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Déchets nucléaires : la bombe à retardement

Après cinquante ans d'existence, la filière nucléaire doit gérer des volumes croissants de déchets radioactifs. Stockage en profondeur, recyclage de l'uranium, réacteurs du futur... Toutes les pistes sont explorées. Mais l'atome bute encore sur de nombreux verrous technologiques pour avoir le droit de finir sa vie dans l'anonymat. Plongée au coeur d'un défi surhumain...

Un million de mètres cubes de déchets radioactifs répartis sur un millier de sites... Voilà ce que la France a accumulé, en cinquante ans d'exploitation nucléaire. Et la tendance n'est pas prête de s'inverser. D'après l'Andra, l'Agence nationale de gestion des déchets radioactifs, ce volume aura doublé en 2030. Dangereux pour la santé et l'environnement, ces encombrants ont la vie longue. Ils doivent rester confinés pendant des siècles, voire des millions d'années, avant d'être déclarés totalement sans danger. Dans un état énergétique instable, les éléments radioactifs émettent en effet des rayonnements pour se stabiliser. L'irradiation pourrait être faible en tant que telle, mais diffuse dans le temps. Avec à la clé des risques de pathologies cardiaques, rénales ou immunitaires. « Les bombardements d'Hiroshima et de Nagasaki ont montré qu'une exposition externe à la radioactivité provoquait des cancers et des malformations génétiques », alarme Roland Desbordes, le président de la Criirad (Commission de recherche et d'information indépendantes sur la radioactivité). Mais les scientifiques cherchent encore à évaluer l'étendue réelle des risques.

Cette menace a été prise au sérieux, mais tardivement, par l'État. La prise de conscience d'une gestion organisée des déchets est même récente. Les tout premiers déchets furent laissés sur leur site de production... ou jetés en mer (jusqu'en 1982). L'Andra, elle, n'a été fondée qu'en 1991. Et il aura fallu attendre treize ans avant que son inventaire des déchets ne précise les matières exactes concernées. S'il permet désormais d'anticiper les futurs volumes à stocker, son décompte n'est pas sans susciter la polémique.

UNE CLASSIFICATION CONTESTÉE

Pour publier son inventaire des déchets radioactifs tous les trois ans, l'Andra mobilise trois personnes à temps plein et se base sur les déclarations des producteurs de déchets (principalement EdF, Areva et le CEA). Mais, pour Roland Desbordes du Criirad, « l'inventaire est incomplet. Le million de mètres cubes annoncé ne tient compte ni des résidus des anciennes mines d'uranium françaises ni des rejets des centrales ». C'est en partie vrai. Après vérification, la dernière version mentionne bien les 19 anciennes mines françaises (50 millions de tonnes de déchets très faiblement actifs) mais pas dans la catégorie "déchets radioactifs". L'Andra les a rangés sous le vocable "déchets du passé".

Ces questions de classification alimentent la polémique à tous les niveaux. « L'Andra entretient la confusion sur la durée de vie des déchets », reproche Chantal Cuisnier, administratrice du réseau Sortir du nucléaire. À sa décharge, la très grande disparité de déchets (lire ci-contre) complique encore plus sa tâche. Il n'est pas facile de s'y retrouver entre les déchets dits "à vie longue", qui ont une période radioactive (le délai au bout duquel un élément perd 50 % de sa radioactivité) supérieure à 30 ans, et ceux dit à vie courte, comme le cobalt 60 des cuves de réacteurs, qui a une période de 5 ans.

Quoi qu'il en soit, pour considérer qu'un déchet n'est plus dangereux, on attendra dix périodes, soit au moins 300 ans pour les vies longues. Et même 240 000 ans pour le plutonium. La palme en la matière revient à l'uranium 235 qui affiche une période de 700 millions d'années ! Passé ce délai colossal, la radioactivité de l'uranium 235 n'aura pourtant diminué que de moitié.

LE STOCKAGE, SEULE ISSUE À COURT TERME

Pour les déchets les plus radioactifs, comme l'uranium et le plutonium, le stockage est un interminable casse-tête... et un défi technologique coûteux qui impose d'énormes investissements. En quinze ans, un milliard d'euros a été dépensé sur un projet de stockage géologique, à plusieurs centaines de mètres de profondeur. Financés par EdF, Areva et le CEA, les travaux de recherche mobilisent aujourd'hui la moitié des effectifs de l'Andra, soit 200 personnes, et un budget de 100 millions d'euros par an.

