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Les déchets radioactifs

Définitions, classement et modes de gestion


Les déchets radioactifs sont des substances radioactives pour lesquelles aucune utilisation ultérieure n’est prévue ou envisagée.

Une substance radioactiv​​​​​e est une substance qui contient des radionucléides, naturels ou artificiels, dont l’activité ou la concentration justifie un contrôle de radioprotection.

Les déchets radioactifs ultimes sont des déchets radioactifs qui ne peuvent plus être traités dans les conditions techniques et économiques du moment, notamment par extraction de leur part valorisable ou par réduction de leur caractère polluant ou dangereux (Code de l’environnement, article L 542.1-1).

Les radionucléides contenus dans les déchets radioactifs peuvent être d’origine artificielle, comme le césium 137, ou naturelle, comme le radium 226.

Les caractéristiques radioactives des déchets sont :
 le type de radionucléides contenus et les rayonnements émis (alpha, bêta, gamma), l’activité (nombre de noyaux d’atomes qui se désintègrent spontanément par unité de temps - s’exprime en Becquerel),
 
la période radioactive (temps nécessaire pour que l’activité d’un radionucléide dans un échantillon diminue de moitié).

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.


Les définitions et le classement

On classe les déchets radioactifs selon leur activité et la « période radioactive » des radionucléides qu'ils contiennent. Le niveau de radioactivité détermine l’importance des protections à mettre en place. On distingue ainsi des déchets de très faible, de faible, de moyenne ou de haute activité.

Un déchet radioactif est dit "à vie courte" s’il ne contient que des radionucléides de période inférieure à 31 ans.

Un déchet radioactif est dit "à vie longue" s’il contient en quantité significative des radionucléides dont la période radioactive est supérieure à 31 ans. 

 
 

 ​Radionu​​​cléide

 

​Période

 

Cobalt 60

 

 5,2 ans

 

Tritium

 

 12,2 ans

 

Strontium 90 

 

 28,1 ans

 

Césium 137

 

 30 ans

 

Américium 241

 

 432 ans

 

Radium 226

 

 1 600 ans

 

Carbone 14

 

 5 730 ans

 

Plutonium 239

 

 24 110 ans

 

Neptunium 237

 

 2 140 000 ans

 

Iode 129

 

 15 700 000 ans

 

Uranium 238

 

 4 470 000 000 ans

 

On distingue ainsi plusieurs catégories de déchets :

 les déchets à vie très courte (VTC) dont une partie importante résulte des applications médicales de la radioactivité (diagnostics ou thérapie) et dont les éléments radioactifs ont une période inférieure à 100 jours ;

 les déchets de très faible activité (TFA) qui proviennent de l'industrie nucléaire, en particulier des opérations de démantèlement des installations. Il s’agit de pièces issues du découpage d’équipements et de gravats très faiblement contaminés ;

 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) qui sont principalement soit des déchets  contaminés par du radium (appelés « radifères ») et qui ont notamment pour origine l’utilisation de matières premières naturellement radioactives dans des procédés industriels, la récupération d’objets contenant du radium et l’assainissement de sites pollués, soit les déchets « graphite » qui proviennent du démantèlement de l’ancienne filière française « uranium naturel graphite gaz » 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 usé, boues issues du traitement…) et de la maintenance des installations nucléaires ;

 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. 


Les modes de gestion

Les déchets radioactifs présentent une diversité importante selon leur forme physique et chimique, leur radioactivité et la période des radionucléides en cause, mais aussi selon leur volume.

En France, chaque catégorie de déchets est gérée dans une filière particulière qui comprend une série d’opérations comme le tri, le traitement, le conditionnement, l’entreposage et le stockage :

 le tri : permet de séparer les déchets selon leurs caractéristiques notamment la période radioactive des radionucléides qu'ils contiennent. Il conduit également à séparer les déchets que l’on peut compacter, incinérer ou fondre pour en réduire le volume.

 le traitement et le conditionnement : selon leur nature, les déchets subissent des traitements différents (incinération, calcination, fusion, compactage, cimentation, vitrification, etc.). Puis ils sont enfermés dans un conteneur. On aboutit ainsi à un objet appelé « colis » de déchets radioactifs.

 l’entreposage et le stockage : les installations d’entreposage sont conçues pour accueillir les colis de déchets pendant une durée limitée. Le stockage est le stade ultime d’une filière et suppose le dépôt définitif des colis ou, du moins, l'absence d'intention de les reprendre. Cela signifie naturellement que les dispositions retenues garantissent la protection de l’homme et de l’environnement aussi bien à court qu’à très long terme.

