Transmutation nucléaire : pourquoi pas, mais pourquoi faire ?
Par Michel Gay
La transmutation nucléaire « forcée » peut transformer certains déchets nucléaires à vie longue en éléments naturels sans danger. Cela parait séduisant, mais y-a-t-il un intérêt technique, économique et social à le faire ?
Quel est le problème ?
Les déchets radioactifs issus de la production nucléaire sont déjà définitivement gérés et stockés pour 90% d’entre eux en volume.
Les 10% restants représentants la quasi-totalité de la radioactivité sont constitués principalement de deux types d’éléments apparus dans le combustible des réacteurs nucléaires :
- les éléments restants issus de la fission (cassure) des noyaux d’uranium (et de leurs dérivés comme le plutonium) qui produisent la chaleur. Ils sont appelés « produits de fission ». Leur radioactivité décroit rapidement et, pour la plupart, leur dangerosité a disparu après quelques dizaines d’années. Ils ne constituent donc plus un sujet de préoccupation, sauf pour quelques cas particuliers (abordés ensuite) qui doivent être gérés sur le long terme ;
- les nouveaux éléments issus des noyaux d’uranium ayant absorbé des neutrons sans se briser. Ils sont appelés « transuraniens » (au-delà de l’uranium) ou « actinides ». Ils sont principalement constitués par le plutonium (majoritaire), le neptunium, le curium et l’américium. Ces trois derniers (minoritaires) sont appelés les « actinides mineurs ».
La solution reconnue internationalement pour une gestion pérenne de ces déchets de moyenne et haute activité à vie longue est de les stocker géologiquement et définitivement dans une couche étanche d’argile (en France) ou de granite (en Suède) à plusieurs centaines de mètres de profondeur dans du verre enrobé d’acier et de béton.
La France a fait le choix de recycler le plutonium dans sa production d’électricité actuelle (10% de cette production est issue de plutonium recyclé), et de le conserver pour l’utiliser dans les futurs réacteurs nucléaires (de quatrième génération), au-delà de 2050. Il n’est donc pas envisagé aujourd’hui de l’inclure dans le stockage géologique.
Seuls les actinides mineurs sont concernés par ce stockage profond.
Pour mémoire, environ 30% de l’électricité en France est produite par la fission du plutonium issu de l’uranium dans les réacteurs.
Stockage géologique : dangereux ou non ?
Les actinides sont de gros éléments non solubles dans l’eau qui ne ressortiront jamais de leur stockage géologique.
Le CEA indique (page 77 du tome 2 de son rapport de 2012) que « Les actinides mineurs n’étant pas mobiles dans le concept de stockage retenu en France, ils ne contribuent pas aux doses radiologiques à l’exutoire ».
Il indique aussi (page 70 de ce même rapport) que l’Agence nationale pour la gestion des déchets nucléaires (ANDRA) a mis en évidence que : « Pour les actinides, leur forte rétention chimique dans les argilites du Callovo-Oxfordien les confineront quasi-totalement dans le champ proche ».
Selon l’ANDRA (page 77), les seuls contributeurs aux doses radiologiques reçues aux exutoires du stockage seront les produits de fission ou d’activation à vie longue Iode 129, Chlore 36 et Sélénium 79.
Certains produits de fission, après avoir franchi les barrières du verre, de l’acier et du béton, puis s‘être dissous dans l’argile et avoir diffusé dans les différentes couches terrestres, pourraient éventuellement ressortir après un temps si long (au minimum 100.000 ans dans le pire des cas…) et en dose si infime que leur dangerosité ne sera pas mesurable.
Cette radioactivité minime résiduelle sera alors au maximum d’un centième de la radioactivité naturelle locale dans 400.000 ans (page 57)… et se confondra avec elle.
De plus, cette radioactivité naturelle (2,4 millisieverts en moyenne) est par endroit (selon la nature du sol) multipliée par dix entre la région parisienne et la Bretagne, ou le Massif central, ou les Alpes !
Où est le problème ?
Où est donc le problème puisque la gestion pérenne des déchets nucléaires est déjà établie et résolue par le stockage géologique profond dans le centre CIGEO, et actée dans la loi depuis 2006 ?
Cette loi préconisait aussi de continuer les recherches sur la transmutation des déchets radioactifs.
Certains experts préconisent de réduire la radioactivité des déchets en les transmutant soit dans les futurs réacteurs à neutrons rapides (RNR), soit dans des réacteurs spécifiques principalement dédiés à cette transmutation appelée ADS (accelerator driven system).
Mais, quelle que soit la voie envisagée, pourquoi transmuter à grands frais une toute petite partie des déchets (les actinides mineurs) alors qu’ils sont déjà parfaitement gérés et qu’ils ne présentent (et ne présenteront jamais) aucun danger ?
En effet, le CEA indique dans son rapport de 2012 (page 77) que « La transmutation des produits à fission à vie longue n’est pas techniquement possible ».
Et parmi les trois actinides mineurs, seule la transmutation de l’américium présenterait un avantage technique et économique en réduisant « la charge thermique » des déchets ce qui permettrait de « diviser par trois l’emprise souterraine d’un stockage géologique ». Et donc de stocker trois fois plus de déchets pour un même volume de stockage.
Mais cette densification n’aura-t-elle pas de conséquences sur le fonctionnement du stockage ?
Pour cet avantage (densification du stockage), construire une vingtaine (page 39) de couteux réacteurs ADS à la seule fin de transmuter l’américium est-il vraiment nécessaire, et même seulement utile ?
Le jeu (constructions couteuses) en vaut-il la chandelle (se donner l’illusion de réduire un danger fictif et réduire par trois le volume du stockage) ?
Puisqu’un projet de réacteur ADS (MYRRHA) est déjà en cours de construction à Mol en Belgique avec aussi d’autres objectifs (notamment médicaux et de recherches) jusqu’en 2030,… payons pour voir (un milliard d’euros) !
Imprécation et information
L’époque actuelle est davantage à l’imprécation antinucléaire et à « l’intox » qu’à une information raisonnée sur la production d’électricité d’origine nucléaire.
Pour aller au-delà de l’écume et de la désinformation des principaux médias et de certaines organisations autoproclamées « indépendantes », et même d’une frange d’experts nucléaires, la lecture estivale des livres suivants pourrait être utile à une meilleure compréhension du sujet « radioactif » des déchets nucléaires, et du nucléaire en général :
« Les déchets nucléaires : quel avenir ?» de Stéphane Gin
« Déchets nucléaires : Où est le problème ? » de Francis Sorin
« Le nucléaire : un choix raisonnable ? » de Hervé Nifenecker
« Vive le nucléaire heureux ! » de Michel Gay
Et enfin pour les plus désireux de s’informer techniquement en profondeur, le remarquable livre « La radioactivité » de Yves Chelet (plus de 500 pages…).