Le combustible usé peut encore produire beaucoup d’énergie
Le combustible extrait du cœur d’un réacteur après 3 ou 4 années d’irradiation est extrêmement radioactif. Pour l’homme de la rue, ces matières ne sont que des déchets dangereux. L’expert et le législateur, considèrent qu’une partie est récupérable. Ils distinguent déchets radioactifs et matières valorisables.
Un combustible d’oxyde d’uranium enrichi en isotope 235 fissile contient après irradiation encore 950 kilos d’uranium, 35 à 50 kilos de produits de fission, 10 kilos de plutonium et 800 grammes d’actinides mineurs (ces chiffres correspondent à l’exploitation normale d’un réacteur REP). Que peut-on faire de ces quatre composantes, dont certaines peuvent être encore utilisées ?
Déchets et matières valorisables
La composition d’un assemblage de combustible en sortie de réacteur dans des conditions normales d’exploitation montre 4 types de constituants : 1) L’uranium qui peut être recyclé dans du combustible neuf ; 2) Le plutonium qui possède un très fort potentiel énergétique ; 3) Les produits de fission (PF) qui sont de purs déchets ; 4) Les actinides mineurs autres qui sont actuellement considérés comme des déchets. La très forte radioactivité résultant de l’irradiation est surtout due dans les premières dizaines d’années aux produits de fission, ensuite au plutonium.
© AREVA
Uranium. L’uranium déchargé du réacteur ressemble à celui qui a nourri le réacteur. Il s’est appauvri en isotope fissile, mais la plupart des noyaux d’uranium-238 qui constituent le gros du tonnage sont encore intacts. Cet uranium est peu radioactif. Le séparer du combustible usé a pour effet de diviser la masse des déchets par 20. Une partie de cet uranium ainsi récupéré est actuellement réutilisée en France pour fabriquer du combustible frais. Dans un avenir lointain, il pourrait servir à produire de l’énergie dans les réacteurs dits de quatrième génération.
Produits de fission. Les produits de fission qui représentent de 3,5 à 5% de la masse sont par contre de purs déchets. Ils concentrent presque toute la radioactivité initiale. Il convient d’empêcher leur dissémination, mais leur radioactivité est divisée par plus de mille les 300 premières années.
Plutonium. Présent seulement à raison de 1%, le plutonium est un matériau stratégique recherché ou redouté. Produit dans un réacteur militaire il donne en effet accès à l’arme nucléaire, produit dans un réacteur civil il est une source d’énergie extraordinaire. Le plutonium est beaucoup plus toxique en cas d’ingestion qu’un produit de fission. Enfoui comme déchet, sa radiotoxicité potentielle prédomine après 50 ans dans le combustible usé laissé en l’état.
Actinides mineurs Les actinides mineurs (neptunium, américium, curium) sont actuellement considérés comme des déchets. Ils sont radiotoxiques comme le plutonium. Malgré leur faible proportion (0,08 %), leur radiotoxicité dépasse celle des produits de fission au bout d’environ 100 ans. Ce sont des noyaux lourds et fragiles. Les réacteurs de quatrième génération pourraient les détruire en produisant de l’énergie. De déchets, ils deviendraient alors des matières valorisables.
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