|
La Loi de 1991 (appelée ci-après
"la loi") marque l'intervention du Parlement dans la gestion des déchets
nucléaires de haute activité et à vie longue (appelés
ci-après "déchets à vie longue"). Il importe donc
qu'en 2006 la représentation nationale soit suffisamment éclairée,
alin d'être en mesure de faire des choix qui soient fondés
sur les possibilités scientifiques et technologiques ouvertes par
les recherches selon les trois axes fixés par le Législateur
dans l'article 4 de la loi. Depuis.s sa mise en place en avril 1994, la
Commission Nationale d'Evaluation (CNE) a mené 106 auditions et
tenu 87 réunions de travail qui lui ont permis de présenter
chaque année au Gouvernement et au Parlement une évaluation
critique des recherches effectuées et des résultats obtenus.
Il convient maintenant, en 2004, de faire le point pour préparer
le bilan final des travaux qui devra être présenté
par la CNE à l'issue des recherches, selon les termes de la loi.
Le présent document constitue un bilan prévisionnel qui sera
complété en 2006 à mesure que de nouveaux résultats,
dont la Commission considère certains comme essentiels, seront disponibles.
(suite)
|
suite:
cela implique le retraitement des trois quarts des combustibles usés et l'entreposage des autres. Cette option a pour effet de diminuer la quantité de plutonium, de le dégrader et de la concentrer dans un environnement difficilement accessible à toute tentative de détournement. Le programme inscrit dans la loi est d'une ampleur considérable; avec le recul, il apparaît que le temps et les moyens nécessaires pour en mener à bien certaines parties ont été sous-estimés. En effet, au strict plan de la recherche, il fallait explorer simultanément, avec la volonté d'aboutir à des résultats tangibles, trois voies parallèles et complémentaires dont la durée d'étude était très différente. Il s'agissait aussi de recherches interagissant fortement avec des préoccupations publiques, ce qui a interféré avec le déroulement de certaines d'entre elles. La réalisation du programme exigeait une mobilisation scientifique importante - à laquelle ont pu contribuer les fortes incitations de la CNE - fédérant progressivement de nombreux centres de recherche, universités et organismes divers autour des acteurs principaux de la loi. AXE 1. SÉPARATION ET TRANSMUTATION Le CEA, engagé depuis longtemps dans les recherches sur le retraitement des combustibles usés, a pu conduire des études sur la séparation d'éléments autres que l'uranium (U) et le plutonium (Pu) et qui posent des problèmes de long terme actinides mineurs et certains produits de fission. p.20
|
| Ainsi certaines étapes du procédé
PUREX ont été mises à profit pour chercher à
séparer l'iode (I), le technécium soluble (Tc) et le neptunium
(Np). Le CEA a cherché aussi à séparer l'américium
(Am) et le curium (Cm), ainsi que le césium (Cs). Un effort remarquable
de recherche sur la chimie de tous ces éléments a été
mené en France (GdR PRACTIS/PARIS) et au niveau européen.
La séparation individuelle des éléments qui a été
conduite permet, si besoin est, d'adapter les séparations aux nécessités
et objectifs de la transmutation. Elle ouvre aussi des possibilités
de nouveaux conditionnements adaptés aux propriétés
des éléments séparés. Le CEA et le CNRS (GdR
NOMADE) ont étudié de nouvelles matrices pour conditionner
et confiner ces éléments.
