Les combustibles usés

Dernière mise à jour : Vendredi 14 septembre 2012
9 commentaires

barre combustibleAssemblage de combustible

Les combustibles usés issus de la production électronucléaire constituent des matières valorisables. Il s'agit de substances pour lesquelles une utilisation ultérieure est prévue ou envisagée, le cas échéant après traitement.

A ce titre, les combustibles usés ne sont donc pas inclus dans l’inventaire de référence du projet Cigéo. Seuls les déchets issus de leur traitement sont intégrés dans l’inventaire du projet, ainsi que les combustibles usés du réacteur à eau lourde de Brennilis, qui représentent un potentiel de valorisation insuffisant et un volume limité (27 m3).

 

 

 

Les combustibles nucléaires et leur traitement

Les combustibles nucléaires et leur traitement

Saurait-on stocker les combustibles usés s’ils étaient finalement considérés comme des déchets ?

DemonstrateursPrototype pour la manutention de conteneur de combustibles usés exposé à l'Espace technologique de l’Andra en Haute-Marne. © Andra

Pour tenir compte de toutes les orientations possibles, le stockage profond des combustibles usés avait été étudié par l’Andra dans le cadre de la loi de 1991 et sa faisabilité de principe avait alors été démontrée en 2005. L’étude a montré un impact radiologique à très long terme plus élevé que pour les déchets issus du traitement des combustibles usés mais restant très inferieur à l’impact de la radioactivité naturelle.

L’Andra continue, notamment en lien avec le CEA, à mener des études sur le stockage direct de combustibles usés conformément au Plan national de gestion des matières et des déchets radioactifs, qui lui demande de vérifier par précaution que les concepts de stockage retenus pour Cigéo restent compatibles avec l’hypothèse du stockage direct de combustibles usés si ceux-ci étaient un jour considérés comme des déchets. Dans une telle hypothèse, le stockage des combustibles usés qui, comme l’essentiel des déchets HA, doivent refroidir plusieurs dizaines d’années, n’interviendrait pas avant l’horizon 2070/2080. L’Andra a proposé en 2012 un programme d’études complémentaires sur les options techniques qui seraient à mettre en œuvre pour leur stockage éventuel.

Télécharger le document : Etudes relatives au stockage direct des combustibles des réacteurs à eau pressurisée et des réacteurs à neutrons rapides (.PDF - 3 Mo)

Dans le cadre du PNGMDR 2013-2015, un nouveau rapport sur les combustibles usés est en cours de préparation.

Commentaires

  • Guillemette

    les combustibles Mox peuvent eux aussi être considérés comme des déchets ultimes. Le temps de décroissance thermique de ces combustibles pour un stockage en profondeur s'exprime-t'il en "dizaines" ou en "centaines" d'années ?
    Question subsidiaire, quel est le critère thermique pour qu'un combustible usé soit éligible au stockage profond ?
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  • Dialogue Andra

    Bonjour,

    > les combustibles Mox peuvent eux aussi être considérés comme des déchets ultimes.

    Selon les termes de la loi du 28 juin 2006, le combustible usé Mox n’est pas considéré comme un déchet mais comme une matière valorisable. De ce fait, il ne figure pas dans l’inventaire des déchets destinés à Cigéo. Mais la faisabilité et la sûreté de son stockage ont été démontrées dès 2005 (cf le dossier Argile 2005, accessible dans la page Ressources). Et l’Andra continue à mener des études sur le stockage direct de combustibles usés, conformément à la demande du PNGMDR (voir notre réponse du 29/01 à une question similaire sur la page Les déchets de haute activité destinés à Cigéo).

    > quel est le critère thermique pour qu'un combustible usé soit éligible au stockage profond ?

    Les colis sont stockés de telle sorte que la température de la roche ne puisse pas dépasser 90°C. En fonction de leur puissance thermique, les colis seront entreposés jusqu’à plusieurs dizaines d’années avant de pouvoir être stockés et seront plus ou moins espacés les uns des autres dans le stockage pour respecter ce critère

    > Le temps de décroissance thermique de ces combustibles pour un stockage en profondeur s'exprime-t'il en "dizaines" ou en "centaines" d'années ?

    Pour le Mox, les études réalisées ont montré qu'il faudrait attendre plusieurs dizaines (et non centaines) d'années, de l'ordre de 80 à 90 ans, pour être en mesure de respecter le critère thermique d'acceptation dans Cigéo.
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  • Guillemette

    Bonjour,
    merci pour ces informations.

    "génération IV" ne serait donc pas seulement la désignation d'un réacteur du futur de 4ème génération, mais aussi pour le Mox une méthode subliminale pour nos décideurs actuels de nommer le legs de la gestion des combustibles Mox usés à nos descendants : ils ont 4 générations (80 à 90 ans) pour choisir comment gérer la "patate chaude".

