Gestion des déchets

Qu’est-ce que les déchets nucléaires?

Pratiquement toutes les activités, de la préparation d’un repas à la conduite automobile, produisent des déchets, c’est-à-dire des restes inutilisables ou indésirables. L’expression « déchet nucléaire » désigne de plus en plus toute matière radioactive éliminée lors d’une activité nucléaire.

Ces matières peuvent inclure divers articles, depuis les vêtements, les instruments et les équipements légèrement contaminés jusqu’au combustible irradié hautement radioactif provenant des réacteurs nucléaires. Leur point commun est qu’ils sont tous radioactifs.

On divise généralement les déchets radioactifs en trois grandes catégories selon leur niveau de radioactivité – faible, moyen ou élevé.

Types de déchets
Type de déchets
Exemples
Déchets de faible activité
Vadrouilles, chiffons, essuie-tout, revêtement de sol temporaire, balayures, vêtements protecteurs et articles de quincaillerie, entre autres des outils
Déchets de moyenne activité
Composants de réacteur qui ont été remplacés ainsi que résines et filtres utilisés pour assurer la propreté des circuits d’eau
Déchets de haute activité
Combustible irradié

Comment gère-t-on les déchets nucléaires?

nuclear waste
Travailleur manipulant les déchets de faible activité d’une centrale nucléaire.

Les déchets de faible activité, comme ceux produits par le service de médecine nucléaire d’un hôpital, ne contiennent que de petites quantités de matières radioactives ayant une demi-vie courte. Autrement dit, la décroissance de la radioactivité contenue dans ces déchets survient en quelques heures ou en quelques jours, et ceux-ci peuvent alors être traités comme des déchets hospitaliers ordinaires. Sinon, il peut être nécessaire de les incinérer.

Certains déchets de faible activité ne provenant pas de l’exploitation de centrales nucléaires, qui sont contaminés par des isotopes à longue demi-vie et qui dépassent une très faible quantité, sont acheminés vers des sites de stockage, comme ceux qu’exploite Laboratoires Nucléaires Canadiens (LNC) à ses laboratoires de Chalk River. Les installations de stockage pour ce type de déchets exigent généralement des modules en béton avec revêtement de protection.

A worker at the Pickering Nuclear Station
Un travailleur de la centrale nucléaire Pickering observe des grappes de combustible irradié dans une piscine. Les grappes sont immergées dans l’eau pendant une dizaine d’années.
Les déchets de faible et moyenne activité provenantdes centrales nucléaires du Nouveau-Brunswick et du Québec sont stockés sur place dans des structures spéciales construites en béton et en d’autres matériaux. En Ontario, les déchets de faible et moyenne activité de toutes les centrales nucléaires sont expédiés aux installations de stockage spécialisées à proximité des centrales Bruce, près de Kincardine. Ontario Power Generation (OPG) a d’ailleurs l’intention de construire sur ce site une installation souterraine pour le stockage permanent de ces déchets.

Les déchets de haute activité, comme le combustible irradié en provenance des centrales nucléaires, sont tout d’abord stockés dans de grandes piscines remplies d’eau. L’eau protège contre le rayonnement et élimine la chaleur produite par la matière radioactive contenue dans le combustible. À leur sortie du réacteur, les grappes produisent environ 6 % de la chaleur qu’elles produisaient dans le réacteur; après quelques heures, la chaleur diminue d’environ 2 %. Au bout d’un an, chaque grappe produit moins de 0,1 % de la chaleur qu’elle produisait dans le réacteur, soit environ 100 W.

Au moment de son retrait du réacteur, une grappe de combustible émet un rayonnement d’environ 50 à 60 sieverts par heure (Sv/h) à une distance de 30 cm sans blindage. Cette dose est mortelle en quelques minutes. Il est donc important que les gens soient protégés contre cette radioactivité et qu’elle ne puisse pas s’échapper dans l’environnement.

nuclear waste
Si on l’empilait comme du bois cordé, tout le combustible nucléaire irradié du Canada pourrait tenir dans six patinoires.

Une grappe de combustible CANDU mesure environ 50 cm de longueur. Si on les cordait comme des billes de bois, toutes les grappes de combustible irradié au Canada rempliraient six patinoires.

Après 100 ans, cette dose ne sera plus que d’environ 0,3 Sv/h et après 500 ans, elle sera de 1 millisievert par heure (mSv/h). En passant une heure près d’une grappe 500 ans après son retrait du réacteur, on recevrait une dose de rayonnement plusieurs milliers de fois plus faible que la dose jugée dangereuse.

Après quelques années, le combustible irradié peut être retiré de la piscine et placé dans un silo ou une structure de stockage à sec en béton. On peut le stocker de cette façon sans danger pendant plus de 50 ans.

used fuel
Une fois sorti de la piscine, le combustible irradié est placé dans un silo de stockage comme ceux-ci. Ces silos sont conservés sur place dans des entrepôts extrêmement sécuritaires où ils sont constamment surveillés.

