NUCLÉAIREDéchets

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Stockage profond des déchets

Principe de fonctionnement d'un stockage

La loi de 2006 a retenu le stockage profond réversible comme solution de référence pour la gestion des déchets HA-MA-VL. Il s'agit d'isoler les déchets des activités humaines courantes, de les mettre à l'abri des effets de l'érosion, de limiter les circulations d'eau au voisinage des colis pour ralentir leur dégradation et leur dissolution, puis retarder ou atténuer la migration des radionucléides. Un stockage profond comporte des puits verticaux ou une descenderie qui permettent d'accéder, à plusieurs centaines de mètres de profondeur, à la « couche hôte », appartenant à une formation géologique stable, et choisie parce que les circulations d'eau y sont extrêmement faibles et lentes. Un ensemble de galeries sont creusées. L'emprise horizontale de l'ouvrage peut être de plusieurs centaines d'hectares. Les galeries permettent d'accéder aux alvéoles, de plusieurs dizaines de mètres de longueur, où sont placés les colis de déchets, dits de stockage. Les vides résiduels des alvéoles sont progressivement comblés par de l'argile gonflante, l'accès des alvéoles est scellé, puis on comble les galeries d'accès et les puits. Un à quelques siècles après sa création, le stockage peut être fermé. Il est conçu pour qu'aucune surveillance ultérieure ne soit nécessaire.

Le fonctionnement du stockage repose donc sur des barrières successives : la matrice et son conteneur, produits de l'industrie humaine, susceptibles d'être caractérisés de façon détaillée, mais dont les performances à très long terme ne peuvent être prouvées par l'expérience directe ; les argiles gonflantes remaniées, mises en place pour combler les vides résiduels ; le massif rocheux, que l'on ne connaît que par sondage, mais qui a été choisi pour avoir, pendant plusieurs dizaines de millions d'années, subi l'épreuve de sollicitations mécaniques, thermiques, hydrauliques et géochimiques, dont on peut évaluer les effets. Ces barrières sont de natures différentes, ce qui est un avantage, car les moyens de les connaître et la démonstration de leurs qualités ne reposent pas sur une seule discipline scientifique ou une seule famille de techniques d'investigation.

Dans le cas du projet de stockage dans le Callovo-Oxfordien de l'est de la France, la couche hôte, qui paraît présenter une grande continuité horizontale, est composée d'environ 40 p. 100 d'argile, 30 p. 100 de calcaire et 30 p. 100 de quartz et feldspath. Elle a été étudiée au voisinage du village de Bure, à la limite de la Meuse et de la Haute-Marne, par des méthodes géophysiques de surface, plusieurs dizaines de forages profonds et des expériences conduites dans un laboratoire souterrain, à 500 mètres de profondeur, accessible depuis 2004.

Centre de stockage des déchets nucléaires de Soulaines, Aube

Photographie : Centre de stockage des déchets nucléaires de Soulaines, Aube

Vue aérienne du centre de stockage de Soulaines, dans l'Aube, qui accueille les déchets radioactifs de faible ou de moyenne activité. 

Crédits : Alticolor

Afficher

La période pendant laquelle le stockage est ouvert dans une telle couche est marquée par l'introduction dans le sous-sol de matériaux exogènes qui perturbent son état naturel : colis, acier, argiles, béton et air de ventilation. Ce dernier introduit des bactéries nouvelles, engendre des conditions provisoirement oxydantes, désature la roche dans le voisinage des galeries déjà affecté par un endommagement consécutif au creusement. Certains colis dégagent de la chaleur. L'augmentation de la température déplace les équilibres physiques et chimiques, accélère la cinétique des réactions, engendre des contraintes thermiques dans le massif ou les colis.

La fermeture du stockage marque le début d'un lent retour au quasi-équilibre antérieur, pourtant durablement ralenti par la poursuite du dégagement de chaleur, dont les effets restent sensibles pendant quelques millénaires, et par la génération de gaz de corrosion (hydrogène) quand de l'eau commence à être disponible au voisinage des colis ou des parties métalliques des soutènements. Les matrices cimentaires dégradées relâchent des éléments alcalins qui créent un environnement chimique de pH élevé, et le fer des conteneurs interagit de manière complexe mais très locale avec les argiles. Toutefois pendant une période initiale de quelques milliers d'années, l'apport d'eau reste très faible, ou très inégal suivant les zones considérées, en raison de la désaturation initiale du massif. Lorsque l'eau est disponible, les argiles naturelles remaniées gonflent et assurent leur fonction de scellement ; mais l'eau permet aussi la dégradation des enveloppes des colis et la dissolution des matrices [...]

