquent, déterminent l'impact du stockage souterrain. En outre, la transmutation ne s'applique qu'au combustible nucléaire usé, et donc pas aux déchets déjà traités tels que les déchets vitrifiés, cimentés ou bituminés. Tous ces déchets doivent dès lors être gérés en toute sûreté et à long terme, ce qui n’est possible qu’avec le stockage souterrain », conclu Marc Demarche.