Stockage des déchets radioactifs en couche géologique profonde

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Le stockage en couche géologique profonde est un mode de gestion des déchets radioactifs envisagé dans plusieurs pays pour les déchets de haute et moyenne activité à vie longue. Il consiste à conditionner ces déchets puis à les placer dans une formation géologique stable en interposant des barrières naturelles et artificielles entre les déchets et l'environnement. Ce mode de gestion repose sur la rétention des déchets pendant une durée suffisante pour assurer leur décroissance radioactive.

Sommaire

1 Contexte
2 Concept de stockage géologique
3 Phénoménologie d'un stockage
4 Sûreté du stockage géologique
5 Perspectives à court, moyen et long terme
6 Stockage géologique en France
7 Enfouissement au États-Unis
8 Enfouissement en Allemagne
9 Critiques
10 Référence
11 Liens externes

[modifier] Contexte

Des déchets radioactifs ont été et sont actuellement produits dans différents pays. La gestion de ces différents types de déchets reposent sur leurs caractéristiques propres : niveau d'activité et période de décroissance. L'objectif visé est d'isoler les déchets de la biosphère jusqu'à ce que la radioactivité résiduelle soit inoffensive. Des modes de gestion différenciés (stockage en subsurface, entreposage, stockage profond, etc) sont utilisés ou envisagés selon les différents types de déchets.

Les déchets de haute activité et à vie longue (HAVL) et de moyenne activité et à vie longue (MAVL) émettent pendant des durées pluri-séculaires ou pluri-millénaires des rayonnements ionisants. Le mode de gestion de ces déchets doit donc permettre de les isoler de la biosphère pendant la durée nécessaire à leur décroissance. L'un des modes de gestion proposé (voire retenu) dans certains pays est le stockage en couche géologique profonde.

[modifier] Concept de stockage géologique

Principe de stockage du projet Yucca Mountain

Le stockage géologique est conçu pour retarder le relâchement et la migration des radioéléments sur une échelle de temps compatible avec leur période de décroissance. Il repose sur une conception multi-barrières dont le niveau le plus élevé est la formation géologique en elle-même. Les autres barrières mises en place sont le colis de déchets en lui-même, le colis de stockage ainsi que d'éventuels dispositifs de confinement telle une barrière ouvragée en bentonite.

Différentes formations-hôtes sont actuellement étudiées ou utilisées dans le monde : tuf, granite, sel, argile, etc. Le comportement de ces différents matériaux vis-à-vis des contraintes du stockage (température et présence d'eau particulièrement) détermine la nature des barrières mises en place.

[modifier] Phénoménologie d'un stockage

Modèle informatique du comportement du stockage Yucca Mountain

L'eau est à la fois le principal facteur de vieillissement des colis de déchets radioactifs et du relâchement consécutif des radioéléments qu'ils contiennent, et le vecteur de leur transport dans la barrière géologique.

La modélisation des déplacements dans le sol de l'eau et des éléments qu'elle contient est un problème complexe.

Elle fait appel à la loi de Darcy qui est relative à un écoulement d'eau dans un milieu poreux. Dans ce type d'écoulement, c'est un différentiel de pression qui entraîne le déplacement de l'eau, celle-ci entraînant, en tout ou en partie, certains éléments avec elle.

Cependant, même si l'eau ne peut se déplacer, des éléments peuvent migrer si un différentiel de concentration est établi (on parle alors de diffusion moléculaire). Ce phénomène sera par exemple largement prédominant dans le cas d'un stockage géologique dans de l'argile. Les équations de diffusion ont été établies par Fick.

[modifier] Sûreté du stockage géologique

Barrières naturelles du stockage

Barrières artificielles du stockage

Les calculs de sûreté d'un stockage font appel à des notions probabilistes. Comme pour tout risque, deux paramètres sont déterminés pour évaluer les conséquences probables d'un événement (intrusion humaine, venue d'eau plus importante que prévue, séisme, glaciation, etc.) :

la probabilité d'occurrence de l'événement en question
la gravité des conséquences de l'occurrence d'un tel événement

Le dimensionnement du stockage répond alors à la contrainte d'un impact sur la biosphère inférieur aux normes en vigueur.

[modifier] Perspectives à court, moyen et long terme

Le concept de stockage géologique en couche profonde est présenté comme étant un mode de gestion ne contraignant pas les générations futures sur la base des déchets actuellement produits. Selon les pays, les stockages projetés ou en exploitation sont réversibles ou irréversibles.

À plus long terme, le stockage géologique se veut aussi, selon ses promoteurs, une réponse à une éventuelle dégradation de la société : le stockage est destiné à être sûr même en cas d'oubli du site et d'arrêt de la surveillance. C'est un concept passif dont la sûreté ne dépend pas de l'action des générations futures.

[modifier] Stockage géologique en France

En France, la décision concernant le mode de gestion des déchets HAVL et MAVL dépend d'un processus initié par la loi Bataille. En 2006, les recherches ont abouti à la remise d'un rapport concernant les 3 voies envisagées. La loi du 28 juin 2006 affirme la nécessité et confirme la faisabilité d'un stockage géologique en couche profonde.

Les études sur le stockage géologique sont réalisées par l'Andra. Le Laboratoire de recherche souterrain de Meuse/Haute-Marne est exploité afin de caractériser une couche argileuse. Selon la loi, ce laboratoire n'est pas destiné à être converti en site de stockage et à accueillir des colis de déchets.

Devant les oppositions locales, il n'y a pas eu de site d'étude en formation granite, tel qu'initialement prévu dans la loi Bataille. L'opposition locale reste d'ailleurs importante à Bure, relayée au niveau national et international par les organisations anti-nucléaires. Ainsi, la Coordination nationale des collectifs contre l'enfouissement des déchets radioactifs milite activement contre l'enfouissement à Bure (Meuse) ou ailleurs.

La loi du 28 juin 2006 fixe également la réversibilité du stockage, définie comme la possibilité de reprendre les colis de déchets installés dans les ouvrages de stockage pendant une durée a minima séculaire. Ce concept assure que les colis seront disponibles si un autre mode de gestion est retenu in fine et fixe le contrôle parlementaire des principales échéances d'un centre de stockage.

[modifier] Enfouissement au États-Unis

Voir l'article détaillé : Yucca Mountain

[modifier] Enfouissement en Allemagne

Voir l'article détaillé : Gorleben

[modifier] Critiques

Selon Claude Allègre, ancien Ministre et Président du Bureau des Recherches Géologiques et Minières (BRGM) : « On a raison de se mobiliser contre les méthodes de stockage ; géologiquement parlant, le sous-sol est le plus mauvais endroit pour stocker les déchets à cause de l'eau qui y circule et pénètre partout. » ^[1]