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Exposé de synthèse La présente étude est le fruit du travail d’un groupe d’experts ad hoc sur les répercussions des cycles du combustible avancés sur les politiques de gestion des déchets. Ce groupe a été réuni sous les auspices du Comité chargé des études techniques et économiques sur le développement de l’énergie nucléaire et le cycle du combustible (NDC). Le Groupe d’intégration pour le dossier de sûreté des dépôts du Comité de la gestion des déchets radioactifs a apporté son assistance pour toutes les questions concernant les dépôts de déchets ; le groupe de travail sur les études de bilans matières dans cycle du combustible du Comité des sciences nucléaires a fourni certaines données.
Introduction Dans les années 70, une première série d’études très complètes sur le rôle et la faisabilité de la séparation et de la transmutation comme modes de gestion des déchets a été réalisée, principalement en Europe. Ces techniques ont suscité un regain d’intérêt à la fin des années 80, mais au Japon cette fois. La publication citée à la référence [1] contient une description détaillée de cette évolution.
Cycles du combustible La durabilité à long terme et la « propreté radiologique » sont deux objectifs majeurs du développement de cycles du combustible avancés. Ces objectifs peuvent être poursuivis par étapes successives consistant à mettre l’accent tout d’abord sur une meilleure gestion du plutonium puis sur la gestion complémentaire des actinides mineurs, le neptunium, l’américium et le curium, grâce aux technologies de séparation et de transmutation. Plusieurs démarches ont été proposées pour la mise en place de ces techniques. Une comparaison pertinente des différents choix possibles quant aux quantités et à la composition des déchets de haute, moyenne et faible activité produits et de leurs impacts sur les performance des dépôts nécessite une analyse détaillée des flux de matières à chaque étape du cycle du combustible pour chacune des options. Ce sera l’objet de ce chapitre.
Mécanismes de production de déchets et caractéristiques des déchets Toutes les opérations liées à la production nucléaire, à savoir les activités amont comme l’extraction, le traitement, la conversion, l’enrichissement ou la fabrication du combustible, puis l’exploitation des centrales nucléaires et la gestion du combustibles usé, produisent des déchets qui doivent être convenablement gérés en respectant certains certaines règles techniques et des principes internationaux [1]. Il s’agit de gérer les déchets radioactifs en protégeant la santé de l’homme et l’environnement et sans faire porter aux générations futures un fardeau excessif.
Solutions pour la gestion de produits de fission Dans un cycle fermé, les produits de fission sont les principaux composants des déchets de haute activité, du point de vue quantitatif surtout, car ces derniers ne contiennent plus que de très petites quantités d’actinides qui ont tous été recyclés, y compris les actinides mineurs. Dans le cycle 3c, par exemple, la quantité de produits de fission représente plus de 100 fois la quantité totale d’actinides des déchets de haute activité (voir tableau 2.3). C’est pourquoi, une gestion efficace des produits de fission devrait permettre une réduction importante des déchets vitrifiés de haute activité dans les cycles du combustible fermés. La réduction des déchets de haute activité vitrifiés sera un enjeu de premier plan, même dans les cycles fermés, si l’on veut que l’énergie nucléaire continue d’être exploitée de manière durable. La gestion des produits de fission qui n’est encore qu’à un stade de développement très préliminaire est l’une des solutions envisagées pour garantir une exploitation durable de l’énergie nucléaire.
Gestion et stockage des déchets Les différents types de déchets décrits au chapitre 3 devront en fin de compte être stockés dans un dépôt. Plusieurs types de dépôts sont envisagés pour les déchets de faible et moyenne activité ainsi que les déchets de haute activité. Ce chapitre traite essentiellement du stockage des déchets de haute activité1 car les cycles du combustible avancés devraient avoir un impact considérable sur ces déchets et leur inventaire en radionucléides peut être assez bien estimé d’après les résultats de calculs neutroniques.
Analyses économiques Ce chapitre est consacré à l’évaluation d’un indicateur complexe, le coût. Étant donné que l’étude concerne des technologies bien connues, disponibles aujourd’hui, au même titre que des technologies encore à l’étude et qui n’atteindront la maturité qu’ultérieurement, les données sur les coûts comportent divers niveaux d’incertitudes suivant le cycle, voire même le procédé considéré. On a donc adopté une attitude prudente qui consiste à majorer systématiquement les valeurs nominales des coûts des systèmes et procédés qui n’ont pas encore atteint la maturité industrielle en partant de l’hypothèse que les nouvelles technologies se situent au début de leur courbe d’apprentissage. L’avantage des cycles innovants par rapport aux cycles reposant sur les technologies actuelles pourrait donc s’accentuer à mesure que les effets de l’apprentissage et les effets de série se matérialiseront
Conclusions Cette étude avait pour objectif d’analyser les effets sur les politiques de gestion des déchets de diverses options du cycle du combustible en utilisant dans la mesure du possible des indicateurs ou mesures susceptibles d’orienter la prise de décision en matière de politique de gestion des déchets, ou du moins de l’influencer. La difficulté fondamentale tenait au fait qu’il n’existe pas d’indicateur simple, unique et accepté par tous pour mesurer un avantage dans le domaine de la gestion des déchets. Suivant les parties concernées, les indicateurs utilisés sont très variés. Certains sont interconnectés d’autres plus indépendants. L’importance relative de ces indicateurs varie avec l’individu, l’organisation, le pays ou l’instance de décision. Par conséquent, il n’était pas possible, dans le cadre d’une étude menée par un groupe d’experts internationaux, d’adopter un indicateur agrégé unique.
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