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Piscine de combustible nucléaire usé

Storage Center El Cabril,
Espagne

Les déchets nucléaires

Les déchets nucléaires

L'un des principaux problèmes de l'utilisation de l'énergie nucléaire est la gestion des déchets nucléaires, car ils sont très dangereux et difficiles à éliminer.

Les déchets radioactifs sont définis comme toute matière dérivée de l'utilisation pacifique de l'énergie nucléaire contenant des isotopes radioactifs pour laquelle une réutilisation n'est pas attendue. Les déchets de combustible nucléaire usé provenant de la fission nucléaire au cœur du réacteur de fission nucléaire représentent la forme la plus connue de déchets radioactifs, ainsi que l'une des plus difficiles à gérer en raison de sa longue permanence dans l'environnement; mais aussi d'autres activités humaines conduisent à la production de ce type de déchets (par exemple médicaux, de recherche, d'applications industrielles ...).

Dans l'histoire de l'industrie, de nombreux déchets issus des processus de production ont été reconnus comme toxiques pour l'homme ou dangereux pour l'environnement de nombreuses années seulement après leur apparition et, parfois, seulement après des urgences environnementales ou sanitaires. alarmer l'opinion publique, faire pression pour adopter une législation restrictive ou des processus d'élimination plus efficaces.

Par rapport à ce cadre, les risques potentiels liés au gaspillage de l'énergie nucléaire ont été immédiatement reconnus. C'est pourquoi déjà, avec le développement des premières centrales nucléaires commerciales, des solutions complètes de traitement des déchets ont été imaginées et mises en œuvre. beaucoup plus tôt, à la fin du boom économique, la population des pays industrialisés s'inquiétait davantage de ces problèmes.

Origine des déchets nucléaires

Les centrales nucléaires sont des sources importantes de déchets radioactifs. Le combustible nucléaire irradié contient de grandes quantités d'uranium radioactif, de plutonium, de césium et de nombreux autres isotopes pour lesquels il n'y a pas d'applications. Le démantèlement d'une centrale nucléaire libère de grandes quantités de matériaux de construction, de conduites, etc. Ils sont hautement radioactifs.

La médecine nucléaire génère également des déchets nucléairesCependant, les centrales nucléaires ne sont pas les seules à générer des déchets nucléaires. La médecine nucléaire, la radiothérapie et la curiethérapie utilisées dans les hôpitaux génèrent une large gamme de déchets radioactifs légers. De nombreuses industries telles que l'industrie pétrolière et certains centres de recherche produisent également des déchets radioactifs légers. Lors du développement des armes nucléaires, en plus du combustible nucléaire réutilisable, des matières radioactives sont libérées et ne peuvent plus être utilisées. Des déchets radioactifs sont également générés lors de l'extraction et du traitement du combustible nucléaire. Enfin, l'industrie du traitement des déchets radioactifs fournit également des déchets radioactifs.

Les déchets peuvent être d'une nature très différente. Les substances solides, par exemple les barres de combustible usé, les filtres, les outils, le sol et les vêtements contaminés, mais également les liquides tels que l'eau de refroidissement ou les solvants contenant des substances radioactives. En principe, toute forme de déchet contaminé radioactivement est classée comme déchet radioactif.

Classification européenne des déchets nucléaires

Déchets nucléairesÉtant donné que tous les pays n'utilisent pas la même classification, la Commission européenne a recommandé des critères unificateurs, pour lesquels elle propose la classification suivante, à compter du 1er janvier 2002:

Déchets nucléaires de transition: déchets, principalement d'origine médicale, qui se désintègrent pendant la période de stockage temporaire et qui peuvent ensuite être gérés comme des déchets non radioactifs.

Déchets nucléaires de faible et moyenne activité: leur concentration en radionucléides est telle que la génération d'énergie thermique lors de son évacuation est suffisamment faible. Ils sont également classés comme résidus à vie courte - contenant des nucléides dont la demi-vie est inférieure ou égale à 30 ans, avec une concentration limitée de radionucléides alpha à vie longue - et dans des résidus à vie longue - avec des radionucléides et une vie émettrice longtemps dont la concentration est supérieure aux limites applicables aux déchets à vie courte.

Déchets nucléaires à haute activité: déchets présentant une concentration en radionucléides telle que la génération thermique doit être prise en compte lors du stockage et de l'élimination. Ce type de déchets est principalement issu du traitement et du conditionnement du combustible usé.

Déchets nucléaires de moyenne et faible activité

Les déchets nucléaires de moyenne activité sont générés par les radionucléides libérés dans le processus de fission (celui actuellement utilisé dans les centrales nucléaires) en petites quantités, bien inférieures à celles considérées comme dangereuses pour la sécurité et la protection des personnes.

Avec un traitement, les éléments radioactifs contenus dans ces sous-produits sont séparés et les résidus résultants sont déposés dans des fûts en acier les solidifiant avec du goudron, des résines ou du ciment.

Les déchets nucléaires à faible activité radioactive (vêtements, outils, etc.) sont pressés et mélangés au béton pour former un bloc solide. Comme dans le cas précédent, ceux-ci sont également introduits dans des fûts en acier.

Déchets nucléaires de haute activité

Une fois que le combustible a été utilisé dans une centrale nucléaire, il est retiré du réacteur pour être temporairement stocké dans une piscine constituée de murs en béton et en acier inoxydable à l'intérieur de la centrale afin de créer une barrière contre les radiations et d'éviter les fuites.

S'il est vrai que ces bassins peuvent être étendus grâce à une opération appelée «réaménagement», les derniers plans généraux de gestion des déchets prévoient la construction d'entrepôts de stockage à sec temporaires au sein même de la centrale nucléaire. Ce serait un complément aux piscines de l'étape intermédiaire jusqu'à la définition d'un emplacement définitif.

Des recherches sur le stockage définitif sont menées dans de nombreux pays, dont certains, comme la Finlande et les États-Unis, ont pris des mesures très importantes pour sa construction et sa mise en service.

Combustible nucléaire irradié

Stockage de déchets radioactifs dans COVRAÀ l'intérieur d'un réacteur de fission nucléaire, la matière fissile (uranium, plutonium, etc.) est bombardée par les neutrons produits par la réaction en chaîne: il n'existe jamais de fission totale de tout le "combustible"; Le nombre d'atomes réellement impliqués dans la réaction en chaîne est très faible. Dans ce processus, deux catégories principales d'atomes sont générées:

  • un quota d'atomes "transmutés" qui ont "capturé" un ou plusieurs neutrons sans "rupture" et sont donc "lourds" (il s'agit d'éléments appartenant au groupe des actinides).
  • une partie des produits dits de fission, c'est-à-dire des atomes qui ont été "cassés" par la fission et sont donc beaucoup plus "légers" que les noyaux initiaux (césium, strontium, etc.); ils sont en partie à l'état gazeux.
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Références

Dernier examen: 20 octobre 2019