Classification Les déchets de haute activité

Les déchets les plus radioactifs produits en France sont les déchets de haute activité (HA) en provenance, pour la plupart, de l’industrie électronucléaire. Ils correspondent essentiellement aux résidus hautement radioactifs issus du traitement des combustibles utilisés dans les centrales nucléaires. Ils peuvent avoir une durée de vie très longue (plusieurs centaines de milliers d’années). Leur niveau de radioactivité et leur longue durée de vie amènent aujourd’hui les chercheurs et les industriels à concevoir un Centre de stockage géologique (Cigéo) situé dans une couche d'argile à environ 500 mètres sous terre.

Des résidus de l’industrie nucléaire

Illustration d'un graphique présentant les secteurs produisant des déchets de haute activité

Les combustibles utilisés dans les réacteurs nucléaires actuels sont composés d’un assemblage d’uranium parfois associé à du plutonium. Au fil du temps, ces combustibles deviennent moins performants. Ils sont alors traités, principalement à l’usine AREVA de La Hague. Ce traitement permet de récupérer les matières (plutonium et uranium) pouvant être recyclées et servir à la fabrication de nouveaux combustibles nucléaires.

Les résidus non réutilisables obtenus lors de ce traitement constituent les déchets HA. Il s’agit de résidus de la combustion nucléaire de l'uranium qui se produit au sein des réacteurs nucléaires. Hautement radioactifs, ils représentent de 3 à 5 % du combustible usé. 

Les combustibles utilisés dans les réacteurs nucléaires sont constitués d’un assemblage de 264 "crayons". Il s’agit de tubes d’environ 4 m de longueur dans lesquels sont empilées des pastilles d’uranium, parfois associées à du plutonium dans certains réacteurs.
ensemble de crayons de combustibles nucléaires
C’est l’uranium, mis sous forme de pastilles, qui sert de combustible dans les centrales nucléaires. Dans certains réacteurs, celui-ci peut être associé à du plutonium. Le traitement de ces combustibles usés permet de récupérer l’uranium et le plutonium réutisables pour la fabrication de nouveaux combustibles.
gros plan sur une pastille d'uranium
Lors de leur traitement, les combustibles usés sont dissous dans une solution chimique. Les matières réutilisables sont récupérées, alors que les résidus hautement radioactifs non réutilisables restent entreposés, sous forme liquide, dans des cuves.
cuve pour les résidus hautement radioactifs
Le verre est l’un des plus anciens matériaux utilisés par l’homme. Celui choisi pour le conditionnement des déchets HA est spécial. Il présente une durabilité et des capacités de confinement très élevées. Chaque radionucléide se retrouve ainsi piégé dans le verre.
morceau de verre en fusion
Liquides au moment de leur production, les déchets HA sont calcinés afin d’obtenir une poudre qui pourra être ensuite incorporée dans une pâte de verre en fusion. Le mélange est directement coulé dans un colis en acier.
pâte de verre en fusion
Un colis de déchets HA est contitué d’environ 400 kg de verre pour 11 kg de déchets. Il mesure environ 1 m 30 pour 43 cm de large.
gros plan sur un colis de déchets HA
Les colis de déchets HA sont entreposés sur le site de production dans des installations spécifiques. Etant donné leur forte radioactivité, ils sont placés dans des puits ventilés qui permettent d’évacuer la chaleur qu’ils dégagent.
vue intérieure d'un site de production

 

A savoir : au 31 décembre 2010, il existait 2 700 m3 de déchets HA. L’Inventaire national prévoit un volume total de 4 000 m3 de déchets HA produits d'ici fin 2020 et de 5 300 m3 d'ici fin 2030.

Que faire des déchets HA ?

Comme tout déchet radioactif, les déchets HA sont destinés à être stockés définitivement dans des centres industriels adaptés. Compte tenu de leur durée de vie longue, pouvant aller jusqu'à plusieurs centaines de milliers d’années, et de leur niveau de radioactivité, ces déchets devront être stockés, comme les déchets de moyenne activité à vie longue (MA-VL), dans un centre construit dans une couche d'argile à environ 500 mètres de profondeur.

Des déchets emprisonnés dans le verre

Les déchets HA sont d’abord traités, puis conditionnés selon des normes bien spécifiques. Ils sont ainsi calcinés et se présentent sous la forme d’une poudre noire. Ensuite, ils sont immédiatement incorporés à une pâte de verre en fusion. Le mélange est coulé dans un colis en inox. Ce dernier contient environ 400 kg de verre pour 11 kg de déchets HA. Le niveau de radioactivité des déchets HA est tel qu’ils dégagent une forte chaleur… Près de 350 °C en moyenne par colis ! Cette chaleur diminue progressivement avec le temps en raison de la décroissance naturelle de leur radioactivité. Avant de pouvoir être stockés, ils devront d’abord être entreposés plusieurs dizaines d’années pour atteindre une température de 90 °C

Pour faciliter les opérations de manutention, de transport, d’entreposage et de stockage, chaque colis de déchets pourrait être placé dans un deuxième conteneur en acier.

Dans l’attente de la mise en service d’un centre de stockage profond, aux alentours de 2025, les déchets HA sont entreposés dans des installations spécifiques sur les sites de production, à La Hague (usine AREVA), à Marcoule et à Cadarache (sites du Commissariat à l’énergie atomique).