    Si l'on examine les courbes de décroissance thermique des combustibles UO2 et Mox (à taux de combustion égal), un Mox refroidi à 90 ans correspond à un UO2 refroidi 5 à 6 ans.
    Tous les combustibles UO2 usés de la planète, produits depuis plus d'un demi-siècle sont stockés sous eau en piscines de désactivation.
    Pourquoi ce luxe de précautions pour assurer leur décroissance, alors que selon ces informations ANDRA, après seulement 6 ans de refroidissement ils seraient stockables à sec.

    AG
    Répondre
  • Dialogue Andra

    Bonjour,
    Il n’a jamais été question de stocker les UOx usés après 6 ans de refroidissement seulement. Si leur traitement est abandonné et qu’on passe à leur stockage « direct » dans Cigéo, ils devront passer par quelques dizaines d’années de refroidissement supplémentaires de manière à respecter le critère thermique d'acceptation dans Cigéo applicable à tout déchet HA.
    Répondre
  • Guillemette

    Bonjour,
    Les combustibles UO2 devront passer "qqs dizaines d'années" de refroidissement de manière à respecter le "critère thermique" d'acceptation dans Cigéo.
    Selon votre Inventaire ANDRA 2012 (page (151/212), les déchets ultimes issus des combustibles UO2 pourront être mis en site profond après un entreposage de 60 ans en site de surface.
    60 ans de refroidissement pour un combustible usé UO2 correspond au critère thermique d'un combustible MOX usé refroidi de l'ordre de 300 ans.
    D'où ma question initiale, l'éligiblité des combustibles MOX usés pour Cigéo qqs dizaines ou qqs centaines d'années ?
    AG
    Répondre
    • Dialogue Andra

      Voici quelques précisions pour comprendre les différences de caractéristiques thermiques des UOx et des MOx et la manière dont l'Andra les prend en compte dans le stockage :

      Les puissances thermiques des assemblages de combustibles usés après les périodes d’entreposage évaluées par l’Andra sont d’environ :
      - 355 W pour un assemblage UOx court (utilisé dans les réacteurs 900 MWe) et 440 W pour un assemblage UOx long (utilisé dans les réacteurs 1300 MWe et 1450 MWe), après  60 ans de refroidissement,
      - 540 W pour un assemblage MOx de 3ème génération (utilisé aujourd’hui dans les réacteurs 900 MWe moxés), après 90 ans de refroidissement.

      Au-delà d’une certaine période, la décroissance thermique étant très lente, l’entreposage n’offre plus de gain particulier. Afin de respecter les critères thermique d’acceptation dans Cigéo,  c’est la conception du stockage qui entre alors en jeu par la suite : espacement des colis de déchets (nombre de colis par alvéole), espacement des alvéoles de stockage …

      C'est pourquoi il n’a jamais été prévu d’entreposer les combustibles MOx (et aussi UOx) pendant plusieurs siècles.
  • Guillemette

    Merci pour cette réponse, plus "documentée" que la réponse du 5 février.
    Répondre
  • ZERBIB Jean Claude

    1) AREVA et EDF ont convenu de ne pas retraiter les combustibles MOX usés de 2007 à 2017. Compte tenu des difficultés techniques importantes rencontrées et du stock actuel de plutonium, il est raisonnable de penser qu'il n'y aura pas, après 2017, de reprise de ce type de retraitement (réalisé pour des MOX allemands). Est-ce bien une des hypothèses que vous retenez dans le calcul des volumes de déchets à stocker en profondeur ?
    2) Comme le stock de plutonium de La Hague conduit à limiter à un millier de tonnes les combustibles U02 à retraiter, prenez-vous bien en compte le tonnage annuel résiduel, issu des réacteurs EDF, dans les tonnages de combustibles usés à stocker géologiquement?
    Répondre
    • Dialogue Andra

      Monsieur Zerbib,
      Pour votre 1) comme pour votre 2) la réponse est : Oui, le stockage des combustibles usés dans Cigéo, que ce soit des UOx ou des MOx, a été envisagé dès le début des travaux de l’Andra en 1991 dans l’hypothèse où ils seraient un jour considérés comme des déchets. En 2005, la faisabilité et la sûreté de leur stockage ont été démontrées. Aujourd’hui l’Andra continue à mener des études sur le stockage direct de combustibles usés, conformément à la demande du PNGMDR (pour plus de détails sur ce sujet, voir notre réponse du 29/01 à une question similaire sur la page Les déchets de haute activité destinés à Cigéo). Sur la page "Les volumes de déchets prévus dans Cigéo", les volumes indiqués dans les différents scénarios prennent bien en compte l'ensemble des combustibles usés :
      http://wwww.cigeo.com/les-dechets-concernes/les-volumes-de-dechets-prevus-dans-cigeo

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