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Séparer et trier



Le tri des déchets radioactifs offre des avantages

Chimie chaude
Le CEA dispose à Marcoule d’une installation spécialisée ATALANTE. Cette installation permet des recherches sur la séparation des déchets de haute activité. Il s'agit de chimie chaude qui nécessite la manipulation de matières extrêmement radioactives. On voit ici, dans le cadre des travaux sur la séparation des actinides mineurs, une opération de filtration dans une boîte à gants.
T.Foulon/CEA

Comme pour la gestion des ordures ménagères, un tri s’avère utile dans le gestion des matières radioactives. Il est pratiqué de façon industrielle lors des opérations de retraitement. En anglais, ce tri ou cette séparation de matières radioactives s’appelle partitionning.

Tel qu’elle est pratiquée à l’usine de la Hague, cette séparation se limite à la récupération dans le combustible usé des réacteurs de l’uranium et du plutonium considérés comme des matières valorisables. Cette séparation offre des avantages. En enlevant l’uranium peu radioactif - qui représente plus de 90 % de la masse du combustible usé - , on réduit le volume des déchets. Le plutonium peut être brûlé en réacteur pour produire de l’énergie. Sa récupération diminue la toxicité radioactive et la chaleur dégagée du déchet.

Les verres résidus du retraitement, produits à l’usine de la Hague, sont moins toxiques et dégagent moins de chaleur que le combustible usé dont ils sont issus. Mais la séparation étant incomplète, lls contiennent encore des atomes radioactifs à vie longue (actinides mineurs). En retirant ces radioéléments, on obtiendrait des verres allégés qui retrouveraient au bout de 3 siècles le niveau d’activité de l’uranium naturel au lieu d’environ 10 000 ans pour les verres normaux et 200 000 ans pour le combustible usé.

La séparation des atomes radioactifs relève d’une chimie chaude qui n’est rendue possible que par le recours à la robotisation. Se greffent d’autres difficultés d’origines chimiques. Les atomes lourds que l’on cherche à séparer ont des propriétés très voisines. A beaucoup de points de vues, ces séparations sont des opérations difficiles qui font l’objet de recherches actives en France et à l’étranger.

Que faire des noyaux radioactifs une fois ceux-ci mis de côté ? L’idéal serait de les transformer en noyaux non-radioactifs ou en noyaux encore radioactifs mais qui perdraient leur radioactivité plus vite. C’est la voie difficile de la transmutation. La transmutation est aujourd’hui pratiquée dans le cas du plutonium, qui est un élément fissile.

La séparation sans transmutation peut être intéressante. Par exemple, si une espèce radioactive dégage beaucoup de chaleur mais disparaît vite, on peut la conditionner à part pour l’entreposer le temps qu’elle disparaisse. Les déchets qu’il faudra finalement enfouir dégageront moins de chaleur et seront moins actifs.