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Les déchets radioactifs

Le stockage en couche géologique profonde en France

La loi de 2006 sur la gestion des déchets nucléaires a confirmé l’option d’un stockage réversible dans une couche géologique profonde d’argile pour les déchets à haute activité et à vie longue.

La conception de cette installation destinée à protéger l’homme et l’environnement des risques radiologiques liés à ces déchets sur des centaines de milliers d’années, a été confiée à l’Andra. Le projet actuellement à l’étude appelé Cigeo (Centre industriel de stockage géologique) est situé à la frontière de la Meuse et de la  Haute-Marne.

Il s’agirait d’une installation située à 500 m de profondeur dans une couche d’argile dont les propriétés sont proches de celles actuellement étudiées dans le laboratoire souterrain situé sur la commune de Bure. Cette installation est destinée à accueillir différents types de déchets HA et MAVL.


Les enjeux scientifiques et techniques pour l'IRSN

Il s’agit pour l’IRSN de porter, dans les délais fixés par la loi pour les différentes étapes de ce projet, un avis éclairé sur le niveau de protection à court et long terme qu’un tel stockage est capable d’assurer contre les dangers liés aux déchets. En 2005, l’étude du rapport préliminaire de l’Andra a conduit l’IRSN à émettre un premier avis positif sur la faisabilité d’un stockage dans la couche d’argile située à une profondeur de 500 mètres étudiée au moyen du laboratoire de Bure.

D’ici 2015, l’IRSN devra se prononcer sur les différents éléments de la sûreté, de cette grande installation nucléaire souterraine qui sera en exploitation pendant près d’un siècle. La capacité de cette installation à contenir suffisamment longtemps les radionucléides au moyen des différentes barrières interposées entre les déchets et les écosystèmes de surface est l’enjeu de sûreté principal pour le long terme.

Il s’agit en particulier d’étudier et de discuter des évolutions très complexes à long terme du système et leurs incertitudes : radiolyse, réactions chimiques, interactions entre les matières radioactives stockées, les constituants des colis et l’ouvrage (métaux, bétons, etc.), endommagement de l’argilite par le creusement, hétérogénéités locales de la roche saine, pour ce qui a trait au comportement à long terme de l’ouvrage et de son contenu.

Un autre enjeu majeur est la maîtrise des risques associés à la construction et l’exploitation de cette installation, prévue pendant plus d’un siècle. Il faudra notamment analyser les risques liés à l’incendie dans cet environnement particulier, à la concomitance d’activités nucléaires et de chantiers conventionnels, ainsi que l’ensemble des dispositions de confinement des déchets.

Enfin, l’impact radiologique sur l’homme et les écosystèmes devra également être évalué à court comme à très long terme.


Une approche scientifique spécifique

Afin d’exercer, avec l’indépendance nécessaire, sa mission d’expertise, l’IRSN ne peut fonder son avis uniquement sur la base de résultats de l’Andra mais doit pouvoir disposer d’éléments acquis indépendamment de l’exploitant notamment sur des points qui présentent les plus fortes incertitudes scientifiques et techniques.

Afin d’optimiser les ressources dont il dispose, l’Institut a choisi de focaliser son effort de recherche autour de deux orientations en privilégiant des partenariats nationaux (NEEDS en partenariat, notamment avec le CNRS) ou internationaux :

 acquisition de données scientifiques (au sein du tunnel de Tournemire creusé dans une roche ayant des caractéristiques proches de celle de Meuse/Haute-Marne, et également dans le projet international Mont-Terri) ;
 modélisation et développement d’une capacité de simulation des différents phénomènes importants pour la sûreté. À cet égard, l’IRSN a notamment développé le logiciel MELODIE (simulation du transport de radionucléides dans les sous-sols).

En outre l’IRSN participe à plusieurs projets de recherche organisés par l’Union européenne dans le domaine du Programme cadre de recherches et de développe-ment technologique (PCRD).

A cet égard, il est à noter que l’Europe dispose de quatre plates-formes de recherche en couche d’argile : Mol en Belgique, Mont-Terri en Suisse, Tournemire et Bure en France. L’IRSN (comme par ailleurs l’Andra) est partie prenante de plusieurs programmes européens faisant appel à ces sites expérimentaux, et à des expérimentations analytiques visant à modéliser le comportement des composants du stockage, et son impact environnemental ultime.


Des résultats importants

De nouveaux programmes sont en cours pour accompagner la démarche d’expertise de l’Institut sur plusieurs points clés pour la sûreté du futur stockage. Il s’agit notamment des effets de l’excavation sur l’endommagement de la roche, des impacts des produits de dégradation des matériaux introduits dans le stockage (béton et composés métal liques) sur les propriétés de confinement de l’argile, ou encore de l’évaluation de l’efficacité des scellements des ouvrages souterrains.

À Tournemire, les études et résultats obtenus de l’IRSN ont confirmé que les temps de transfert de l’eau dans la roche argileuse saine sont extrêmement lents (quelques centimètres par million d’année). Elles ont également montré la complexité de la prédiction du comportement de la roche autour des galeries (endommagement, désaturation, etc). Pour les failles à faible décalage vertical, les recherches conduites ont testé les limites de la méthode géophysique de sismique réflexion pour leur identification et permis ainsi de disposer des connaissances essentielles pour juger des résultats des campagnes de reconnaissance de l’Andra sur le site de stockage pressenti.


Un choix éclairé

Les programmes de recherche menés par l’IRSN permettent à la France de disposer d’une capacité importante d’expertise en matière de sûreté d’un site de stockage géologique de déchets radioactifs de haute activité et à vie longue.

À l’heure de la décision de construire une telle installation, au-delà du savoir-faire de l’Andra en tant que concepteur, et de la garantie de rigueur scientifique des recherches préparatoires qu’apporte la Commission nationale d’évaluation, cette capacité vient compléter le dispositif français sur un sujet sur lequel les attentes de toutes les parties prenantes sont fortes : la sûreté d’une installation nucléaire unique en son genre et clé de voûte des filières de gestion des déchets radioactifs.

A lire aussi

Déchets, Maîtriser les risques du stockage géologique: un dossier de Repères, le magazine de l'IRSN (pdf)
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Station expérimentale de Tournemire (Aveyron)

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Forage à sec dans une galerie de la station expérimentale de Tournemire

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Vue des installations de Cigéo (Andra)