Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020

Le nucléaire
La transmutation des actinides mineurs est donc motivée par la recherche d’une
diminution du terme source, même si l’incidence sur l’impact radiologique à
l’exutoire en conditions normales n’est pas significative. C’est ce qui a motivé
l’essor des recherches en ce domaine, à l’échelle internationale, depuis plus de deux
décennies.
Une autre motivation plus récemment mise en évidence est la possible réduction de la
charge thermique et de l’emprise du stockage géologique que pourrait procurer
l’élimination des actinides mineurs (essentiellement celle de l’américium 241) des
déchets ultimes. Les premières évaluations menées avec l’ANDRA sur le concept
CIGEO conduisent à envisager des facteurs de réduction d’emprise (liés à la réduction
de la chaleur dégagée par les colis à échéance de quelques siècles, permettant un
stockage « densifié ») de l’ordre de 5 à l’échelle des alvéoles de colis de haute activité
et à vie longue (le gain est moindre à l’échelle de l’ensemble du stockage, mais reste
significatif). Cette possibilité d’optimisation du stockage apparaît intéressante, un site
de stockage pouvant être vu comme une ressource rare. Il est toutefois important de
considérer l’emprise totale du stockage qui comporte des colis à fort dégagement
thermique mais aussi des colis « froids » de déchets à vie longue, sur lesquels
l’élimination des actinides mineurs n’a pas d’impact.
Les recherches menées au CEA depuis 1991 ont permis de mettre au point et de
qualifier, à l’échelle de plusieurs kilogrammes de combustible usé, des procédés pour
la récupération des actinides mineurs, en aval des opérations « classiques » de
retraitement.
La transmutation des actinides mineurs récupérés n’est efficacement envisageable
que sous flux de neutrons rapides. Les réacteurs à eau ne présentent pas de
potentialité à cet égard, alors que les réacteurs rapides limitent en premier lieu (d’un
facteur 5 à 10 en comparaison des réacteurs à eau) la quantité d’actinides mineurs
formés lorsque l’on y recycle le plutonium sous forme de combustible MOX et
permettent d’envisager le recyclage en vue de la fission des actinides mineurs.
Divers concepts sont envisageables : un recyclage « homogène » (les actinides mineurs
sont dilués dans l’ensemble des combustibles) ou un recyclage « hétérogène » (les
actinides mineurs sont disposés de façon plus concentrée dans des objets spécifiques :
couvertures radiales, cibles).
Les études menées jusqu’ici par le CEA, en coopération avec EDF et AREVA,
montrent que de tels dispositifs sont envisageables avec les RNR à sodium. Toutefois,
des détriments potentiels sont à considérer à divers égards (notamment fabrication
des éléments combustibles porteurs d’actinides mineurs) ; et l’incidence sur le coût
moyen actualisé du kilowattheure pourrait être une majoration de quelques pourcents
selon les premières évaluations. Les études en cours visent à mieux évaluer ces divers
aspects, à surmonter les inconvénients de la façon la plus efficace et à apprécier à
l’aune de divers critères, conformément à la loi du 28 juin 2006, « les perspectives
industrielles » de la transmutation.
3.7. Le stockage final des déchets
Le stockage géologique profond apparaît aujourd’hui au sein de la communauté
internationale, y compris la Chine, comme la solution de référence pour le
Centre d’analyse stratégique - 91 - Août 2012
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