Que savoir sur les déchets radioactifs ?

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Date : 27 août 2007

1. Les déchets radioactifs : qu’est-ce que c’est ?

Un déchet radioactif est une substance qui n’est pas réutilisable ni recyclable dans les conditions techniques et économiques du moment, et que son propriétaire destine à l’abandon. La particularité de ce déchet tient au fait qu’il contient des éléments radioactifs (radionucléides) en quantité telle que son rejet ou sa dispersion dans l’environnement n’est pas autorisé.

Les radionucléides contenus dans les déchets radioactifs peuvent être artificiels, comme le césium 137, ou naturels, comme le radium 226. Leurs propriétés radioactives sont :

• Le type de rayonnements émis (alpha, bêta, gamma),
• L’activité (nombre de noyaux d’atomes qui se désintègrent spontanément par unité de temps),
• La période radioactive (temps mis par une substance pour voir son activitédiminuer de moitié).

1.1 D’où proviennent-ils ?

combustible Les déchets radioactifs proviennent pour l’essentiel de l’industrie nucléaire. Pour le reste, ils sont issus de l’utilisation d’éléments radioactifs dans les hôpitaux, les universités et certaines industries non nucléaires, ainsi que des activités liées à la défense.

La production d’électricité d’origine nucléaire
Chaque année, l’industrie nucléaire produit 1150 tonnes de combustible usé qui sont envoyées à l’usine Cogema de La Hague. 850 tonnes sont traitées annuellement pour en extraire le plutonium (1 %) et l’uranium (95 %) et pour conditionner le résidu (4 %). Le plutonium est réutilisé dans la fabrication de combustibles neufs,qui sont composés d’un mélange de plutonium et d’uranium. 300 tonnes ne sont pas retraitées dans l’immédiat, dans l’attente d’une décision d’EDF et des autorités françaises sur l’utilisation du plutonium.

Certains matériels sont contaminés par des radionucléides pendant le fonctionnement courant des réacteurs et des installations dans lesquelles est manipulé le combustible. Ils deviennent des déchets radioactifs. Ce sont par exemple des filtres de circuits d’eau ou de ventilation, des outils usagés, des pièces changées lors d’opérations d’entretien, des tenues de protection, comme les blouses, les gants, etc.

Les installations nucléaires pour la défense
Les installations nucléaires pour la défense, dont beaucoup sont en cours de démantèlement, ont généré dans le passé des déchets qui n’ont pas été traités. Ces déchets anciens, entreposés dans les installations de l’époque, devront être repris puis conditionnés. L’entretien actuel des armes nucléaires génère également des déchets, en petites quantités. Ceux-ci sont gérés de la même façon que les déchets venant de l’industrie civile.

Le démantèlement des installations nucléaires
Les installations nucléaires arrivant en fin de vie, qu’elles soient civiles ou militaires, sont elles-mêmes contaminées par des matières radioactives. Après arrêt, leur démantèlement produit des quantités très importantes de gravats, ferrailles, tuyauteries, certains radioactifs qui sont alors considérés alors comme des déchets radioactifs.

Le traitement de ressources minérales
Certaines activités industrielles, comme par exemple le traitement chimique lié à la production de terres rares ou la fabrication d’engrais phosphatés, conduit à concentrer la radioactivité naturelle dans un résidu qui devient déchet radioactif.

La décontamination de sites anciens
Certains déchets proviennent du nettoyage de sites consacrés autrefois à l’extraction du radium comme les laboratoires construits pour Marie Curie, etc. Ils peuvent également venir de la fabrication horlogère (peinture lumineuse au radium) ou sont encore, tout simplement, des objets contenant du radium comme certains paratonnerres, aiguilles, etc...

Les hôpitaux, les universités, l’industrie
Des sources radioactives sont utilisées en médecine pour établir des diagnostics (scintigraphie) et traiter des cancers (radiothérapie). Elles sont également utilisées dans la recherche pour étudier des gènes par exemple, dans l’industrie pour radiographier des soudures afin d’en tester l’intégrité, pour mesurer la teneur en eau du sol, etc. La quantité de déchets générée est faible mais il y a plus d’un millier d’utilisateurs dispersés sur le territoire français.

1.2 Comment sont-ils classés ?

On classe les déchets radioactifs selon l’intensité de leur radioactivité et la « période radioactive » des atomes radioactifs qu’ils contiennent. Le niveau de radioactivité détermine l’importance des protections à mettre en place. Il s’exprime en Becquerel. On distingue ainsi des déchets de très faible, de faible, de moyenne ou de haute activité. La période radioactive d’un radionucléide est le temps au bout duquel sa radioactivité est divisée par deux. Un déchet radioactif est dit "à vie courte" s’il ne contient que des radionucléides de période inférieure à 30 ans.Un déchet radioactif est dit "à vie longue" s’il contient en quantité significative des radionucléides dont la période radioactive est supérieure à 30 ans.