Les études de séparation poussée, menées à la fois en France, dans le cadre des programmes européens Euratom, et au niveau international, conduiront en 2006 à des procédés de séparation par hydrochirnie de Np, Am, Cm (dit actinides mineurs), I, Cs et Tx, ouvrant la possibilité de construire un pilote pour un passage à une éventuelle séparation à l'échelle industrielle. L'installation Atalante a joué un rôle essentiel pour tester les procédés. Pour autant, la construction d'un pilote de séparation ne saurait s'inscrire que dans une stratégie de transmutation bien définie. A cet égard plusieurs possibilités ont été étudiées qui montrent que seules les transmutations de Np et Am (voire de Tc) seraient réalistes en association, ou non, avec l'utilisation de Pu. Dans ces conditions, I, Cs et Tc pourraient bénéficier de conditionnements spécifiques. Des matrices de confinement pourraient alors être prêtes en temps voulu, y compris pour les actinides car en 2006 seuls des résultats partiels de faisabilité technique seront acquis pour ces derniers éléments. La gestion de Cm reste cependant encore un problème à traiter. A côté de ces procédés, les possibilités offertes par la pyrochimie ont également été explorées pour retraiter des cibles ou des combustibles de transmutation solides de réacteurs du futur, ou encore des combustibles liquides de réacteurs à sels fondus, également envisagés parmi les réacteurs du futur. A cet égard on ne disposera en 2006 que de résultats partiels. Globalement, les recherches françaises sur la séparation ont été innovantes. Elles se situent au meilleur niveau international. Elles ont conduit à des résultats suffisants pour envisager une mise en application industrielle. Comme pour la séparation, dont les recherches sont parties des techniques mises en oeuvre dans le retraitement, la transmutation s'est appuyée au départ sur les programmes d'incinération menés par le CEA en relation avec Phénix et SuperPhénix (par exemple le programme CAPRA pour le Pu). Les neutrons rapides sont nécessaires pour transmuter les actinides. Suite à l'arrêt de SuperPhénix en 1997, l'ensemble des études expérimentales de transmutation s'est reporté sur Phénix et les réacteurs d'irradiation situés à l'étranger. Ces irradiations (dont la plupart des résultats, pour ce qui concerne Phénix, ne seront pas disponibles en 2006), ont essentiellement concerné les actinides et certains produits de fission à vie longue (Tc et I). Le CEA s'est engagé également dans des études de scénarios de transmutation basés sur des parcs de réacteurs critiques de technologies connues, REP et RNR. Ces études portant sur le multi-recyclage homogène et la fission cumulée en un seul passage ont été présentées dans un rapport, publié en 2003, qui identifie les points posant problème, comme la gestion de Cm. Parallèlement, le CEA et le CNRS avec le soutien de EDF puis de Framatorne se sont dotés à partir de 1997 d'une structure de coordination commune, GEDEON, dédiée aux recherches de base sur les systèmes sous-critiques pilotés par accélérateur (ADS) en tant qu'outil de transmutation d'actinides mineurs et de certains produits de fission à vie longue, dans le cadre de scénarios dits à double strate. (suite)
|
suite:
Les recherches liées aux ADS, menées également dans le cadre des divers PCRD (programme cadre de recherche et développement) de l'Union Européenne, portent sur les trois sous-ensembles formant un ADS (accélérateur de protons, cible, réacteur sous-critique) ainsi que sur les données nucléaires et les matériaux associés. La stratégie de recherche sur les ADS devait conduire, à l'issue du 5ème PCRD, à la conception détaillée d'un démonstrateur européen de 100 MWth. Cette stratégie est revue aujourd'hui dans le projet intégré EUROTRANS présenté au 6ème PCRD dans le sens d'un changement d'objectif conduisant à un étalement du calendrier. L'autre voie explorée par le CEA, qui se rattache au forum international Génération-IV lancé en 2001, consisterait à laisser les réacteurs REP à leur seule fonction électrogène et reporter la transmutation sur les réacteurs du futur qui pourraient être étudiés, testés à plusieurs échelles, puis déployés à partir de 2035-2050. Ces réacteurs seraient en principe capables de recycler leurs propres radionucléides à vie longue (RNVL) ou d'en produire moins (réacteur à sels fondus au thorium). La CNE ne dispose d'aucun élément scientifique et technique pour évaluer cette voie de transmutation. De nombreux résultats expérimentaux auront été acquis en 2006 sur la fabrication des cibles et combustibles de transmutation et sur les composants d'un ADS dédié à la transmutation de Am. De son côté, le programme Génération-IV bénéficie aujourd'hui d'un effort important du CEA. Il ne sera cependant pas possible d'opérer un choix en 2006 entre ces deux voies de transmutation qui n'ont pas encore atteint le stade de maturité scientifique. Il n'y aura donc pas, en 2006, d'arguments décisifs pour prendre une décision de nature scientifique, technique ou industrielle sur la transmutation. Quoiqu'il en soit, toute stratégie à cet égard engagera la France, en étroite coopération internationale, dans un long processus de R&D de plusieurs décennies, avec l'incertitude inhérente aux grands projets nucléaires actuels. AXE 2. STOCKAGE SOUTERRAIN Le Gouvernement a choisi un des trois sites caractérisés, à Bure, dans une formation argileuse, où un laboratoire souterrain est en cours d'implantation. Pour cette étude, l'ANDRA prend en compte la réversibilité qui porte sur les colis de stockage et les installations de dépôts dans un éventuel stockage. Le Gouvernement a aussi demandé que des recherches sur les granites soient poursuivies en s'appuyant sur les travaux menés à l'étranger. On a pu constater, au cours des recherches, une large mobilisation scientifique de laboratoires du CNRS et de l'Université autour des projets menés par l'Andra, notamment au travers du programme FORPRO. La bonne coordination et la cohérence de ces travaux ont permis la tenue de plusieurs colloques avec une forte participation nationale et internationale. Les échanges avec plusieurs pays européens ont également été très profitables, notamment la Suède (Aspö), la Suisse (Mont Terri) et la Belgique (Mol). p.21
|
| Au stade actuel, la CNE considère
que, malgré les retards pris par le programme de recherche, les
travaux menés jusqu'à fin 2005 pourront alors permettre une
évaluation fondée du site de Bure, dès lors que des
réponses substantielles auront été apportées
à certaines questions encore ouvertes. Dans l'état actuel
des observations, les informations issues de la géophysique, des
carottages et des diagraphies dans les forages régionaux (verticaux)
et ceux réalisés jusqu'ici sur le site de Bure (déviés
jusqu'à 60o, ce qui permet une reconnaissance étendue
de la couche) montrent des propriétés des argilites du Caliovo-Oxfordien
qui sont essentielles: la faible perméabilité matricielle
de la formation hôte et la présence de faibles gradients hydrauliques.
