Déchets radioactifs

Qu'est-ce que les déchets radioactifs?

Les gens produisent des déchets chaque jours, que ce soit à la maison ou par des procédés industriels ou autres. Ce n'est pas différent pour les matières radioactives. Les déchets qui sont produits ainsi sont des matériaux pour lesquels plus aucun usage n'est prévu et qui contiennent des matières radioactives.

Les déchets radioactifs sont produits partout où on utilise des produits ou des matériaux radioactifs comme par exemple en médecine, dans l'industrie ou la recherche. Dans les centrales nucléaires, on produit aussi des déchets provenant directement des combustibles nucléaires utilisés. Les déchets radioactifs représentent environ 0,02 % de tous les déchets ménagers et industriels produits en Belgique.

D'où proviennent les déchets radioactifs?

En Belgique, les déchets radioactifs ont des origines diverses. Après usage, les sources et matériaux radioactifs sont traités comme déchets radioactifs. Ces déchets sont produits en particulier par:

• La production d'électricité grâce à l'énergie nucléaire

• Dans les sept centrales nucléaires: quatre à Doel (près d'Anvers) et trois à Tihange (près de Huy en province de Liège);
• Par la production de combustible nucléaire;
• Par le retraitement de combustible nucléaire belge usagé. Ceci se fait en France par la firme COGEMA.

• La recherche

Recherche en matière d'énergie nucléaire au Centre d'Etude de l'Energie Nucléaire à Mol (SCK•CEN), à l'Institut pour les Matériaux et Mesures de Référence (IRMM) à Geel et aux universités.

• La médecine

On utilise parfois des produits radioactifs pour réaliser des images du corps humain de manière à discerner ce qui fonctionne mal et comment y remédier. On injecte à l'aide d'une aiguille une substance radioactive à courte durée de demi-vie dans le corps. A l'aide d'appareils spéciaux, on peut alors réaliser des images par exemple du cerveau. On utilise aussi des sources radioactives pour guérir des maladies, en irradiant des tumeurs par exemple, ou pour la stérilisation d'instruments médicaux.

• Le démantèlement d'anciennes installations nucléaires

Lorsque les installations nucléaires ne sont plus utilisées, les matériaux contaminés par la radioactivité doivent en être éliminés. C'est pourquoi les diverses parties sont séparées les unes des autres et traitées d'une manière spéciale afin qu'une grande partie ne soit plus radioactive. Celle-ci peut être réutilisée. Le reste doit être traité comme déchet radioactif.

• L'agriculture

Certains aliments sont irradiés afin de détruire les germes pathogènes et de combattre la moisissure. Les aliments ne deviennent pas radioactifs et les consommateurs ne sont ni irradiés, ni contaminés. La même technique est par ailleurs employée pour la stérilisation des instruments et appareils médicaux. Les déchets sont constitués par les sources de rayonnement.

• L'industrie

Des matériaux radioactifs sont utilisés pour radiographier des soudures comme celles de pipelines. Grâce aux images ainsi obtenues, on peut y déceler des défauts sans pour autant abîmer les soudures mêmes.

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Quel est le principe de base de la gestion des déchets radioactifs?

Certaines substances radioactives restent radioactives très longtemps. Les générations futures ne peuvent pas en subir de préjudice. Nous devons donc trouver maintenant des solutions pour une gestion sûre de ces déchets à très long terme. Il faut pour cela que l'homme et l'environnement soient protégés, et le restent en toutes circonstances, contre les dangers des rayonnements provenant des déchets radioactifs. Il s'agit principalement de bien enfermer et entreposer ces substances radioactives de manière à ce qu'elles ne puissent pas se disperser dans l'environnement (voir aussi le site web de l'ONDRAF/NIRAS).

Pour la gestion à long terme, on distingue trois sortes de déchets radioactifs:

• Les déchets de faible et moyenne activité avec courte durée de demi-vie (catégorie A)

Ces déchets proviennent de l'exploitation des centrales nucléaires et de la fabrication de nouveaux combustibles, des applications de la radioactivité en médecine, dans l'industrie et surtout du démantèlement d'anciennes installations nucléaires. Les déchets de catégorie A sont des déchets conditionnés qui contiennent des radio-éléments avec une concentration d'activité et une demi-vie suffisamment faibles pour que les déchets puissent entrer en considération pour un stockage en surface. Cette catégorie comporte des déchets de faible et moyenne activité avec une demi-vie courte (30 ans ou moins), mais peut aussi contenir des quantités minimes d'émetteurs alpha à longue durée de demi-vie. Ces déchets devront être isolés de l’être humain et de l’environnement pendant 300 ans, ce qui est le temps nécessaire pour que le niveau d’activité diminue d’un facteur 1 000 et qu’en cas de contact direct, ils ne constituent plus de danger pour l’homme et l’environnement.

• Les déchets de faible et moyenne activité à longue durée de demi-vie (catégorie B)

La plupart de ces déchets sont produits lors de la fabrication et le retraitement de combustibles, et lors des activités de démantèlement. Certains déchets des centrales appartiennent aussi à cette catégorie. Les déchets de catégorie B comprennent les déchets de faible et moyenne activité contaminés avec des émetteurs alpha en quantité trop grande pour être repris dans la catégorie A, mais qui émettent néanmoins trop peu de chaleur pour être repris dans la catégorie C. Ces déchets doivent être isolés des gens et de l'environnement pendant plusieurs milliers d'années avant que leur activité ait suffisamment décru.

• Les déchets de haute activité à courte ou longue durée de demi-vie (catégorie C)

Les déchets hautement radioactifs proviennent des combustibles usagés des centrales nucléaires. Les déchets de catégorie C regroupent tous les déchets conditionnés à haute activité qui contiennent de grandes quantités d'émetteur bêta et gamma avec une courte durée de demi-vie, de même que des grandes quantités d'émetteurs alpha à longue durée de demi-vie.

Suite à leur grande radioactivité, ces déchets émettent beaucoup de chaleur. Ces déchets à longue durée de demi-vie doivent être isolés très longtemps - plusieurs milliers d'années - de l'homme et de l'environnement. Cela nécessite un stockage dans des couches géologiques profondes. Il peut s'agir de couches de granite, de sel ou d'argile. Ces déchets peuvent être emballés tels quels et enfouis, ou ils peuvent être retraités et les déchets résiduels sont vitrifiés, c'est-à-dire incorporés dans une masse de verre. Lors de ce procédé, les matériaux radioactifs sont fondus à environ 1 100 °C dans une masse de verre spécial pour obtenir un produit homogène. Ce mélange liquide est coulé ensuite dans des conteneurs en acier inoxydable qui sont soudés. Après refroidissement, il reste un gros bloc de verre.

Un tel conteneur peut durer de 10 000 à 100 000 ans. Suite à la très forte activité, ces conteneurs émettent beaucoup de chaleur et doivent pour cela être entreposés pendant une cinquantaine d'années en surface afin de se refroidir. En Belgique, ils peuvent être stockés pour une très longue durée dans des couches d'argile. Il est apparu en effet que les couches d'argile sont suffisamment profondes, adaptées pour le stockage de tels déchets, sont pratiquement imperméables à l'eau et résistantes aux tremblements de terre.