Déchet radioactif
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Valorisation du combustible de la production électronucléaire

On donne ci-après un commentaire complémentaire relatif à la valorisation du combustible de la production électronucléaire. Il importe en effet de ne pas confondre déchet et combustible (Un combustible est une matière qui, en présence d'oxygène et d'énergie, peut se combiner à l'oxygène (qui sert de comburant) dans une...) irradié.

Présentation

Il importe de bien préciser ce que revêt le terme de "déchet (Un déchet (détritus, résidu..) est un objet en fin de vie ou une substance issue d'un processus, jugés devenus inutiles ou dangereux ou encombrants, et dont on veut se débarrasser.)" dans la filière (Une filière est une suite de formalités, d'emplois à remplir avant d'arriver à un certain résultat: la filière administrative.) électronucléaire. En effet les combustibles déchargés des réacteurs électrogènes ne peuvent être intégralement considérés comme des déchets puisque :

  • de l'uranium (L'uranium est un élément chimique de symbole U et de numéro atomique 92. C'est un élément naturel assez fréquent : plus abondant que l'argent, autant que le molybdène ou l'arsenic, quatre fois moins...) est encore contenu dans ces combustibles usés en grande quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection...) (principalement de l'uranium 238 mais il y a aussi de l'uranium 235 et de l'uranium 236)
  • ainsi que du plutonium (Le plutonium est un métal lourd de symbole chimique Pu et de numéro atomique 94, très dense — approximativement 1,74 fois plus lourd que le plomb — radioactif et toxique, découvert...) formé au cours du fonctionnement du réacteur(principalement du plutonium 239 mais aussi 240 et 241)

Dans certains pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de la civitas gallo-romaine. Comme la civitas qui...), tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) ou partie des matières valorisables sont récupérées dans les usines de traitement du combustible usé. Dans ce cas, seuls les éléments non-valorisables (produits de fission et actinides mineurs) sont considérés a priori comme déchets.

En l'état actuel des techniques seule une proportion assez faible de matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état...) valorisable est ainsi récupérée; par exemple en France à partir de 7 éléments combustibles fabriqués à partir d'uranium naturel et déchargés des centrales REP on fabrique 1 nouvel élément combustible de type MOX (Le Combustible MOX (abréviation de mixed oxide) est un combustible nucléaire fabriqué à partir du plutonium et de l'uranium appauvri. Le terme MOX est l'abréviation...) (mélange d'oxydes d'uranium (238 majoritairement) et de plutonium (239 majoritairement)

Les réacteurs à neutrons rapides de 4ème génération pourront rendre les noyaux énergétiquement inexploités (essentiellement les noyaux dits fertiles - comme l'uranium-238) fissiles (comme le plutonium-239) et donc exploitables. Ainsi la plus grande partie de l'uranium naturel pourra être fissionné en réacteur (Un réacteur peut désigner :) alors même que sans la mise en œuvre de ces réacteurs seule une proportion voisine de 1,2 à 1,3 % le serait (soit donc grossièrement une valeur un peu inférieure au double de la teneur naturelle en uranium 235).

Le facteur multiplicatif ainsi apporté par les réacteurs de 4e génération (dits aussi réacteurs rapides), par rapport aux actuels réacteurs à eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.), est de l'ordre de 30 à 50. Ce rapport est inférieur au facteur 140 correspondant à la proportion (=1/140) d'uranium 235 dans l'uranium naturel pour les 3 raisons majeures suivantes:

  • d'une part même sans la mise en œuvre des réacteurs de la 4ème génération une bonne quantité de plutonium formé dans les réacteurs à eau actuels peut être fissionnée comme évoqué ci-dessus (c' est ce qu'on appelle le combustible MOX (Le Combustible MOX (abréviation de mixed oxide) est un combustible nucléaire fabriqué à partir du plutonium et de l'uranium appauvri. Le terme MOX est l'abréviation de : "Mélange d'OXydes". Le combustible MOX contient les oxydes...) = Mélange (Un mélange est une association de deux ou plusieurs substances solides, liquides ou gazeuses qui n'interagissent pas chimiquement. Le résultat de l'opération est une...) d'OXydes) ce qui permet d'atteindre les 1,2 à 1,3 % d'uranium fissionné et non pas seulement 0,7 %
  • d'autre part le fonctionnement des réacteurs conduit à partir de l'uranium issu de la mine (238 et 238) à la formation par capture (Une capture, dans le domaine de l'astronautique, est un processus par lequel un objet céleste, qui passe au voisinage d'un astre, est retenu dans la gravisphère de ce dernier. La...) neutronique de gros atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec une autre. Il est généralement constitué...) non commodément utilisables directement: soit donc les actinides mineurs qui dégradent un peu le bilan.
  • d'autre part le cycle du combustible avec des retraitements successifs conduit fatalement à des pertes d'uranium et/ou de plutonium qui se trouvent mélangés aux déchets destinés à la vitrification, il n' est donc pas possible d'espérer fissionner l'intégralité des atomes d'uranium extraits du minerai en l'état actuel des technologies.

Prospective à long terme

À long terme, un facteur multiplicatif, vraisemblablement encore supérieur au facteur 30 à 50 que procure la mise en œuvre des réacteurs de 4ème génération peut être espéré avec les réacteurs de 4ème génération+ (RN4+ ou 5ème génération RN5) mais dans l'état actuel des développements il ne peut être raisonnablement estimé : tout dépendra des techniques adoptées, par exemple si l'on recourt à une onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie...) de combustion (La combustion est une réaction chimique exothermique d'oxydoréduction. Lorsque la combustion est vive, elle se traduit par une flamme voire une explosion.) nucléaire (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte :) en première étape ou, en 2ème étape, à un réacteur à sels fondus, véritable usine de retraitement itératif et d'exploitation intégrée (donc potentiellement sans pertes). La remarque fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.) et réitérée de M. De est qu'à l'aide de ces techniques nous aurons nettement moins de soucis de combustible à moyen terme, que nous pourrons réutiliser très longtemps celui que nous avons déjà, sans en racheter d'autre, sans générer un kg de déchets nucléaires supplémentaires. A l'aide d'une usine de retraitement et exploitation de RN4+, on pourra d'ailleurs faire en sorte de ne plus produire le moindre déchet final de demi-vie (La demi-vie est le temps mis par une substance (médicament, noyau radioactif, ou autres) pour perdre la moitié de son activité pharmacologique, physiologique ou radioactive. En particulier, la demi-vie...) supérieure à quelques siècles ou même décennies. Il est donc nécessaire que dans le cadre du traité Forum International Génération IV les experts veuillent bien continuer la réflexion sur les réacteurs du futur.

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