On a pu notamment observer: * L'homogénéité de la formation, en particulier latérale (absence de passage à des sables ou des silts lorsqu'on se déplace à l'horizontale dans la couche); * L'absence de fractures sur les carottes, ou de discontinuité sur les diagraphies qui témoigneraient de la présence de failles dans l'emprise du laboratoire. On peut ainsi considérer que, sous réserve des données nouvelles attendues d'ici la fin des travaux, la roche-hôte présente les caractères de continuité et d'homogénéité requis pour sa qualification, au sens de sa capacité à accueillir un stockage. L'Andra a effectué deux forages orientés spécifiquement pour rencontrer les failles éventuelles suspectées par la sismiques 3D au niveau du Dogger. Aucun indice de faille n'y a été rencontré. On peut donc considérer que la régularité stratigraphique et l'absence de failles observées constituent des indices favorables à une qualification du secteur étudié (une à quelques centaines de km2). Il est entendu que des études complémentaires, et particulièrement une sismique 3D plus étendue et des galeries accessibles au géologue devront être réalisées pour localiser un stockage. Les éléments relevant de la thermique et de la mécanique seront certainement moins fournis en 2006. Il sera en particulier nécessaire de mener des travaux sur l'ampleur et le comportement de la zone endommagée à court et long terme au voisinage des ouvrages excavés. Il faut cependant noter qu'ont été effectuées au Mont Terri, dans des argilites assez comparables à celles de Bure, des expériences auxquelles participait l'Andra. Elles ont apporté des enseignements précieux. Les résultats préliminaires présentés par l'Andra sur les transferts de fluides et des éléments radioactifs dans l'argilite indiquent que, dans un scénario d'évolution normale, les radionucléides les plus mobiles auront effectué un déplacement moyen de quelques dizaines de mètres en 100.000 ans. Pour confirmer ces résultats de laboratoire et de calculs, des expériences de migration des radionucléides devront également être réalisées in situ à Bure. Le sort des gaz générés par la corrosion ou par la radiolyse devra également être étudié de façon approfondie. La modélisation numérique est un outil très important pour prévoir la migration des radionucléides, elles est utilisée dans l'analyse de sûreté. Un progrès substantiel a été réalisé au cours des deux dernières années. Il faudra aussi développer les études de simulation thermique et de ventilation, et explorer davantage celle de la resaturation. Les problèmes de génie minier ne soulèvent pas de questions scientifiques fondamentales, mais il est important qu'ils soient pris en compte dès les premières ébauches de stockage souterrain, tant pour la sécurité et l'architecture des ouvrages que pour les transports et la manutention au fond. Il s'agit là d'une compétence devenue rare dans notre pays où l'on a cessé d'ouvrir ou de développer des installations minières classiques. Les problèmes sont clairement posés, mais des surprises restent possibles. Il restera aussi à adapter cette ingénierie aux exigences de la radioprotection pendant la phase d'exploitation et aux objectifs de réversibilité. Certains se demandent pourquoi le granite n' a pas reçu une haute priorité dans les choix de la France. La Suède et le Canada, situés sur deux boucliers stables depuis des centaines de millions d'années, ont fait ce choix raisonné. En France, les grartites (dont la mise en place a été plus récente) ont tous été repris dans des phases tectoniques plus tardives, qui les ont fracturés. La probabilité de trouver un site assurant un bon confinement est donc plus faible qu'en Scandinavie ou au Canada. (suite)
|
suite:
