Partenariat reconduit en matière de recherche et d'assistance technique : le SCK CEN et l’ONDRAF renforcent le programme belge de gestion des déchets radioactifs
Le programme belge de gestion des déchets radioactifs n'a cessé de mûrir au fil des décennies, s'appuyant sur une relation de longue date et fructueuse entre le SCK CEN et l’ONDRAF. À mesure que le programme évoluait, la nature de cette collaboration a elle aussi changé : la relation client-prestataire d’autrefois s'est transformé en un véritable partenariat, officialisé il y a cinq ans afin de mieux intégrer les efforts de R&D des deux parties. L'objectif était facile à formuler, mais plus difficile à mettre en œuvre : adopter une approche véritablement commune pour soutenir le programme belge, en harmonisant les priorités de recherche de l’ONDRAF et du SCK CEN, en traduisant les besoins en buts et objectifs clairs, et en garantissant la préservation des infrastructures et des compétences sur le territoire belge. La décision de créer un partenariat n'est qu'une première étape ; pour le concrétiser, il faut aller plus loin. Voyons comment notre partenariat est structuré et comment il a vu le jour.
Ce que nous ont appris les cinq dernières années
L'expérience acquise au cours des premières années du partenariat a donné naissance à un processus par étapes qui est devenu le pilier de notre mode de fonctionnement actuel : définir les axes de programme, fixer les priorités, consolider les compétences, garantir les infrastructures et décliner les objectifs décennaux en objectifs triennaux. Ce processus mobilise l'ensemble de l'équipe et est piloté par un comité de coordination composé de trois experts de l’ONDRAF et de trois experts du SCK CEN.
Organisation à long terme
D'un point de vue stratégique, nous avons défini quatre axes pour le programme belge de gestion des déchets radioactifs. Chacun de ces axes nécessite des activités continues de RD&D, quels que soient le stade et le niveau de maturité, la recherche se poursuivant bien au-delà de la phase opérationnelle du stockage.
- Déchets
Des recherches restent nécessaires sur les différents types de déchets radioactifs dont nous disposons, tout au long de leur cycle de vie.
- Stockage en surface
Les déchets de faible et moyenne activité de courte durée de vie seront stockés dans l’installation de stockage en surface à Dessel. La construction de ce dépôt a déjà commencé, mais les activités de RD&D sur les différents types de déchets à stocker se poursuivent.
- Stockage à faible profondeur
Pour les déchets contenant du radium, issus de la production industrielle historique de radium, la solution envisagée serait une installation de stockage à faible profondeur. Même si le programme belge est en attente de décisions politiques, nous serons prêts à nous atteler à cette tâche dans le cadre de notre partenariat.
- Stockage en profondeur
La recherche sur le stockage en profondeur des déchets de haute activité de longue durée de vie est menée en Belgique depuis plusieurs décennies déjà, avec notre laboratoire de recherche souterrain commun HADES comme pôle central et principal outil. Ces activités de RD&D se poursuivront dans les années à venir, tout en se concentrant sur notre objectif commun de site de stockage définitif. Cela restera nécessaire au cours des prochaines décennies, même après le choix du site et l'octroi des autorisations.
Afin d'assurer une collaboration fructueuse entre les quatre axes du programme, le partenariat s'articule autour de huit domaines qui reflètent le contexte belge et notre vision commune des éléments indispensables à l'élaboration d'un programme solide et complet. Les scientifiques du SCK CEN travaillent en collaboration avec leurs collègues de l’ONDRAF dans chacun de ces domaines.
8 domains de récherches
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Nous inspecterons et étudierons les barres de combustible nucléaire usées, en tirant les enseignements de nos travaux antérieurs et en améliorant nos outils afin de comprendre comment le combustible évolue au fil du temps. Forts de ces connaissances, nous apporterons notre contribution aux décisions relatives à la gestion à long terme du combustible usé.
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Nous étudions le comportement de certains déchets au fil du temps afin de pouvoir les gérer en toute sécurité et de comprendre comment ils se comporteront dans des conditions de stockage. Parallèlement, nous mettons au point des méthodes de traitement claires pour les flux de déchets pour lesquels il n'existe actuellement aucune solution, et nous améliorons les techniques non destructives afin de mieux examiner et surveiller les déchets sans avoir à ouvrir les fûts dans lesquels ils sont stockés.
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Nous nous préparons aux technologies cimentières de demain en étudiant l'impact que pourraient avoir les nouveaux ciments à faible empreinte carbone sur la gestion des déchets et en renforçant notre expertise en matière de cimentation sûre de types de déchets complexes. Nous développons également des modèles et testons des matériaux afin de comprendre la stabilité des barrières à base de ciment et des formes de déchets cimentés, garantissant ainsi leur fiabilité à long terme.
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« THMC » désigne le comportement thermo-hydro-mécanique et chimique ainsi que le transport des gaz à travers les barrières artificielles et la roche hôte qui, dans le cas de notre laboratoire de recherche souterrain HADES, est l'argile de Boom. L'objectif de ce domaine est de valider notre compréhension du comportement de l'argile aux échelles pertinentes, de préparer la caractérisation du site et de transposer ces connaissances à d'autres profondeurs et à d'autres roches hôtes.