On distingue ainsi plusieurs catégories de déchets :

les déchets à vie très courte (VTC) qui résultent des applications médicales de la radioactivité (diagnostics ou thérapie) et dont les éléments radioactifs ont une période de l’ordre d’une journée.

les déchets de très faible activité (TFA) qui proviennent de l’industrie nucléaire, essentiellement du démantèlement des installations.

les déchets de faible et moyenne activité à vie courte (FMA-VC) qui proviennent principalement de l’industrie nucléaire mais aussi de quelques laboratoires de recherche.

les déchets de faible activité à vie longue (FA-VL) quisont soit des déchets contaminés par du radium (appelés « radifères ») et qui ont principalement pour origine le traitement de minerais, la récupération d’objets contenant du radium, le décapage de sols pollués, soit les déchets « graphite » qui proviennent du démantèlement de l’ancienne filière française de réacteurs nucléaires.

les déchets de moyenne activité et à vie longue (MA-VL) qui résultent essentiellement du traitement des combustibles usés (gaines du combustible, boues issues du traitement, équipements liés à l’exploitation).

les déchets de haute activité et à vie longue (HA-VL) qui sont des matières non recyclables issues du traitement des combustibles usés des centrales nucléaires.

1.3 Quels dangers représentent-ils ?

Les déchets nucléaires ne constituent qu’une part minime de la masse des déchets produits par la société. Mais comme toute substance radioactive, ils présentent des dangers liés à la nocivité des rayonnements émis par les éléments radioactifs qu’ils renferment. L’une des particularités des déchets radioactifs réside dans l’épuisement progressif de leur dangerosité, à mesure que les sources de leur rayonnement s’éteignent. Mais cet épuisement, en relation avec la période radioactive des éléments contenus, peut être très lent pour les déchets dits "à vie longue".

L’objectif de la gestion des déchets est de protéger l’homme et son environnement contre ces dangers aussi longtemps qu’ils perdurent. Les déchets radioactifs peuvent également induire des risques chimiques.
Pour un homme situé à proximité de déchets radioactifs, les dangers dus à la radioactivité sont de deux types :

Il peut être soumis à une exposition externe ("irradiation") aux rayonnements émis par le déchet,
Il peut être soumis à une exposition interne ("contamination") en inhalant ou ingérant des éléments radioactifs initialement contenus dans le déchet et transportés par l’air ou les aliments entrés en contact avec lui.

Les rayonnements endommagent les cellules de l’organisme. Celles-ci ont des capacités de réparation, mais qui sont limitées : au-delà d’une certaine quantité de rayonnements reçus, les cellules peuvent subir des mutations entraînant l’apparition, plusieurs années après l’exposition, de leucémies ou de cancers, ou être détruites, ce qui entraîne des lésions immédiates et aiguës des tissus.Comment se protéger de manière efficace ?
Pour se préserver d’expositions internes et externes aux rayonnements émis par les déchets, on les isole de la biosphère par des "écrans", appelés aussi "barrières" de confinement".

Un système de confinement sûr est constitué de barrières successives, certaines artificielles, d’autres naturelles, qui répondent à plusieurs critères :

rendre difficile l’accès de l’eau aux déchets,
éviter les intrusions humaines,
être robuste vis-à-vis des aléas comme les séismes,
être redondant : si une barrière se dégrade, la suivante prend le relais,
être susceptible de surveillance.

Tous les déchets radioactifs ne présentent pas les mêmes dangers. Il serait inutile et coûteux de leur appliquer sans distinction les mêmes dispositifs de confinement. Pour un déchet radioactif donné, c’est la concentration en radionucléides et la nature des rayonnements émis qui déterminent les moyens de confinement à mettre en œuvre. C’est la période radioactive des radionucléides qui définit la durée du danger et donc la longévité requise pour ces moyens de confinement. En conséquence, la gestion des déchets dépend de leur classe de dangerosité (voir chapitre 1.2 : comment sont-ils gérés ?).

Comment garantir que le risque pour la santé reste toujours très faible ?

gestion des déchets radioactifs En dessous d’une certaine quantité de rayonnements reçue, dans le domaine dit des "faibles doses", le risque d’apparition de cancer n’est pas démontré, mais le contraire non plus. En l’absence de certitudes scientifiques, on admet que toute exposition induit un risque. Il convient donc, quelles que soient les options choisies pour la gestion des déchets, de maintenir le risque au niveau le plus bas possible ou, en tout cas, à un niveau très faible par rapport au risque de cancer attribuable à d’autres origines, et ce aussi bien à court terme qu’à long terme.

Les installations qui traitent ou accueillent des déchets radioactifs répondent aux règles de sûreté classiques des installations nucléaires. Une telle installation est soumise à l’accord des pouvoirs publics sur la base d’une démonstration de sûreté où sont envisagés tous les scénarios jugés plausibles : incendie, séisme, intrusion humaine, évolution climatique, etc. L’exposition de l’homme doit rester très limitée, dans tous les cas. L’autorisation de réaliser prend la forme d’un décret du gouvernement, après instruction par la Direction générale de la sûreté nucléaire (DGSNR). Cette Direction, placée sous la tutelle conjointe des ministères de l’Industrie de la Santé et de l’Écologie, s’appuie sur l’expertise technique de l’IRSN.