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Conditionner



Des colis pour piéger la radioactivité ...

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A l’usine de la Hague, des solutions de produits de fission et actinides mineurs sont calcinées à environ 400°C , puis vitrifiées par mélange avec de la fritte de verre dans un four à une température d’environ 1100°C. Le verre en fusion est coulé dans un conteneur cylindrique (à droite) en acier spécial. Le couvercle est ensuite posé et soudé sur le conteneur. La maquette en écorché montre à gauche l’intérieur d'un conteneur standard de déchets vitrifiés. La masse du verre est environ de 400 kg, celle des produits radioactifs proprement dits étant de 11 kg environ.
COGEMA/ANDRA

Conditionner, c’est confiner la radioactivité et immobiliser les atomes radioactifs. Il faut immobiliser ces atomes jusqu’à ce qu’ils ne soient plus radioactifs, où si cela n’est pas possible jusqu’à ce qu’ils ne le soient presque plus. Ce conditionnement, sa capacité à résister aux agressions des rayonnements dépendent naturellement de l’activité du matériau à traiter.

Cette activité est la plus importante pour le combustible usé des centrales nucléaires. Durant le fonctionnement d’un réacteur, le confinement de la radioactivité est assuré par les gaines en zirconium, des tubes qui enrobent les pastilles de combustible. Après le déchargement du combustible, ce seront ces mêmes gaines qui devront assurer la première barrière de confinement. Pour renforcer cette barrière, il est prévu d’insérer les assemblages de combustible irradié dans des conteneurs spécialisés appelés étuis ou châteaux.

Dans le cas où l’on retraite le combustible irradié, le confinement porte sur le résidu de matières très radioactives considérés comme des déchets. On incorpore le résidu radioactif dans un matériau, appelé « matrice », choisi pour sa résistance aux dommages causés par l’irradiation. Ces matrices doivent pouvoir incorporer une quantité suffisante d’atomes radioactifs . Il leur est demandé de résister à la dissolution dans l’eau durant des milliers d’années.

Actuellement, on utilise à l’usine de la Hague comme matrice des verres spéciaux pour les déchets de haute activité. Le verre est un matériau amorphe dont la structure extrêmement flexible encaisse l’effet des rayonnements. Le verre est une matrice de conditionnement performante pour accueillir toute la diversité des produits de fission.

Dans le cadre des recherches sur les déchets, on a mis au point certaines céramiques, plus coûteuses, qui auraient des performances de durabilité encore plus élevées. Ces céramiques - des composés minéraux élaborés à haute température - auraient la propriété de pouvoir incorporer dans leur structure cristalline des atomes ayant une bonne compatibilité chimique. Des atomes radioactifs à vie longue pourraient être ainsi parfaitement immobilisés dans ces structures qui constitueraient alors des matrices sur mesure.

On se protégerait ainsi sur des durées très longues d’éléments comme l’iode-129 et le césium-135 naturellement assez mobiles qui s’avéreraient difficiles à détruire par transmutation.