Les déchets à vie très courte (VTC), dont le niveau de radioactivité disparaît quasi-totalement en quelques dizaines à centaines de jours, sont entreposés un temps suffisant pour décroissance avant élimination (circuit des déchets hospitaliers notamment).

Les déchets de très faible activité (TFA) sont stockés dans un centre de stockage situé à Morvilliers (Aube) et exploité par l'Andra. Leur volume total, après démantèlement du parc électronucléaire, est estimé à 1 ou 2 millions de m3.

Les déchets de faible et moyenne activité à vie courte (FMA-VC, appelés aussi FA-MA ou déchets "A") sont incinérés, fondus, enrobés ou compactés. Ils sont la plupart du temps cimentés dans des conteneurs, métalliques ou en béton. Ils sont stockés dans deux centres de surface : celui de la Manche, fermé depuis 1994 car ayant atteint sa capacité nominale de 527 000 m3, et celui de l'Aube, ouvert en 1992 et exploité depuis par l'Andra.

Les déchets de faible activité à vie longue (FA-VL) sont entreposés par les producteurs en attente d'une solution de stockage.

Les déchets de moyenne activité et à vie longue (MA-VL, appelés aussi déchets "B") sont compactés ou cimentés, et forment ainsi des colis qui sont entreposés sur leur lieu de production.

Les déchets de haute activité et à vie longue (HA-VL, appelés aussi déchets "C") sont vitrifiés ; il s’agit de l’incorporation d’effluents très radioactifs dans du verre en fusion. Après refroidissement, la radioactivité est retenue prisonnière dans la matrice vitreuse. Ils sont coulés dans des conteneurs en acier inoxydable ensuite hermétiquement fermés par soudure d'un couvercle. Ces colis de déchets sont aujourd'hui entreposés par les producteurs (CEA, Areva) sur le lieu de leur production passée (Marcoule, Gard) ou présente (La Hague, Manche).  

On considère également comme déchets les résidus résultant du traitement des minerais d’uranium. Ces résidus sont stockés sur une vingtaine de sites miniers, sous la responsabilité d’Areva. Ils représentent un volume de l’ordre de 52 millions de tonnes de matériaux. Il est à noter que toutes les mines d’uranium sont fermées en France. Les combustibles usés, qui contiennent notamment de l’uranium et du plutonium et qui sont entreposés en piscines dans l’usine Areva de La Hague ne sont pas considérés comme des déchets, leur valorisation étant la politique retenue par la France pour leur gestion.

Un inventaire national des matières et déchets radioactifs est élaboré, mis à jour et publié tous les trois ans par l’Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (Andra).

Volumes à fin 2010 et prévisions à fin 2020 et à fin 2030
pour chaque
catégorie de déchets radioactifs : 

 

(En m3 équivalent
conditionné)

Déchets
existants
à fin 2010

Prévisions
à fin 2020

Prévisions
à fin 2030

HA

2 700

4 000

5 300

MA-VL

40 000 

45 000  

49 000 

FA-VL  

87 000 

89 000  

133 000 

FMA-VC  

830 000 

1 000 000 

1 200 000

TFA 

360 000 

762 000 

1 300 000 

Déchets sans filière  

3 600 

 

 

Total général   

~1 320 000 

~1 900 000    

~2 700 000 

 

Source: Inventaire national 2012 – Andra.

 
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Assemblage combustible

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Conteneurs de déchets, vitrifiés à gauche, compactés à droite

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Les déchets TFA sont des gravats, des ferrailles, des tuyauteries, issus principalement du démantèlement des installations nucléaires

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Centre de stockage de l'Aube (Andra)