1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 17 pages

Médias de l’article

Stockage de déchets nucléaires

Stockage de déchets nucléaires
Crédits : Matthew McVay/ Getty Images

photographie

Déchets nucléaires : volumes et radioactivité

Déchets nucléaires : volumes et radioactivité
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Nucléaire : types de déchets et filières de gestion

Nucléaire : types de déchets et filières de gestion
Crédits : Encyclopædia Universalis France

tableau

Nucléaire : production annuelle de déchets radioactifs en France

Nucléaire : production annuelle de déchets radioactifs en France
Crédits : Encyclopædia Universalis France

tableau

Afficher les 8 médias de l'article


Écrit par :

  • : ingénieur général des Mines, directeur de recherche à l'École polytechnique
  • : directeur de recherche au C.N.R.S., codirecteur du groupement de recherche G.E.D.E.O.N. (gestion des déchets par les options innovantes) entre le C.E.A., le C.N.R.S., E.D.F. et Framatome

Classification

Autres références

«  NUCLÉAIRE  » est également traité dans :

NUCLÉAIRE - Réacteurs nucléaires

  • Écrit par 
  • Jean BUSSAC, 
  • Frank CARRÉ, 
  • Robert DAUTRAY, 
  • Jules HOROWITZ, 
  • Jean TEILLAC
  •  • 12 403 mots
  •  • 10 médias

De nombreuses réactions nucléaires sont exothermiques et l'énergie dégagée est, par unité de masse, environ un million de fois plus grande que dans les réactions chimiques qui, elles, ne font intervenir que les électrons périphériques des atomes ; les chaleurs de réaction s'expriment en millions d'électrons-volts (MeV) par atome pour les premières, en électron […] Lire la suite

NUCLÉAIRE - Cycle du combustible

  • Écrit par 
  • Bernard BOULLIS, 
  • Noël CAMARCAT
  •  • 7 080 mots
  •  • 12 médias

Le développement industriel des réacteurs nucléaires n'est possible que grâce à la création d'industries spécialisées, souvent fort complexes, en particulier celles qui assurent les différentes phases de transformation du combustible nucléaire destiné à l'alimentation des réacteurs. Il s'agit tout d'abord d'extraire le minerai d'uranium, de le mettre sous le […] Lire la suite

NUCLÉAIRE - Applications civiles

  • Écrit par 
  • Pierre BACHER
  •  • 6 690 mots
  •  • 9 médias

Le nucléaire civil couvre de nombreux domaines faisant appel, d'une part, à la radioactivité et aux rayonnements ionisants, et, d'autre part, à la production d'énergie par fission d'atomes lourds ou fusion d'atomes légers.Parmi les applications de la radioactivité, outre de multiples domaines de la recherche, […] Lire la suite

NUCLÉAIRE - Applications militaires

  • Écrit par 
  • Paul BOUÉ, 
  • Thierry MASSARD, 
  • François OLIVE
  •  • 8 605 mots
  •  • 5 médias

L'application militaire de l'énergie atomique a été envisagée dès la découverte de la fission, comme le montre la demande de brevet déposée le 4 mai 1939 par le physicien français Frédéric Joliot-Curie et son équipe sur l'explosif nucléaire (« Perfectionnements aux charges explosives », décrivant le principe de la bombe atomique). Elle est deve […] Lire la suite

NUCLÉAIRE - Démantèlement des installations

  • Écrit par 
  • Francis LAMBERT
  •  • 3 143 mots
  •  • 3 médias

Une installation nucléaire arrêtée dont le contenu représente encore un risque important ne peut être abandonnée. Ce serait moralement inacceptable, et c'est bien sûr interdit par la réglementation. Cependant cet impératif ne justifie pas à lui seul les efforts et les dépenses que représente, pour les exploitants, le démantèlement des installations nucléaires. Car rien n'empêche un exploitant de c […] Lire la suite

NUCLÉAIRE - Sûreté des centrales nucléaires

  • Écrit par 
  • Bernard LAPONCHE
  •  • 2 314 mots

Conséquence du séisme de magnitude 9 et du tsunami qui ont secoué le nord-est du Japon le 11 mars 2011, la catastrophe nucléaire de Fukushima vient relancer le débat sur la sûreté des centrales nucléaires. Après les accidents de Three Mile Island, de Tchernobyl et de Fukushima (qui est loin d'être terminé) […] Lire la suite