Gestion à long terme

Il n’y a pour l’instant aucune urgence à construire une installation de stockage permanente pour le combustible nucléaire irradié au Canada, car les installations actuelles permettent un stockage à sec en toute sûreté pendant des dizaines d’années. La Société de gestion des déchets nucléaires (SGDN) a été fondée en 2002 par les producteurs d’électricité nucléaire du Canada dans le but de concevoir, en collaboration avec la population canadienne, une approche pour la gestion à long terme du combustible nucléaire irradié au pays. En novembre 2005, elle a recommandé au gouvernement fédéral un plan appelé « Gestion adaptative progressive ». Cette stratégie de gestion à long terme du combustible nucléaire irradié, qui a été adoptée par le gouvernement en 2007, est en cours de mise en œuvre.

Caractéristiques de la Gestion adaptative progressive :

adaptive phased management
Gestion adaptative progressive.
  • Confinement et isolement centralisés du combustible irradié dans une formation géologique profonde
  • Stockage optionnel dans une installation à faible profondeur au besoin
  • Surveillance continue et possibilité de récupération des déchets pendant une longue période
  • Processus de mise en œuvre ouvert, intégrateur et transparent, où les décisions sont prises progressivement et en concertation
  • Recherche d’une collectivité disposée à accueillir le site en toute connaissance de cause limitée aux provinces participant directement au cycle du combustible nucléaire.

La SGDN travaille actuellement en collaboration avec les Canadiens qui souhaitent élaborer un processus équitable de sélection d’un site pour le stockage en formation géologique profonde. Plusieurs autres pays, dont la Finlande et la Suède, conçoivent aussi des installations géologiques de stockage des déchets. Les États-Unis ont choisi le site de Yucca Mountain, au Nevada, pour ce type de stockage.

La Gestion adaptative progressive offre la possibilité d’adopter d’autres méthodes de traitement du combustible nucléaire irradié pour mettre à profit les innovations technologiques éventuelles ou prendre en compte l’évolution des priorités de la société.

L’une des ces méthodes consiste à recycler une grand partie du combustible pour en produire du nouveau (on parle alors de « retraitement »). On pourrait ainsi tirer environ 100 fois plus d’énergie du combustible irradié. Il est par conséquent préférable d’employer l’expression « combustible irradié » et non « combustible usé » lorsque l’on parle du combustible retiré d’une centrale nucléaire.

Les déchets nucléaires sont-ils dangereux?

Le rayonnement émis par les déchets de haute activité est très dangereux. C’est pourquoi ceux-ci sont manipulés à distance et stockés dans des installations conçues expressément à cette fin, qui sont surveillées et assujetties à une réglementation.

Le combustible irradié généré par les installations nucléaires canadiennes pour produire de l’électricité est contrôlé et stocké sur le site de chaque centrale, dans des installations soigneusement gérées qui nécessitent un permis spécial. Le Canada utilise l’énergie nucléaire depuis 48 ans, et aucun membre du public n’a connu de problèmes de santé par suite d’une fuite de rayonnement provenant d’une centrale nucléaire ou d’une installation de stockage des déchets.

Le plan du Canada pour le traitement à long terme du combustible nucléaire irradié comprend le stockage sur le site des réacteurs et l’enfouissement à long terme dans des formations géologiques avec possibilité de récupération. Cette possibilité s’avère un aspect important, car le combustible conserve 99 % de son énergie. On espère que les réacteurs nucléaires de demain permettront de le réutiliser pour produire de l’électricité, car il constitue une ressource énergétique précieuse pour la planète. La possibilité de récupération du combustible irradié a également une importance pour les personnes inquiètes des dommages que pourraient subir les systèmes de confinement. De plus, on pourra mettre à profit les avancées technologiques futures en matière de traitement des déchets.

Au Canada, la gestion du combustible nucléaire est soumise à une réglementation stricte. L’industrie nucléaire sait exactement où est stocké chaque gramme de son combustible irradié. La gestion et la surveillance de ce combustible est assurée non seulement à l’échelle nationale, mais aussi par un organisme international, soit l’Agence internationale de l’énergie atomique.

Combustible nucléaire irradié au Canada
Installation nucléaire
Emplacement
Nombre de grappes stockées
Pickering
Ontario 581 130
Bruce B
Ontario 474 819
Bruce A
Ontario 393 429
Darlington
Ontario 333 880
Point Lepreau
Nouveau-Brunswick 121 758
Gentilly-2
Québec 108 581
Douglas Point
Ontario 22 256
LNC-Laboratoires de Chalk River
Ontario 4 886
LNC-Gentilly-1
Québec 3 213
LNC-Laboratoires de Whiteshell
Manitoba 2 268
TOTAL
CANADA 2 046 220

Sources :

Radioactive Waste Management, World Nuclear Association, world-nuclear.org/info/inf04.html.
J.J. Whitlock, 2011, Section E: Waste Management, The Canadian Nuclear FAQ, www.nuclearfaq.ca/cnf_sectionE.htm.
Tammemagi, Hans and Jackson, David (2002), Unlocking The Atom: The Canadian Book on Nuclear Technology, McMaster University Press, p. 138-146.
Nuclear Waste Management Organization, www.nwmo.ca.