En conclusion, le site de Bure est marqué par la présence de caractères favorables et l'absence, en l'état actuel des connaissances, de caractères défavorables rédhibitoires. Une liste de questions scientifiques encore à étudier peut être dressée. Le programme de l'Andra pour le délai restant est dense mais pertinent, même si certaines durées d'expérimentation et d'observation seront trop courtes pour aboutir à des résultats définitifs d'ici 2006. Sauf éléments nouveaux résultants de ce programme, le Parlement devrait recevoir en 2006, les données suffisantes pour décider ou non de la poursuite de la reconnaissance du site et du secteur en vue de la création éventuelle d'un stockage souterrain. On peut estimer qu'au terme de la loi, en 2006, il n'existera pas d'obstacle qui empêcherait le Législateur de prendre une décision de principe quant au stockage des déchets à vie longue dans le secteur étudié. La qualification de la roche est dès maintenant en bonne voie d'être acquise. Celle du secteur devra être confirmée par des travaux complémentaires à conduire après 2006. De plus, des questions techniques de génie minier et de matériaux devront recevoir une réponse précise en temps utile. Il reste aussi une question de stratégie de gestion à examiner. L'emprise du stockage est fonction de l'inventaire des déchets à stocker et du délai alloué pour leur refroidissement préalable. Il faut donc définir la durée d'entreposage des colis thermiques et notamment ceux contenant du MOX usé, si son stockage était décidé. AXE 3. CONDITIONNEMENT ET ENTREPOSAGE
Le conditionnement industriel des déchets ultimes de retraitement a fait, en 10 ans, des progrès incontestables au plan de la réduction des volumes des colis de déchets primaires. Certains types de colis posant des problèmes de gestion ont été abandonnés au profit d'autres types de colis en principe plus facile à gérer. Au plan qualitatif, les connaissances sur la tenue des matrices de confinement des radionucléides et des conteneurs à diverses agressions ont aussi substantiellement progressé. Les modèles scientifiques d'évolution des matrices vis-à-vis de la tenue aux rayonnements et à la lixiviation se sont étendus et affinés. Ils permettent de construire des modèles opérationnels pour estimer le comportement à court et long terme des colis en situation d'entreposage et de stockage. En particulier, les aspects quantitatifs concernant la tenue des verres ont été améliorés et les modèles de prédiction s'en trouvent renforcés. L'Andra et le CEA ont choisi de placer toutes les catégories de colis primaires de déchets (sauf ceux de déchets vitrifiés, qui relèvent d'un confinement particulier), devant être entreposés ou stockés, dans des conteneurs appropriés avant d'aller en dépôt. Des objets expérimentaux ont déjà été présentés; en 2006 on devrait disposer de démonstrateurs en vraie grandeur de tels conteneurs. Pour les combustibles usés, les recherches menées, à la faveur de la loi, dans le programme PRECCI, ont aussi conduit à mieux comprendre comment ils résisteront aux effets physiques et chimiques en entreposage de longue durée, et comment ils pourraient relâcher des radionucléides en présence d'eau dans un stockage. Des démonstrateurs de colis d'entreposage à sec et de stockage des combustibles usés seront prêts également en 2006. L'entreposage en surface des colis de déchets est une opération industriellement maîtrisée, qui est actuellement programmée pour une période de 50 ans. Etant donné les incertitudes actuelles sur la durée d'intégrité des ouvrages de génie civil au-delà du siècle, on peut considérer deux voies d'entreposage de longue durée. p.22
|
| La première, par un entrepôt conçu
directement pour la longue durée, sous réserve que les ouvrages
puissent effectivement conserver longtemps leur intégrité.
La seconde, par une reconduction d'entrepôts industriels, qui bénéficient
d'un retour d'expérience important et dont la prolongation d'exploitation
peut être envisagée raisonnablement jusqu'à 100 ans.
Une surveillance active est nécessaire avec une maintenance lourde
sur toute la durée de l'entreposage. Pendant celui-ci, la sécurité
repose, pour l'essentiel, sur les conteneurs. Des entreposages en sub-surface
peuvent aussi être envisagés. La roche protège alors
le dépôt contre les chutes d'avion ou les intrusions. Au contraire
de l'ouvrage en surface, la géologie et l'hydrogéologie jouent
un rôle important pour le choix d'un site en sub-surface. Une étude
approfondie ne peut être conduite que sur des sites concrets.
