Retraitement du combustible

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[Opérations de retraitement, Procédé Purex, Performances, Rejets et effluents, Sécurité]

Le retraitement de l'uranium irradié a été développé durant la seconde guerre mondiale puis la guerre froide pour extraire le plutonium qu'il contenait afin de fabriquer des bombes atomiques. Ces procédés ultra-sensibles sont restés longtemps secrets et le retraitement reste au cœur des questions de non prolifération. Son application à l'atome civil fait aujourd'hui l'objet de contrôles et de règlements très stricts portant notamment sur la nature et la quantité des matières retraitées. Les opérations dans une usine comme celles de la Hague sont suivies en permanence par les caméras d'organismes internationaux comme l'AIEA et l'EURATOM.

Le combustible usé des réacteurs civils contient du plutonium impropre à la fabrication de bombes ? Faut-il considérer ces matières très radioactives comme des déchets ou non ? La question fait l’objets de vifs débats. Certains pays ont pris l’option de retraiter ce combustible comme le Japon et la France. Celle-ci possède à la Hague la plus grande installation à l’échelle mondiale.

Le retraitement dans sa version industrielle consiste à séparer l'uranium et le plutonium de déchets constitués de produits dont la plupart sont sans valeur énergétique. Rappelons que le combustible usé contient 95,5 % d'uranium et 1 % de plutonium, les 3,5 % restants étant composés de produits de fissions et actinides mineurs.

Si l’énergie nucléaire doit être abandonnée à court terme, retraiter le combustible présente peu d’intérêt. Par contre, si l’on doit s’appuyer sur cette énergie, pour combattre l’effet de serre et répondre à la formidable demande en énergie à venir de pays comme la Chine et l’Inde, un retraitement – sans doute différent de sa forme actuelle – paraît incontournable. Les concepts de réacteurs à venir de quatrième génération qui ambitionnent un nucléaire plus propre et plus économe des ressources envisagent presque tous de recycler donc de retraiter leurs combustibles.

Aujourd'hui le plutonium des réacteurs civils, impropre par sa composition à la confection des bombes atomiques, est incorporé dans le combustible de réacteurs et contribue à produire de l'énergie.

Le retraitement réduit d’une façon importante le volume des déchets accompagné d'un conditionnement sûr : presque toute l'activité se retrouve concentrée dans les résidus dont la masse représente seulement 3 à 5 % de celle du combustible ; ensuite, ces résidus sont enrobés dans des verres qui immobilisent très efficacement la radioactivité.

Le retraitement industriel actuel est une étape. Des recherches sont en cours pour séparer à leur tour les actinides mineurs présents aujourd’hui dans les déchets vitrifiés. On obtiendrait ainsi des verres allégés qui retrouveraient le niveau de la radioactivité naturelle beaucoup plus vite. En parallèle, les nouveaux types de réacteurs dont il a été question plus haut seraient capables de recycler et de brûler efficacement le plutonium et certains radioéléments gênants comme les actinides mineurs.