Options pour le plutonium

Le plutonium : déchet dangereux ou matière première miracle ?


Le plutonium est le plus radiotoxique dans le combustible usé
La figure montre la contribution des constituants du combustible usé à la radiotoxicité du combustible usé et l'évolution de décroissance avec le temps du fait des lois naturelles. En dehors d’une brève période d’une cinquantaine d’années que nous vivons encore, c’est la toxicité du plutonium qui l’emporte. Il faudra 200 000 ans pour qu'un assemblage de combustible usé retrouve la toxicité de l’uranium naturel qui a servi à le confectionner.
CEA

our certains, le plutonium est un élément hautement radiotoxique et dangereux dont le seul devenir envisageable est le stockage sous forme de déchet. Pour d’autres, c’est un élément capable de fournir un surplus d’énergie (l’équivalent de 1 à 2 tonnes de pétrole par gramme) et qui doit donc être exploité au maximum. Enfin, nul ne peut ignorer les menaces de récupération illégales de ce plutonium à des fins terroristes. Selon que l’on considère l’un ou l’autre de ces arguments, on est conduit à des options radicalement différentes pour le traitement du plutonium.

Option 1 : On peut décider de ne pas recycler le plutonium. Sa dangerosité intrinsèque implique que le plus grand soin soit apporté à la façon dont il sera stocké et ce stockage ne décharge pas d’une surveillance. Notons en effet qu’une action terroriste est également envisageable avec du plutonium non recyclé, l’effet psychologique d’une menace étant presque aussi grand avec du plutonium « sale » qu’avec du plutonium « propre ».

Option 2 : On peut décider de brûler au maximum le plutonium existant, en l’utilisant dans des combustibles mixtes uranium/plutonium, afin de récupérer l’énergie disponible. Cette option est appliquée en France, avec du combustible MOX chargé dans certaines centrales nucléaires civiles. Tout le plutonium n’est pas éliminé de cette façon et on se retrouve confronté encore une fois à la nécessité du stockage.

Une troisième option ? Certains prévisionnistes estiment que la demande énergétique mondiale sera décuplée d’ici à 2050, du fait de l’émergence économique des pays actuellement en voie de développement et de l’accroissement de la population mondiale. Il semble que le développement d’une énergie nucléaire améliorée, basée sur des réacteurs plus efficaces, plus sûrs et plus propres soit capable d’assurer la production d’énergie nécessaire, sans augmenter l’effet de serre. Afin de relever les défis énergétiques du 21ème siècle, il serait nécessaire le moment venu de disposer d'unr réserve suffisante pour démarrer des filières de réacteurs à neutrons rapides.

Dans cette perspective les réacteurs dits à thorium-uranium-233 seraient particulièrement séduisants car ils permettraient de détruire à terme le plutonium. En effet contrairement aux réacteurs classiques, ces réacteurs au thorium ne formeraient pas de plutonium et permettraient de détruire celui qui se serait accumulé.

Cependant, pour produire en quantité suffisante et rapidement l’uranium 233 nécessaire au démarrage de cette filière (l’uranium 233 n’existe pas dans la nature), il faudrait probablement passer par des réacteurs à neutrons rapides, partiellement chargés en plutonium.


Voir aussi :

Génération IV