Bien que deux voies soient ouvertes pour l'entreposage en surface ou en sub-surface de durée au moins séculaire, la possibilité pour un entreposage de durer au-delà du siècle sans renouvellement n 'est pas garantie. La CNE est donc conduite à exprimer une opinion issue de sa réflexion: en entreposage à durée limitée, dans des conditions proches des entreposages industriels récents et pefectionnés, suivi d'un transfert - si possible sans reconditionnement - dans un site de stockage, agréé par l'autorité de sûreté, paraît la solution optimale. La réversibilité du stockage, si elle était assurée, permettrait encore pendant plusieurs décennies d'apporter des corrections au projet initial de gestion des colis de déchets. CONCLUSION Par ses recommandations scientifiques, la CNE a contribué à ce mouvement fédérateur. Celles-ci ont provoqué le démarrage effectif de divers projets (inventaire des déchets, réalisation de démonstrateurs de conteneurs, projet ALLIANCES de simulation numérique), la mise en oeuvre de techniques d'investigation (forages dirigés) et l'approfondissement de certains sujets (réversibilité et extension de la collaboration avec le consortium international du Mont Terri). Reprenant une préoccupation exprimée dans de nombreux rapports antérieurs, la CNE forme le voeu que l'ensemble des acteurs de la loi - industriels et organismes de recherche - prennent l'initiative de faire mener par des spécialistes compétents, d'ici 2006, une étude sur les aspects sociétaux de la gestion des déchets nucléaires. D'importants résultats ont été obtenus sur la possibilité de réduire la radiotoxicité de certains déchets à vie longue et sur leur conditionnement. Pour autant un long effort de développement pour l'industrialisation de la séparation poussée est encore indispensable. Pour la transmutation, quelques décennies de recherche restent encore nécessaires, du moins avec les moyens actuellement consentis. L'entreposage des colis de déchets est affaire d'ingénierie qui ne pourrait être mise en oeuvre sur des périodes séculaires qu'au prix d'une surveillance et d'une maintenance constantes, sinon même d'opérations périodiques de renouvellement des installations. S'agissant du stockage géologique profond, l'argilite du Callovo-Oxfordien dans le secteur de Bure présente, en l'état des connaissances scientifiques acquises, des caractères de continuité et d'homogénéité favorables pour accueillir un stockage. Toutefois, la qualification du site pour y créer ce stockage nécessitera encore des expérimentations et la reconnaissance préalable par puits et galeries de l'emprise nécessaire compte tenu de l'inventaire de déchets à stocker. Au plan technique, stockage géologique et entreposage de durée séculaire sont des options possibles pour la gestion des colis de déchets. Il pourrait être envisagé que des entreposages de colis de déchets soient périodiquement renouvelés et ainsi se prolongent pendant des siècles. Une telle solution postule la stabilité des sociétés humaines, l'existence d'institutions responsables et la pérennité d'un niveau technique adéquat. Son principal avantage est de laisser la porte ouverte à d'autres modes de gestion des déchets à vie longue. Cette solution présente cependant des risques élevés à moyen terme et des contraintes économiques et techniques pour les sociétés futures. (suite)
|
suite:
En revanche, un stockage géologique est destiné à confiner à long terme les déchets; il affranchit des incertitudes sociétales, notamment dès qu'il est fermé. Il serait donc de bonne administration vis-à-vis des générations futures que le stockage appelé à recevoir ces déchets soit qualifié et construit aussi tôt que possible. En ce qui concerne les déchets B, déchets ultimes non thermiques, les colis correspondants, placés dans des conteneurs appropriés, pourront aller au stockage dès que celui-ci sera disponible. Pour les déchets C et les combustibles usés qui sont exothiermiques, le stockage géologique peut être précédé par un entreposage des colis pendant une durée de plusieurs décennies, permettant notamment leur refroidissement. La CNE recommande que le CEA et l'Andra conduisent, d'ici 2006, des études comparatives de gestions des déchets : gestion sans séparation poussée ou avec séparation poussée suivie soit d'une transmutation, soit d'un conditionnement spécifique, en tenant compte de la durée d'entreposage pour chaque cas. La CNE souhaite en outre qu'un premier recueil de spécifications soit présenté pour tous les objets et ouvrages concernant l'entreposage et le stockage, de façon à initier la préparation industrielle d'une future gestion des déchets à vie longue. Les