Tout ça pour attendre... Attendre que le taux de radioactivité des déchets baisse. « Tôt ou tard, l'humidité dégradera les fûts. L'enjeu consiste donc à retarder les fuites pour minimiser le risque de remontée à la surface », résume Thierry Charles. Problème : avec les déchets les plus dangereux, les délais d'attente - jusqu'à plusieurs millions d'années - dépassent les capacités humaines de surveillance. D'où l'idée de stocker les déchets à 500 mètres de profondeur.

Un site à cheval sur la Meuse et la Haute-Marne a été identifié. Selon l'Andra, il correspond aux multiples exigences de sûreté. La couche géologique est suffisamment sèche, imperméable et épaisse (au moins 140 m) pour protéger des écoulements d'eau. Sa composition absorbera les éléments électropositifs rejetés, tel l'uranium et le plutonium. Autre assurance, le bassin sédimentaire, sans faille, est stable pour se prémunir des tremblements de terre. Les opposants à l'enfouissement doutent cependant de la capacité de l'Andra à anticiper l'évolution géologique du site sur plusieurs millénaires.

En 2025, le site devrait accueillir ses premiers fûts. Il est encore loin d'être prêt. Seule certitude : les déchets seront emprisonnés dans du silicate borée (du verre), enveloppés dans de l'acier inoxydable, puis du béton ou de l'acier noir, selon leur niveau de radioactivité. Ils seront ensuite empilés par rangées ou enfilés dans des tubes horizontaux, toujours selon leur radioactivité. Pour garantir l'étanchéité, ces cellules de stockage seront fermées par des bouchons de ciment et de bentonite, un matériau qui se gonfle en absorbant l'eau.

Si les grandes lignes sont connues, les détails de sa mise en oeuvre restent encore à définir. Comment acheminer des colis de 2 à 20 tonnes à 500 mètres de profondeur ? Après avoir envisagé un ascenseur vertical, l'Andra privilégierait, par crainte des chutes, une descente inclinée entre 10 et 12 % et des véhicules à radioguidage. Comment creuser les galeries sans endommager la protection géologique ? Et, surtout, comment surveiller à long terme les conditions de stockage ? « Nous n'avons pas encore figé de stratégie de contrôle », reconnaît Patrick Landais, le directeur scientifique de l'Andra. Il y aura des alvéoles de stockage témoins, suréquipées de capteurs de température, d'humidité, de pression, de détecteurs de gaz, de mouvements de terrain... Mais leur autonomie reste largement insuffisante. Le seul retour d'expérience en la matière (les capteurs de déformation des barrages EdF) font état d'une durée de vie de 50 ans tout au plus.

Restera à convaincre les populations locales. « En réponse aux craintes sociales, les pouvoirs publics ont imposé, par la loi, que cette installation de stockage géologique soit réversible. À nous de comprendre ce que cette notion signifie techniquement », commente Marie-Claude Dupuis, la directrice générale de l'Andra. En théorie, pendant cent ans, les prochaines générations devront pouvoir modifier le déroulé du projet et même récupérer les déchets. En pratique, pour les concepteurs du site, le cahier des charges est contradictoire. Comment enterrer des fûts à 500 mètres de profondeur dans des alvéoles étanches pour des millions d'années... en laissant une possibilité de réouverture durant le premier siècle ?

DES TECHNOLOGIES INCERTAINES

POUR L'AVENIR

« Pour ne pas constituer de stocks considérables de déchets, une logique de recyclage doit être mise en place le plus rapidement possible », avertit Bernard Boullis, directeur des programmes sur le cycle du combustible au CEA. La France recycle son plutonium en l'ajoutant à de l'uranium pauvre. Mais seul un tiers des réacteurs français est aujourd'hui capable d'utiliser ces combustibles "recyclés". Surtout, les technologies actuelles ne permettent qu'un seul cycle de recy-clage, dont le bilan est loin d'être suffisant. « Seuls 20 % des déchets réintroduits dans les réacteurs sont vraiment valorisés en électricité », note Michel Spiro, directeur au CNRS de l'Institut de physique nucléaire et des particules.

