TPE 1èreS
L'énergie nucléaire en France

Matthieu Burnand-Galpin
Chandima De Silva
Eran Diler
John Fleury
L'énergie nucléaire en France
II 1 - Origine et nature des déchets
         On appelle déchet radioactif toute substance ou matière qui contient des éléments radioactifs (radionucléides) qui ne sont pas autorisés à être dispersés ou rejetés dans l’environnement sans contrôle. La définition officielle d’après la loi est la suivante :          « matière radioactive ne pouvant être réutilisée ou retraitée dans les conditions techniques et économiques du moment ».  On caractérise d’ailleurs un déchet radioactif par le temps qu’il met pour perdre la moitié de sa radioactivité : une période. Au bout de 10 périodes, on considère que le déchet n’est plus radioactif (et peut être relâché dans la nature dans la plupart des cas). Ceci est le phénomène de décroissance. 

         La nature des déchets radioactifs varie selon les secteurs d’activité ou les milieux d’où ils proviennent.  Par exemple, ils peuvent provenir du démantèlement de sites nucléaires anciens qui ne sont plus fonctionnels, tels que des sites pour la défense qui génèrent également des petites quantités de déchets. Aussi, les installations nucléaires qui ne servent plus, qu’elles soient civiles ou militaires, laissent derrière elles des matières radioactives, comme des gravats, des ferrailles ou des tuyauteries.  On retrouve des éléments radioactifs dans le domaine militaire aussi.
La part de déchets radioactifs produits dans chaque secteur de l’industrie
Source : http://www.savoirs.essonne.fr/typo3temp/pics/64b2a59b91.jpg
         Les objets contenant de la radioactivité deviennent par la suite des déchets radioactifs, comme la peinture lumineuse utilisée pour les aiguilles d’horloges (peinture au radium), les paratonnerres qui contiennent du radium ou encore des engrais contenant du phosphate. Certains déchets proviennent du nettoyage de sites qui autrefois utilisaient des matières radioactives comme par exemple des laboratoires (notamment celui de Marie Curie). La radioactivité est également présente en médecine avec la radiographie ou la radiothérapie, pour soigner ou pour faire des recherches. La quantité de déchets générés est faible mais il existe de nombreux producteurs sur le territoire français.

         Néanmoins, 64,8% des déchets radioactifs proviennent du domaine électronucléaire, des centrales qui produisent l’électricité en France. Parmi les combustibles usés lors de la réaction qui se produit au niveau du réacteur de la centrale (uranium, plutonium…), 97% d’entre eux sont recyclables, et les 3% restant sont des déchets.  Chaque année, l’industrie nucléaire produit 1150 tonnes de combustibles usés (envoyés à des usines de retraitement des déchets). Enfin, les déchets technologiques sont des ustensiles ayant été utilisés dans une centrale : tenues de protection, gants, blouses, filtres de circuits d’eau, flacons, outils usagés…

Pourcentage et classement des déchets radioactifs sortant des centrales nucléaires
Source : http://www.edf.com/html/panorama/medias/images/
         On peut aussi parler des déchets graphites, qui apparaissent lors du démantèlement des premières centrales nucléaires du CEA et EDF (de la filière « graphite gaz », d’où le nom des déchets), et des déchets radifères, qui proviennent des systèmes de ventilation qui émettent du radon, matière radioactive. En France, plus de mille sites sont répertoriés détenteurs de déchets radioactifs : des dépôts, des bâtiments de l’industrie nucléaire ou de l’armée, des usines, des universités, des hôpitaux, des établissements de la défense nationale, dans le domaine de la recherche…
Carte des sites contenant des déchets radioactifs en France
Source : <http://nucleaire-nonmerci.net/images/cartenucleaire.gif>
         Les déchets radioactifs sont classés selon l’intensité de leur radioactivité (soit leur niveau d’activité par rapport  à leur dangerosité) et selon la durée ou la période de leur portée radioactive qui définit la durée de nuisance (qui peut avoir un écart très large). On distingue ainsi les déchets de très faible activité (TFA) qui viennent du démantèlement des installations nucléaires et autres (bétons, gravats, ferrailles…) qui ont une durée de vie courte et proche de celle de la radioactivité naturelle qui n’affecte quasiment pas le corps humain.  Les déchets de faible et moyenne activité à vie courte (FMA-VC) sont principalement des déchets technologiques, mais aussi des déchets provenant de la médecine. Ils représentent 90% de l’ensemble des déchets radioactifs, et ont une période de radioactivité d’environ 30 ans. 

         On peut aussi définir les déchets de faible activité à vie longue (FA-VL) qui sont principalement les déchets radifères et graphites dont on a parlé précédemment. Leur durée de vie est de quelques centaines d’années.  Enfin, il y a les déchets de moyenne activité à vie longue (MAVL) et les déchets de haute activité (HA) qui peuvent produire des mutations génétiques sur le corps humain. Ceux-ci proviennent du cœur des centrales nucléaires, au niveau du réacteur où toutes les réactions se produisent.  Ce sont par exemple les tubes en zirconium au niveau desquels la réaction de fission s’effectue. Leur période radioactive peut s’étendre sur plusieurs milliers, millions, voire milliards d’années.  Ils contiennent 95% de la radioactivité totale des déchets, mais ne représentent que 3% du volume total des déchets radioactifs en France. Pour avoir une idée d’ordre de grandeur, l’homme a une radioactivité de 7000 becquerels, 1kg de minerai d’uranium représente 25 millions de becquerels, et 1kg de déchets à haute activité représente 10 000 milliards de becquerels.

         Pour classer les déchets provenant d’une centrale nucléaire uniquement, on utilise un autre système de classification. On appelle déchets de type A les déchets technologiques ou les produits chimiques qui n’ont pas de contact direct avec le réacteur mais se trouvent sur le site ou dans le bâtiment qui contient de la radioactivité (on appelle cela le « zonage déchet » dans les sites nucléaires), qui ont une durée de vie courte.  Les déchets de type B sont les structures métalliques qui se trouvent à côté ou dans le réacteur, hautement radioactifs (par exemple les tubes de zirconium ou l’acier inoxydable constituant le réacteur). Enfin, les déchets de type C sont les produits de la réaction de fission.  Ce sont des atomes qui sont cependant en très petite quantité mais qui sont très dangereux, aujourd’hui on ne sait pas les traiter (mais on sait se protéger d’eux).

         De nos jours, les centrales nucléaires en marche essayent de réduire les volumes de leurs déchets ainsi que les effluents à risques rejetés sous forme liquide ou gazeux.  La gestion des déchets radioactifs est un problème qui préoccupe les industriels et les autorités.






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