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Colis allégés (suite)



Séparer les actinides mineurs du césium et du strontium ?

Comme le montre l'évolution de la chaleur dégagée par un colis vitrifié standard, celle-ci est dominée durant les cent premières années par la contribution de deux produits de fission, le césium-137 et le strontium-90. L'idée est donc de retirer le césium et le strontium du colis destiné au stockage, au lieu d'en retirer les actinides mineurs en vue de les transmuter. La période radioactive de ces deux produits de fission calorifiques est voisine de 30 ans. On destinerait au stockage le colis allégé de ces deux éléments.

La séparation du césium et du strontium est faisable. Elle a été pratiquée lors de l'accident de Fukushima, où des eaux radioactives ont été décontaminées de ces deux radioéléments. Cette séparation non suivie de transmutations offrirait la possibilité d’adapter la gestion à la nature des déchets radioactifs et ouvrirait des perspectives intéressantes.

Colis à stocker (actinides mineurs)
A titre d'exemple des avantages offerts par la séparation d’espèces radioactives on a retiré du colis standard les produits de fission calorifiques (césium et strontium) pour les conditionner à part dans un second colis. Le colis allégé destiné au stockage contiendrait surtout des actinides mineurs à longue durée de vie mais peu mobiles. Il ne dégagerait à 35 ans d’âge que l’équivalent d’une ampoule électrique.
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Le colis allégé, qui contiendrait les actinides mineurs, ne dégagerait plus à 35 ans d’âge que le sixième du colis standard, l’équivalent d’une ampoule électrique ! L'emprise d'un centre de stockage est principalement déterminée par la chaleur dégagée par les colis de haute activité au moment de leur stockage qui oblige à espacer les colis pour que la température de la roche hôte ne dépasse pas 100°C. Si les colis dégageaient l'équivalent d'une modeste ampoule électrique, on pourrait en enfouir bien davantage dans un centre de stockage comme CIGEO.

Que faire du césium et du strontium mis à part. L'idée serait de les incorporer au sein d’un second colis vitrifié. Au départ ce colis serait chaud et destiné à un entreposage de longue durée. Mais en 300 ans, l’équivalent de 10 périodes, sa radioactivité et la chaleur dégagée seraient divisées par 1000. Il ne dégagerait plus qu'un watt : le colis chaud serait devenu froid ! A l’âge de 600 ans, le strontium-90 serait divisé par un million. Le césium-137 aussi. Toutefois à cet âge un autre produit de fission 76 000 fois moins actif, le césium-135, deviendrait prépondérant.

Au départ le cesium-137 du colis serait très irradiant en raison des puissants rayons gamma qu'il émet. On pourrait réduire le rayonnement gamma émergeant en utilisant pour le colis du verre au plomb, un milieu écran très absorbant. Les rayons peu pénétrants du strontium seraient absorbés dans le verre. Une matière vitreuse est capable de retenir aisément en son sein durant plusieurs siècles les atomes de césium et de strontium.

Colis chaud (Césium et strontium)
On a retiré du colis standard les produits de fission calorifiques (césium et strontium) pour les conditionner à part dans un second colis. Le colis chaud, contenant le strontium et le césium, pourrait se passer d'un stockage profond. Il suffirait d'attendre. Du fait de la décroissance radioactive, à 300 ans d’âge, il ne dégageant plus qu’un watt, sa radioactivité ayant décru de l'ordre de 1000 fois.
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Un peu de science fiction ... En raison de la décroissance radioactive - un facteur 1000 en 300 ans - renforcée par une bonne radioprotection, le colis serait devenu anodin après un long entreposage. L’expérience des verres remontés des épaves gréco-romaines montre que le verre est capable de résister à l’eau de mer au moins 2 000 ans. Nos lointains descendants pourraient n'avoir pas les mêmes tabous que nous et jeter le colis devenu anodin au fond d’une fosse marine ou l'enfouir sous terre. Les rares rayons gamma qui émergeraient encore seraient absorbés par un mètre d'eau ou de terre. Audaces fortuna juvat una juvat (La fortune sourit aux audacieux) disaient les anciens romains !

NB : Le risque présenté par le césium-135 est négigeable. En plus de sa faible activité , le césium-135 (période 2,3 millions d’années) n’émet pas de gamma. Ses rayons bêta d’assez faible énergie seraient arrêtés par quelques cm d’eau, de matière vitreuse, ou de terre.

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