Pour faire mieux, il faudra attendre au moins 2050 et l'éventuelle quatrième génération de réacteur nucléaire, à neutrons rapides. Depuis des décennies, les chercheurs essaient de la mettre au point. Mais ils butent encore sur la tenue des matériaux aux neutrons hautement énergétiques. Et sur le choix du fluide caloporteur. Pour remplacer l'eau, utilisée actuellement, l'hélium gazeux, le sodium liquide ou le plomb fondu sont candidats. Pour concilier performances et sûreté, l'heureux élu devra refroidir le réacteur, mais pas les neutrons.

Ultime espoir de la filière, la transmutation doit diminuer la radioactivité des déchets. Il s'agit, par réactions chimiques, d'extraire certains éléments, les actinides. Si, un jour, la transmutation est maîtrisée, les réacteurs de quatrième génération seront nécessaires pour une pleine efficacité. Dans le meilleur des cas, la radioactivité baisserait alors de quelques millions d'années à quelques siècles. Le balbutiant stockage géologique resterait d'actualité... avec les incertitudes qui l'accompagnent.

LES CHIFFRES DE BURE

15 milliards d'euros. C'est le coût estimé des cent premières années de fonctionnement du stockage géologique, en cours de développement près de Bure pour les déchets les plus radioactifs. Le financement sera assuré par EdF (78 %), le CEA (17 %) et Areva (5 %). 700 à 1 000 emplois. Ce sont les prévisions d'embauches de l'Andra pour faire fonctionner cette installation de stockage géologique. 10 à 15 km². C'est la surface que couvrira le projet, à une profondeur de 500 mètres.

Où sont les déchets ?

Le dernier inventaire comptabilise plus d'un million de mètres cubes de déchets radioactifs en France, en 2007. Leurs origines sont multiples. Les déchets sont majoritairement issus de l'industrie électronucléaire (62 %). Viennent ensuite la recherche et la défense (17 % chacun), puis l'industrie non électronucléaire (3 %) et le secteur médical (1 %). Plus de 70 % d'entre eux, en volume, ont déjà rejoint leur lieu de fin de vie, à Montvilliers et Soulaines, dans l'Aube. Ce sont uniquement des déchets à très faible activité ou à vie courte, les moins dangereux. Les déchets hautement radioactifs et/ou à vie longue, dont font partie les combustibles, attendent encore leur destination finale. Ils sont pour l'instant entreposés à La Hague, dans la Manche. S'ils ne représentent que 4 % du volume total, ils concentrent 95 % de la radioactivité. Leur durée de dangerosité peut atteindre des centaines de milliers, voire des millions d'années.

PATRICK LANDAIS DIRECTEUR SCIENTIFIQUE DE L'ANDRA

« Les fuites du stockage resteront inférieures aux normes » La géologie fournit de précieuses informations sur l'histoire des bassins sédimentaires depuis 25 millions d'années. Le bassin parisien, où sera situé le stockage à grande profondeur, est stable. Pourquoi les contraintes tectoniques changeraient-elles avant des millions d'années ? Il faut arrêter d'espérer un coffre-fort géologique. Des produits finiront certes par sortir, mais en très faibles quantités diffuses dans le temps. Ce seront des produits solubles, comme l'iode. L'uranium et le plutonium, eux, ne le sont pas. Au pic d'émissions, dans 300 000 à 500 000 ans, les rejets resteront trois fois inférieurs aux normes actuelles.

MICHEL MARIE ANIMATEUR DU COLLECTIF CEDRA

« La science n'offre aucune garantie sur l'avenir » L'enfouissement géologique est un pari sur l'avenir. Les scientifiques ne peuvent pas garantir ce qui va survenir durant des siècles, voire plus. Le bassin parisien est certes stable, mais autour de Paris seulement. Là où le stockage est prévu, près de Bure, dans la Meuse, le nombre de séismes détectés depuis trente ans est 100 fois supérieur. Le sous-sol devrait y être sec. Mais la couche surplombant celle du stockage a des failles et des poches d'eau. En cas de séisme, la masse d'eau va s'y s'engouffrer. Ensuite, la pente naturelle mène vers l'ouest et la vallée de la Marne. Si l'on détecte une trace radioactive dans la nature, à des kilomètres du site de stockage, comment saura-t-on exactement d'où elle vient ?

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