recherches conduites dans le passé et la production d'électricité nucléaire ont engendré des déchets radioactifs de nature variée. Pour gérer ces diverses catégories de déchets, il est indispensable que la France se dote d'un programme national de gestion des déchets comportant des objectifs ciblés et un débouché ultime pour les déchets à vie longue. Les résultats acquis dans le cadre de la loi montrent que cela est possible. Les dossiers qui seront soumis en 2006 au Parlement par les acteurs de la loi devraient fournir au Législateur les éléments techniques lui permettant de choisir une stratégie globale de gestion des déchets et du combustible usé. La CNE souligne que des recherches scientifiques et techniques associées aux objectifs choisis par le Parlement seront nécessaires dans la durée et qu'elles devront être menées dans un cadre international, tout particulièrement européen. Chapitre 2
AXE 1 de la loi de 1991 Les recherches en séparation poussée visent à aller au-delà de la séparation de U et Pu des combustibles usés (CU). La séparation de Np, Am et Cm (seuls éléments sur lesquels la Commission a eu des informations en 2003-2004) est au stade de la faisabilité technique par voie hydrochimique. Pour les éléments I et Tc elle est acquise et pour le Cs elle est aussi en cours. Ces recherches pourraient être suivies de la réalisation d'un pilote de démonstration indispensable avant toute industrialisation Bien que les recherches et développement en 2003 aient souffert de quelques aléas, la Commission est confiante sur le fait que le programme de démonstration de la faisabilité technique prévu par le CEA sera achevé fin 2005. Les études en pyrochimie se sont poursuivies normalement au CEA et dans le cadre de nombreuses collaborations avec les pays qui ont pratiqué des séparations pyrochimiques sur des CU au stade pilote. La portée de ces recherches dépasse le cadre de la loi et celles-ci mobilisent la communauté internationale. S'agissant de la transmutation en systèmes sous-critiques ADS (Accelerator Driven System), l'année 2004 est marquée par la fin du 5ème PCRD (consacré pour une large part aux ADS) et la formulation des propositions pour le deuxième appel d'offre du 6ème PCRD. La Commission constate une réorientation dans les propositions formulées pour le projet intégré EUROTRANS du 6ème PCRD qui constituent une rupture avec la stratégie de recherche définie antérieurement lors du 5ème PCRD et une modification importante du cahier des charges et du calendrier de réalisation d'un démonstrateur européen d'ADS. p.23
|
| Concernant la transmutation en
réacteurs critiques, le CEA a achevé la synthèse des
études qu'il mène depuis plusieurs années sur la transmutation
dans des réacteurs critiques de technologies actuelles (REP et RNR-sodium)
dans le cadre de trois scénarios, deux à une composante de
réacteurs (REP ou RNR), l'autre à deux composantes (REP et
RNR); la faisabilité, les difficultés et les performances
de ces trois familles de scénarios sont clairement analysées.
Le CEA, en partie en conclusion de ces études, renonce à proposer l'utilisation des réacteurs à eau sous pression pour la transmutation ainsi que ceci est apparu lors de l'audition du 10 mars 2004. Cette position rejoint celle d'EDF. Il s'interroge sur l'intérêt et la faisabilité d'une stratégie à double strate fondée sur les ADS et tend à reporter aujourd'hui l'ensemble de la transmutation dans les réacteurs à neutrons rapides du futur tels que ceux retenus par le Forum Generation-IV et dont le déploiement industriel pourrait avoir lieu, selon le CEA, vers 2035. Les recherches sur les cibles et combustibles pour la transmutation concernent surtout la préparation d'aiguilles devant aller en irradiation pour tester divers matériaux à base de Am et Pu. Les programmes d'irradiation s'étaleront sur plusieurs années après 2006. Au plan expérimental, il faut souligner que le programme d'irradiation tel que prévu et présenté en 2003 n'a pas été remis en cause malgré un fonctionnement de Phénix qui n'est devenu continu que depuis le début 2004. Chapitre 3
