Savoir et comprendre

L’industrie nucléaire, comme les autres industries, génère des sous-produits qui ne sont ni valorisables, ni recyclables dans les conditions économiques actuelles : les déchets.
 

Ces   déchets sont produits par les installations nucléaires sous des formes diverses (boues, poudres, pièces métalliques, liquides, etc.).
 

Chaque catégorie de déchets dits “primaires” est traitée selon un procédé qui lui est propre, puis entreposée ou stockée. Dans l'industrie nucléaire, entreposage et stockage ont des significations bien précises : un déchet nucléaire sera, soit entreposé (provisoirement), par exemple dans l’installation où il a été produit, soit stocké (définitivement) dans une installation de stockage adaptée.
 

Dans le cadre de la mission générale d’appui technique des autorités de sûreté, les ingénieurs de l’IRSN expertisent la sûreté de l’ensemble des opérations associées à la gestion des déchets issus des installations nucléaires de base.

L'expertise de sûreté des installations de conditionnement et d'entreposage de déchets
 

Les opérations de traitement et de conditionnement des déchets dépendent de la nature physicochimique des déchets et des objectifs retenus pour l’immobilisation des matières radioactives qu’ils contiennent. Une fois les déchets conditionnés, les colis produits sont entreposés dans des installations conçues à cet effet, en fonction des caractéristiques des déchets (composition chimique, activité, puissance thermique, etc.). Les évaluations de sûreté portent sur l’ensemble des installations de conditionnement et d’entreposage. C’est à ce titre que sont examinées les dispositions prises pour assurer la sûreté des installations de traitement de déchets et d’entreposage des usines de COGEMA, des laboratoires du CEA et des centrales nucléaires d’EdF. Les démarches d’examen sont similaires à celles mises en oeuvre pour tout laboratoire ou usine nucléaire.
 

Les procédés de traitement et de conditionnement des déchets mis en oeuvre en France sont principalement le bitumage, la vitrification, l’immobilisation dans le ciment, l’incinération, la thermolyse et le compactage. Les colis produits sont susceptibles d’évoluer, en fonction notamment des modifications apportées aux procédés de conditionnement ou de l’évolution des caractéristiques des déchets produits. La connaissance des colis, première barrière de confinement des matières radioactives, est essentielle pour évaluer la sûreté des installations d’entreposage et de stockage, susceptibles de les recevoir. A ce titre, l’IRSN dispose d’une équipe spécialisée dans l’expertise de la sûreté des colis de déchets.
 

L'expertise de sûreté des stockages de déchets

Il est impératif de pouvoir stocker les déchets radioactifs produits dans des conditions garantissant, dans le temps, la protection de l’homme et de l’environnement. La sûreté des installations de stockage est basée sur le principe d’interposition de barrières multiples entre le déchet et la biosphère : les colis, les ouvrages du stockage et le milieu géologique.
 

L’évaluation de sûreté consiste notamment à évaluer la capacité de ces barrières à maintenir un haut niveau d’efficacité sur le long terme et à vérifier que d’éventuelles défaillances de certains composants du stockage ne conduisent pas à des conséquences inacceptables pour l’homme et l’environnement.
 

Les colis de déchets de faible activité à vie courte actuellement produits en France sont acheminés vers le centre de stockage de surface de l’ANDRA à Soulaines (Aube). Pour les déchets de moyenne et haute activité à vie longue, l’ANDRA étudie la faisabilité de leur stockage en site géologique profond. L’IRSN dispose d’une équipe chargée de l’expertise de sûreté des stockages de déchets ; les expertises concernent les installations de stockage de surface de l’ANDRA (centres de la Manche - en phase de surveillance - et de l’Aube - en exploitation) et les projets de stockage en formations géologiques profondes.
 

Les études et recherches

Les ingénieurs de l’IRSN développent des outils informatiques permettant de modéliser les phénomènes complexes survenant, dans le temps, après la fermeture des stockages de déchets radioactifs. Ainsi, le logiciel MELODIE (Modèle d’Evaluation à Long terme des Déchets Irradiants Enterrés) permet notamment de modéliser le transfert de radionucléides depuis les alvéoles de stockage jusqu’aux exutoires de la biosphère. Les logiciels développés sont également utilisés pour des exercices méthodologiques d’évaluation des risques à la demande de la commission européenne et dans le cadre de collaborations internationales.
 

Par ailleurs, les recherches menées par l’IRSN, notamment dans le laboratoire de Tournemire, ainsi que les études menées en propre ou en collaboration avec des écoles ou universités, permettent de nourrir l’expertise des projets de stockages profonds de l’ANDRA.
 

Modélisation d’un projet de stockage avec le logiciel MELODIE.
 

Vue en coupe d’un laboratoire d’études de stockage de
déchets en formation géologique profonde