Le cycle (ou la chaîne) du combustible nucléaire désigne l’ensemble des opérations et des processus liés au combustible, depuis l’extraction du minerai jusqu’à la gestion des déchets radioactifs.

Pour fabriquer de nouveaux éléments combustibles, il faut, après extraction du minerai d’uranium, enrichir l’uranium 235. Le combustible usé est soit retraité, les parties réutilisables restant ainsi dans le cycle, soit directement entreposé dans un dépôt intermédiaire avant d’être acheminé plus tard vers un dépôt profond.

Déchets issus du retraitement

Le retraitement des éléments combustibles usés consiste à en séparer les différents constituants par toute une série de procédés. Le combustible usé est un mélange d’environ 4% de produits de fission hautement radioactifs, 95% d’uranium (dont à peine 1% d’uranium 235 fissile), et 1% de plutonium. L’uranium et le plutonium peuvent être utilisés pour la fabrication de nouveaux éléments combustibles. Les produits de fission sont des déchets de haute activité. Ils sont incorporés dans une matrice de verre très peu soluble, ce qui les rend aptes au transport et au stockage. Les déchets ainsi séparés doivent être rapatriés en Suisse.

Jusqu’en 2005, environ 1200 tonnes d’éléments combustibles usés ont été transportées à l’étranger (France et Angleterre) pour retraitement. Les livraisons de retour ont été effectuées. En vertu de la loi révisée sur l'énergie, entrée en vigueur le 1er janvier 2018, aucune nouvelle centrale nucléaire ne peut être construite, mais les centrales existantes peuvent continuer à être exploitées tant qu'elles sont sûres. En outre, l'exportation d'éléments combustibles usés pour le retraitement est interdite indéfiniment.

Déchets de faible et de moyenne activité issus de l’exploitation des centrales nucléaires

Les centrales nucléaires produisent des déchets de haute activité, mais aussi des déchets de faible et de moyenne activité comme par exemple des combinaisons de protection contaminées, du matériel de nettoyage, des outils, des pièces de machines, des eaux usées concentrées, des résines à échange d’ions, des filtres de systèmes de nettoyage et des composants activés du réacteur.

Déchets d’exploitation conditionnés pour le stockage, centrale nucléaire de Mühleberg. Photo: Centrale nucléaire de Mühleberg

Déchets de faible et de moyenne activité issus du démantèlement des centrales nucléaires

Lors de l’exploitation d’un réacteur, des composants de l’installation peuvent devenir radioactifs (activation) ou être contaminés par des substances radioactives (contamination).

Ainsi par exemple, la cuve du réacteur, les éléments qu’elle contient et le bouclier biologique (paroi de protection en béton) sont activés par le rayonnement de neutrons pendant le fonctionnement du réacteur. Après le démantèlement de la centrale nucléaire, ils seront gérés comme des déchets de faible et de moyenne activité. Les parties de l’installation contaminées par des substances radioactives devront être nettoyées (décontaminées) ou stockées.

La centrale nucléaire de Mühleberg a été arrêtée fin 2019. Le démantèlement est en cours.

La centrale nucléaire de Niederaichbach en Bavière, Allemagne, lors de son démantèlement. Le réacteur a déjà été enlevé. Selon leur degré d’activation, les parties de l’installation autour du réacteur devront aussi être gérées en tant que déchets radioactifs. Photo: Centre de recherche de Karlsruhe