AXE 2 de la loi de 1991 Malgré les retards qu'a connus le processus de reconnaissance à Bure, on devrait disposer en 2006 de données scientifiques suffisantes pour décider ou non de passer à une étape ultérieure de ce processus, dès lors qu'aura été mené à son terme le programme de recherche défini par l'Andra, que la Commission estime judicieux et pertinent. Les éléments déjà rassemblés mettent en évidence des caractères favorables et l'absence de caractères défavorables rédhibitoires. Ces éléments permettent de dégager la liste des questions essentielles sur lesquelles les futures études doivent porter. Dans ce sens, les résultats des forages de reconnaissance réalisés ou en cours, au niveau du secteur et au niveau du site de Bure, apportent des enseignements précieux pour la campagne d'essais in situ qui sera conduite d'ici 2006 dans la niche et les rameaux de galeries à Bure. Cette campagne se caractérise par un programme ambitieux, très tendu, qui a fait l'objet d'une préparation scientifique et technique soigneuse. La Commission a porté un intérêt particulier à trois questions scientifiques ouvertes: l'existence de sur-pressions dans le Callovo-Oxfordien pour laquelle des éléments d'explication commencent à se dégager, le comportement géomécanique aux diverses échelles de temps de la vie d'un stockage, dont la compréhension souffre de l'absence d'observations directes au fond et enfin la problématique de la genèse, du devenir et de la migration des gaz dans le stockage et la roche au cours de la vie du stockage. La modélisation d'un éventuel stockage a fait l'objet de recherches visant à améliorer le niveau d'analyse et de compréhension atteint dans le dossier 2001. Ces recherches ne seront complètement présentées par l'Andra que d'ici fin 2004. Les outils de simulation associés ont connu des améliorations substantielles. Le CNRS participe de manière très utile aux travaux conduits par 1'Andra, avec une orientation plus fondamentale conforme à sa vocation, au travers de GdR FORRO. L'Andra poursuit l'étude du granite au moyen d'études génériques sur les massifs français et de participations à des expérimentations réalisées dans des laboratoires souterrains étrangers. Toutefois, faute de site concret d'étude en France, le programme est beaucoup moins avancé que celui relatif aux argilites de Bure. (suite)
|
suite:
LES RECHERCHES SUR LE CONDITIONNEMENT DES DÉCHETS ET SUR L'ENTREPOSAGE DE LONGUE DURÉE DES DÉCHETS ET DU COMBUST[BLE USÉ AXE 3 de la loi de 1991 Le conditionnement des déchets nucléaires MAVL et HAVL en colis primaires, aptes à un entreposage et à un stockage, est une opération industrielle soutenue par des recherches notamment au niveau de la caractérisation radiologique et du comportement des colis dans le court et le long terme, en milieu saturé ou non en eau. Le CEA a mis au point des installations de comptage gamma et neutronique qui permettent de faire le tri des colis à garder pour l'instant en entreposage. Le CEA a élaboré des modèles opérationnels de comportement à long terme des colis de déchets (MOP) en conditions de stockage. Les paramètres du MOP associé à la tenue de la matrice bitume en présence d'eau ont été affinés. Le MOP prédit une très longue tenue des colis. La traduction en MOP des connaissances acquises à ce jour sur le comportement des colis de verre en situation de stockage est correcte. Le MOP "colis de verre" a été désormais simplifié pour prendre en compte les phénomènes essentiels au regard de la longue durée des verres. Il convient encore de mieux asseoir les valeurs de certains paramètres caractérisant ces deux régimes, mais, comme la Commission l'a dit dans son rapport no9, le MOP" colis de verre" permet des prévisions raisonnables sur le devenir du verre nucléaire R7T7 à long terme en situation de stockage. Le conditionnement d'éléments séparés, actinides et certains produits de fission, est au stade de la faisabilité technique de procédés visant à l'élaboration de céramiques, c'est à dire loin du stade de la fabrication de colis. Pour y arriver les recherches doivent être poursuivies, notamment pour confirmer la tenue exceptionnelle des céramiques au regard de la lixiviation. Elles fourniront en 2006 des résultats importants, mais les recherches devront être poursuivies après 2006 pour conclure à une éventuelle industrialisation, si le choix de cette stratégie était fait. A cet égard, les conséquences sur un stockage géologique d'un retraitement poussé suivi d'un conditionnement spécifique devraient être évaluées avant l'échéance de la loi. Par ailleurs en 2006 il sera difficile de comparer pleinement les propriétés de confinement des céramiques et des verres en situation de stockage. Les combustibles usés UOX et MOX font l'objet de recherches inédites dans le programme PRECCI. De nombreux résultats ont été acquis tant sur les pastilles de combustibles que sur les gaines. La localisation microscopique des éléments dans les pastilles a été établie et les activités associées évaluées à différentes époques de la vie d'un combustible. Un MOP de relâchement d'activité suite à une rupture de gaine a été établi. Sur les périodes de temps envisagées pour des entreposages, aucune difficulté