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La classification des déchets radioactifs

Les déchets radioactifs sont principalement issus de la production d’électricité dans les centrales nucléaires, mais aussi de diverses applications dans les secteurs de la médecine, de l’industrie et de la recherche. Selon leurs caractéristiques, ces déchets sont classés dans diverses catégories.

L’ordonnance suisse sur l’énergie nucléaire distingue trois types de déchets radioactifs. Les deux principaux sont les déchets de haute activité (DHA) et les déchets de faible et de moyenne activité (DFMA), auxquels s’ajoutent les déchets alphatoxiques (DAT). Chaque catégorie est caractérisée par des propriétés physiques différentes et requiert des conditions d’entreposage et de stockage géologique distinctes. Les quantités de déchets sont relativement modestes.

Les déchets provenant des centrales nucléaires

Les déchets de haute activité résultent de la production d’électricité dans les centrales nucléaires. Ils se présentent sous la forme d’assemblages combustibles usés et de résidus fortement radioactifs issus de leur recyclage (désigné par le terme de retraitement).

Frisches Brennelement vor der Verwendung im Reaktor
Nouvel élément combustible avant son utilisation dans le réacteur. Photo : Framatome

Les éléments combustibles usés

Une centrale nucléaire produit de l’électricité à partir d’une source de chaleur. Cette chaleur émane de la fission de noyaux atomiques dans le réacteur. Le combustible utilisé est l’uranium contenu dans les éléments combustibles. La fission nucléaire transforme une partie de l’uranium, provoquant une augmentation de la radioactivité. Les substances de haute activité ainsi créées, par exemple le plutonium ou les produits de fission, sont appelées « produits d’activation ». Elles restent captives dans les éléments combustibles.

Les éléments combustibles restent dans le réacteur pendant trois à cinq ans et doivent ensuite être remplacés. Ils sont alors réputés « usés ». Les éléments combustibles usés continuent à émettre de la chaleur. Il faudra attendre plusieurs décennies pour que la production de chaleur ait suffisamment diminué, permettant un transfert du dépôt intermédiaire vers le dépôt en profondeur. Avant 2005, les éléments combustibles usés pouvaient être recyclés à l’étranger (cliquez ici pour plus d’information à ce sujet).

Les déchets de faible et de moyenne activité provenant des centrales nucléaires

Il s’agit de déchets d’exploitation tels que des combinaisons de protection, du matériel de nettoyage, des outils, des pièces de machines, des eaux usées concentrées, des résines échangeuses d’ions ou des filtres. En attendant d’être transférés dans un dépôt en profondeur, ils sont conditionnés soit sur place, soit au dépôt intermédiaire centralisé à Würenlingen où ils sont ensuite entreposés.

Rückbau Mühleberg Turbine AKW
Le démantèlement de la centrale nucléaire de Mühleberg est en cours. Photo : BKW

D’autres déchets radioactifs résultent du démantèlement des centrales nucléaires. Toutes les substances radioactives doivent être soit nettoyées (décontaminées), soit préparées pour un transfert dans un dépôt profond.

Les déchets provenant de la médecine, de l’industrie et de la recherche

Les déchets bruts de la médecine, de l’industrie et de la recherche (ou déchets « MIR ») sont acheminés à l’Institut Paul Scherrer à Villigen ou au ZWILAG. Ils y sont traités et conditionnés de manière à pouvoir, en toute sécurité, être transportés, entreposés et ultérieurement stockés en profondeur. En attendant leur transfert vers un dépôt profond, ces déchets de faible et de moyenne activité sont entreposés au dépôt intermédiaire fédéral (BZL) à Würenlingen. La gestion des déchets MIR relève de la responsabilité de la Confédération, en collaboration avec la Nagra.

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Le cas particulier des déchets alphatoxiques

Il s’agit de déchets de faible et de moyenne activité ayant une forte teneur en substances émettant un rayonnement alpha. Leur quantité est faible, mais leur demi-vie est généralement longue, ce qui implique une décroissance très lente de la radioactivité. Ces déchets seront également placés dans un dépôt profond.

Tous les déchets radioactifs ne doivent cependant pas être stockés dans un dépôt profond, car certains se dégradent rapidement et deviennent ainsi inoffensifs.

Les matériaux radioactifs qui n’ont pas besoin d’être stockées en profondeur

Le démantèlement d’une centrale nucléaire génère aussi des matériaux radioactifs dont la nocivité décroit suffisamment après une période d’entreposage (dénommée « stockage pour décroissance » dans l’ordonnance sur la radioprotection) d’une trentaine d’années. Il s’agit par exemple de métaux activés provenant de l’environnement immédiat du réacteur, ou encore de gravats faiblement radioactifs.

Dans les domaines de la médecine, de l’industrie et de la recherche, certaines substances radioactives se dégradent rapidement. Ces substances, dont la demi-vie ne dépasse pas 100 jours, sont entreposées à l’endroit de leur utilisation jusqu’à ce que leur rayonnement ait atteint un niveau donné. Elles peuvent ensuite être éliminées de façon conventionnelle.

Les déchets de haute activité issus du retraitement

Jusqu’en 2005, la France et l’Angleterre ont recyclé quelque 1200 tonnes d’éléments combustibles usés pour le compte de la Suisse. Ce retraitement a permis de récupérer de l’uranium et du plutonium utilisés pour produire à nouveau de l’énergie. L’opération génère des résidus non recyclables qui doivent être gérés comme déchets hautement radioactifs.

Le retraitement des éléments combustibles usés est interdit depuis le 1er janvier 2018, date de l’entrée en vigueur de la loi sur l’énergie nucléaire révisée. Tous les déchets radioactifs issus du retraitement ont été réimportés en Suisse.

Lagerbecken für abgebrannte Brennelemente in der Wiederaufbereitungsanlage La Hague.
Piscine d’entreposage pour éléments combustibles usés à l’usine de retraitement de La Hague, France. Photo : Orano

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