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Pour soutenir plusieurs domaines (THMC, migration, surveillance), il est essentiel d'assurer la maintenance et la sûreté d’HADES. De plus, HADES fournit des données cruciales pour la conception finale du site de stockage en profondeur. En effet, les observations du comportement des différentes sections du revêtement d’HADES en contact avec l'argile de Boom depuis plus de quarante ans (et ce n'est pas fini) sont inestimables pour évaluer la stabilité à long terme des galeries.
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Nous améliorons notre compréhension de la manière dont les matières radioactives se déplacent à travers les barrières techniques et – dans le cas du stockage en profondeur – à travers la roche hôte, en actualisant les données scientifiques essentielles, en affinant les modèles et en définissant des méthodes claires pour mesurer les conditions hydrologiques et pédologiques sur les sites de stockage potentiels.
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Nous mettons en place une culture du suivi plus solide, fondée sur de bonnes pratiques en matière de données et des outils partagés, afin d'assurer une surveillance sûre et à long terme d'installations telles que le site de stockage en surface de Dessel.
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Dans le cadre du programme belge de gestion des déchets radioactifs, nous nous attachons à communiquer sur nos activités de recherche communes et nos réalisations, tant auprès du grand public que des parties prenantes concernées.
Pour en savoir plus sur notre infrastructure commune HADES, rendez-vous sur le site dédié.
Ancrer les compétences clés en Belgique
Les compétences clés sont présentes tout au long de la chaîne de gestion des déchets et dans tous les domaines énumérés. Il est essentiel d'ancrer ces compétences en Belgique afin de préserver notre expertise nationale et de garantir notre capacité à concevoir, évaluer, construire et exploiter les installations de stockage actuelles et futures.
Des compétences transversales telles que la gestion des données et des connaissances ainsi que la surveillance technologique garantissent la continuité et l’adaptabilité. De plus, nous veillerons à ce que notre infrastructure unique reste adaptée à ses objectifs grâce à des investissements clés.
Expériences et méthodes phares éprouvées
Nous avons préparé et lancé des travaux qui arrivent aujourd’hui à maturité : les essais in situ à grande échelle menés dans HADES restent essentiels alors que le projet PRACLAY entre dans sa phase de refroidissement et que le projet NEMESIS consolide la compréhension du transport des gaz, tandis que les essais à long terme sur la migration des radionucléides à l’échelle du mètre font l’objet d’un suivi continu. De plus, les expériences de lixiviation à long terme menées avec du combustible usé réel nous permettent de conserver une vision réaliste des rejets de radionucléides. Par ailleurs, les mesures en piscine et la conception d'un détecteur de nouvelle génération (en collaboration avec Euratom) permettent de renforcer la base de données sur le combustible usé. Les activités de RD&D portant sur des formes spécifiques de déchets, tels que les déchets bitumés et les déchets sensibles à la RAG, permettent d'approfondir les connaissances en matière d'élimination. Notre expertise combinée en matière de construction et d'instrumentation nous permettra de construire prochainement une couverture d'essai à grande échelle afin d'étudier les matériaux à utiliser pour recouvrir le stockage en surface après la phase d'exploitation, qui durera quelques décennies. La sauvegarde des connaissances et leur transmission aux générations futures constituent donc également un élément essentiel de notre partenariat.
Les atouts du SCK CEN
- Une infrastructure unique en Belgique : des cellules chaudes pour l'analyse destructive/non destructive du combustible usé ; des laboratoires consacrés au comportement des déchets radioactifs et à la migration des radionucléides ; LINAC pour l'imagerie des fûts de déchets ; installation pour la mise à l’échelle de la cimentation ; le bâtiment MaT pour le traitement et le conditionnement ; capacité de modélisation pour relier les données aux conceptions ;
- Plus de quarante ans d'expertise et de compétences uniques dans la conception et la conduite d'expériences à long terme pour la science in situ dans HADES, le laboratoire souterrain géré par EURIDICE, un partenariat entre le SCK CEN et l’ONDRAF [lien vers www.hadeslab.be] ;
- Une culture de la mesure et de l'apprentissage : des expériences conjointes s'étendant sur plusieurs décennies (PRACLAY, NEMESIS, migration des radionucléides) pour lesquelles notre expertise en instrumentation et en surveillance est cruciale. Les résultats permettent de réduire les incertitudes et visent à fournir en permanence des données scientifiques solides pour appuyer le dossier de sûreté.
Une promesse pour la prochaine décennie
Au cours des dix prochaines années, nous validerons et approfondirons nos connaissances afin de soutenir le développement et, dans le cas du stockage en surface, la mise en œuvre, de solutions pour la gestion à long terme des déchets radioactifs. Il s'agit par nature d'un effort à long terme, mené par étapes, qui s'inscrit dans les délais du programme lui-même : nous concentrerons nos efforts là où les besoins sont les plus pressants à ce stade, tout en gardant à l'esprit les besoins potentiels des étapes suivantes. Nous préserverons également les compétences et les infrastructures de recherche qui doivent rester en Belgique et fournirons des données et des outils permettant de prendre des décisions nationales éclairées.
Ce partenariat renouvelé entre le SCK CEN et l’ONDRAF est également source de transformation. Il marque une amélioration structurelle de l'intégration, de la cohérence et de l'uniformité des activités conjointes de RD&D, guidées par une vision commune. Cela ne peut que déboucher sur une recherche plus pertinente, plus utile et de meilleure qualité, au bénéfice de toutes les parties. Ensemble, nous voulons bâtir un partenariat durable.