majeure n'a été identifiée. La phénoménologie de la lixiviation du combustible a été très enrichie. Il apparaît que l'on ne peut pas négliger la dissolution oxydante due à la radiolyse dans les prévisions du comportement à long terme en milieu globalement réducteur. PRECCI est un excellent programme qui doit continuer et fournir des résultats au-delà de 2006. Deux décisions importantes ont été prises en 2003 pour les concepts d'entreposage des déchets MAVL. La première est de placer tous les colis primaires de ce type dans des conteneurs en béton. La seconde est d'adopter des conteneurs communs parallélépipédiques pour l'entreposage et pour le stockage. L'utilisation généralisée des conteneurs en béton permet de s'affranchir du maintien d'une atmosphère assurant un régime de corrosion sèche (i.e. absence de film d'eau) pour les entrepôts de colis de déchets MAVL. Les enveloppes des colis et conteneurs pour déchets HAVL étant toutes métalliques, il est nécessaire de conserver dans les entrepôts une aunosphère assurant un régime de corrosion sèche, donc de contrôler la ventilation. p.24
|
| Dans tous les cas d'entreposages
étudiés, il est impératif d'avoir une surveillance
permanente et une maintenance importante. Ce suivi est également
nécessaire pour contrôler l'évolution des infrastructures
en béton armé dont la durabilité n'est garantie, à
ce jour, que pour 100 à 120 ans. Les incertitudes qui existent encore
sur leur tenue pour des durées plus longues doivent être levées.
Il s'agit d'un problème majeur car il est commun à tous les
types d'entrepôts de longue durée (surface ou sub-surface)
ou pour les entrepôts industriels. Ces incertitudes communes sur
la durabilité des entreposages conduisent à rapprocher les
deux stratégies envisageables pour l'entreposage de longue durée:
soit un entrepôt conçu directement pour la longue durée
(objet des recherches de la loi), soit la promulgation et la succession
d'entrepôts industriels (par tranches séculaires). Le débat
sur ces deux stratégies ne peut être tranché sans avoir
levé les incertitudes sur la durabilité des éléments
constitutifs des entrepôts. Les facteurs économiques et socio-politiques
seront déterminants dans ce choix.
Les études d'entreposage de sub-surface restent encore très préliminaires et ne prendront consistance que lorsqu'elles seront appliquées à des sites réels. Globalement on peut considérer qu'une clarification importante a été faite sur les problèmes posés par l'entreposage de longue durée. L'inventaire des problèmes majeurs qui restent encore à étudier a été établi. Chapitre 5
RÉSUMÉ
|
Les premiers projets intégrés viennent d'être lancés,
dans le domaine de la séparation et dans le domaine de l'ingénierie
des dépôts géologiques.
Les recherches dans les domaines des deux premiers axes de la loi de 1991 sont poursuivies activement par l'ensemble des pays où l'industrie nucléaire s'est développée, notamment ceux où est exercée une activité industrielle concourant au cycle du combustible nucléaire. La conférence bisannuelle Global 2003 a donné lieu à une présentation d'ensemble des activités relatives à la séparation chimique et à la transmutation, incluant en particulier les recherches se rapportant au développement des réacteurs de quatrième génération. L'implication des Etats-Unis et du Japon demeure forte, les Etats-Unis ayant procédé à une réorientation stratégique des recherches sur le cycle du combustible pour mieux correspondre aux recherches partagées au sein du Forum international Generation-IV. Les recherches sur le stockage géologique des déchets, qui relèvent de nombreuses disciplines scientifiques, font l'objet de conférences de spécialistes. L'une des plus importante, Migration 03, a montré les progrès récents de la caractérisation et de l'étude des propriétés des espèces sous lesquelles les radionucléides sont transportés ou retenus dans le milieu naturel, ainsi que des mécanismes de transport et de rétention (diffusion, sorption, transport colloïdal...). Ces avancées sont notamment dues aux progrès des méthodes expérimentales, surtout des méthodes spectroscopiques. L'année 2003 a été marqué par la publication, en Suisse, du dossier de synthèse de démonstration de la faisabilité du stockage géologique dans une formation argileuse (Argiles à Opalimus). Ce dossier est une étape importante d'un programme qui a débuté en 1988. Le dossier est étayé par les résultats de nombreuses recherches, notamment celles qui se poursuivent au laboratoire souterrain de Mont Terri, et par une reconnaissance, depuis la surface, du Weinland zurichois, où un dépôt géologique réversible pourrait être réalisé. p.25
|