NUCLÉAIRE (notions de base)

  • Écrit par 
  • Universalis
  •  • 4 110 mots
  •  • 18 médias

Depuis la découverte de la radioactivité en 1896 par Henri Becquerel et celle du noyau atomique par Ernest Rutherford en 1911, des progrès scientifiques importants ont été accomplis en physique nucléaire. La maîtrise des réactions nucléaires a permis en particulier, dès le milieu du xx […] Lire la suite

T.I.C.E. (Traité d'interdiction complète des essais nucléaires) ou C.T.B.T. (Comprehensive Test Ban Treaty)

  • Écrit par 
  • Dominique MONGIN
  •  • 926 mots
  •  • 1 média

Le Traité d’interdiction complète des essais nucléaires (T.I.C.E.), ou Comprehensive Test Ban Treaty (C.T.B.T.), est un traité multilatéral élaboré dans le cadre de la Conférence du désarmement de l’Organisation des Nations unies (O.N.U.). Il a été ouvert à la signature des États en septembre 1996. À la mi-2015, 183 États l’ont signé et 164 l’ont ratifié. Ce traité vise à interdire tous les essai […] Lire la suite

Voir aussi

Les derniers événements

25 octobre 2021 Belgique. Rapport du Conseil supérieur de la santé sur l'énergie nucléaire.

Il pointe également la question des déchets, le risque d’accident grave, le risque terroriste et le risque de prolifération de matières fissiles à usage militaire. La ministre du Climat et du Développement durable Zakia Khattabi (Ecolo) et la ministre de l’Énergie Tinne Van der Straeten (Groen) approuvent les conclusions du rapport. Ses détracteurs mettent en cause sa qualité scientifique et invoquent la nécessité du recours au nucléaire dans la lutte contre les émissions de CO2. […] Lire la suite

23-26 février 2017 France. Ralliement de Yannick Jadot à Benoît Hamon.

La plate-forme présidentielle adoptée en commun comprend notamment la sortie du nucléaire et des énergies fossiles, ainsi que l’abandon des projets d’enfouissement des déchets nucléaires à Bure (Meuse), d’aéroport de Notre-Dame-des-Landes (Loire-Atlantique) et de ligne à grande vitesse Lyon-Turin. Le 26, Benoît Hamon confirme l’échec de ses discussions avec le Parti de gauche et Jean-Luc Mélenchon en vue d’une candidature unique à la présidentielle. […] Lire la suite

3-31 janvier 2012 France. Remise de rapports sur le parc nucléaire

Le 31, la Cour des comptes rend public son rapport sur « les coûts du nucléaire » commandé par le gouvernement en mai 2011. Le rapport relève l'existence de « nombreuses incertitudes » financières et techniques concernant le démantèlement des centrales, le traitement et le stockage des déchets, et la prolongation de la durée de vie des cinquante-huit réacteurs en activité. […] Lire la suite

12 septembre 2011 France. Accident au centre de retraitement des déchets nucléaires de Marcoule

Un four du centre de traitement et de conditionnement des déchets de faible activité de Marcoule (Gard) explose, provoquant la mort d'un ouvrier. Aucune contamination radiologique n'est enregistrée à l'extérieur du bâtiment concerné. Cet accident relance le débat sur l'énergie nucléaire.  […] Lire la suite

7-22 juillet 2008 France. Incident nucléaire sur le site du Tricastin

L'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire qualifie de « négligeables » les conséquences radiologiques pour les populations, tandis qu'un débat s'engage sur les délais dans lesquels les autorités ont réagi. Plusieurs jours après l'incident, cependant, la nappe phréatique présente un taux de radioactivité anormalement élevé; la cause en est attribuée par l'association Criirad (Commission de recherche et d'information indépendantes sur la radioactivité) à la mauvaise gestion de déchets nucléaires anciens, d'origine militaire, entreposés sur le site, une hypothèse réfutée par l'Autorité de sûreté nucléaire de défense. […] Lire la suite

Pour citer l’article

Pierre BEREST, Jean-Paul SCHAPIRA, « NUCLÉAIRE - Déchets », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 05 janvier 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-dechets/