Contact


Article dossier jeunes | Les déchets radioactifs | Les déchets radioactifs

Les déchets radioactifs, qui sont-ils ? (1/4)

Au début du XXe siècle, grâce aux travaux de plusieurs physiciens, les principales caractéristiques et propriétés de l’atome sont établies. Élément essentiel de la matière, l’atome est la “brique” de base de tout ce qui nous entoure. L’eau, la terre, les pierres, les êtres vivants… sont constitués à partir d’atomes ou d’assemblages d’atomes. Mais si les atomes sont partout, les scientifiques remarquent aussi que certains d’entre eux présentent la propriété particulière d’être radioactifs. Capables de se transformer spontanément en d’autres éléments, d’émettre de l’énergie et des rayonnements, ces atomes radioactifs suscitent l’intérêt et, très vite, les scientifiques leur trouvent des applications.
Aujourd’hui l’utilisation de la radioactivité et des techniques nucléaires est devenue quotidienne sans que l’homme ne s’en aperçoive vraiment. Elle est ainsi au cœur de nombreux secteurs clés, comme la production d’électricité (75 % de l’électricité française est produite à partir de l’énergie nucléaire), la médecine (radiothérapie, radiographie, imagerie médicale…), l’industrie (ionisation d’aliments) et la recherche (médicale et industrielle). Ce sont de ces utilisations que proviennent les déchets radioactifs, des déchets potentiellement dangereux pour l’homme et l’environnement et dont la gestion fait l’objet d’une attention toute particulière.

Mis à jour le mars 2011

En France, environ 85 % du volume annuel des déchets radioactifs a pour origine la production d’électricité.
© PhotoDisc
Les combustibles usés
Combustibles nucléaires extraits d’un réacteur après leur irradiation. 
Le combustible usé est composé de 96&nsp;% d’éléments (uranium et plutonium) recyclables et de 46&nsp;% de déchets non recyclables.
L’utilisation de radioéléments pour la médecine, comme ici en imagerie médicale, génère des déchets radioactifs.
© CEA/L. Médard
Rayonnements ionisants
Processus de transmission d’énergie sous forme électromagnétique ou corpusculaire (particules alpha, bêta, X et neutrons) capable de produire directement ou indirectement des ions en traversant la matière.
1 KILOGRAMME PAR AN ET PAR HABITANT
C’est la quantité de déchets radioactifs générés par la production d’électricité nucléaire. En comparaison, l’industrie “classique” produit chaque année 2 500 kg de déchets industriels par habitant, dont 100 kg de déchets chimiques toxiques (arsenic, mercure, amiante, plomb…) pour lesquels il n’existe pas, à ce jour, d’installation pour leur élimination ou leur stockage. Il faut savoir que tous déchets confondus, chaque Français produit annuellement 3 tonnes de déchets.
Pouvoir de pénétration des rayonnements ionisants
« Activité et durée de vie : deux caractéristiques pour définir les déchets radioactifs. »
Les tenues de protection, comme les gants, deviennent après usage des déchets très faiblement radioactifs.
© CEA/A. Gonin
Le démantèlement d’installations nucléaires entraîne notamment la production de déchets faiblement radioactifs.
© CEA/A. Gonin
Éléments combustibles
Tubes métalliques de plusieurs mètres contenant les combustibles nucléaires, c’est-à-dire la matière fissile constituant la partie active du cœur d’un réacteur nucléaire.
Niveau d'activité en fonction du type de déchets

L’activité humaine entraîne chaque jour la production de nombreux déchets. Il s’agit de “tout résidu d’un processus de production, de transformation ou d’utilisation, de toute substance, matériau, produit, et plus généralement de tout bien meuble, abandonné ou que son détenteur destine à l’abandon”. Déchets ménagers, déchets industriels, déchets agricoles… la nature de ces déchets varie selon les secteurs d’activités et/ou le milieu d’où ils viennent. Parmi tous ces déchets, on compte les déchets radioactifs. La grande majorité d’entre eux ressemble aux déchets ménagers et industriels. Il s’agit, par exemple, d’outils, de tuyaux, de briques, de flacons… Leur particularité tient au fait qu’ils contiennent des éléments dont la radioactivité est trop importante pour autoriser leur rejet dans l’environnement. Le risque qu’ils peuvent présenter pour l’homme et l’environnement a conduit à la mise en place d’une gestion particulière et très contrôlée de leur devenir.
Les déchets radioactifs sont essentiellement produits dans le cadre d’activités nucléaires. En France, environ 85 % du volume des déchets radioactifs produits annuellement a pour origine la production d’électricité : fonctionnement des centrales électronucléaires, fabrication des combustibles nucléaires et traitement des combustibles usés. Les 15 % restants proviennent d’industries non nucléaires (par exemple, usines fabriquant des engrais phosphatés), des hôpitaux, des universités ou de la recherche, ainsi que de la production et de l’entretien de l’armement nucléaire.

LA RADIOACTIVITÉ : UN PHÉNOMÈNE NATUREL

La radioactivité n’a pas été inventée par l’homme. Elle a été découverte, il y a plus d’un siècle, par le physicien français Henri Becquerel. C’est une propriété naturelle de certains atomes présents sur terre, notamment dans l’atmosphère (carbone 14, radon 222), dans la croûte terrestre (uranium 238 et uranium 235, radium 226…), dans notre alimentation (potassium 40) et dans notre propre corps (potassium 40 et carbone 14). Voilà pourquoi tout ce qui nous entoure est radioactif. Depuis l’aube des temps, la Terre et les êtres vivants sont donc plongés dans un bain de radioactivité.

DES CARACTÉRISTIQUES COMMUNES MAIS DES PROFILS DIFFÉRENTS

Les déchets radioactifs ne sont pas tous identiques. Ils sont, d’une part, plus ou moins radioactifs en fonction de l’intensité des rayonnements ionisants qu’ils émettent et de la nature de ces rayonnements (alpha, bêta, gamma, X et neutrons). D’autre part, la durée pendant laquelle ils sont radioactifs peut varier en fonction de la période radioactive des radioéléments qu’ils contiennent, période qui définit leur durée de vie. On distingue ainsi les déchets radioactifs à vie courte, dont la durée de vie est inférieure à 300ans, des déchets radioactifs à vie longue, dont ladurée de vie dépasse 300 ans et peut aller jusqu’à des milliers, voire pour certains des millions d’années. C’est en fonction de ces deux caractéristiques, intensité des rayonnements et durée de vie, que sont gérés les déchets.



Les principales familles de déchets radioactifs

Il existe quatre grandes familles de déchets radioactifs, classés selon leur niveau de radioactivité et leur durée de vie :

  • Les déchets très faiblement radioactifs (TFA) : ils proviennent principalement du démantèlement des installations nucléaires ou des sites industriels qui utilisent, dans lecadre de leur production, des substances faiblement radioactives. Il s’agit, par exemple, de bétons, gravats, plastiques et ferrailles. La radioactivité de ces déchets est extrêmement faible, de courte durée de vie et voisine de la radioactivité naturelle.
  • Les déchets faiblement ou moyennement radioactifs à durée de vie courte : ils représentent près de 90 % de l’ensemble des déchets radioactifs. Il s’agit pour l’essentiel de déchets provenant du fonctionnement courant des installations nucléaires (objets contaminés : gants, filtres, résines, etc.), des laboratoires de recherche et de divers utilisateurs de radioéléments (hôpitaux, laboratoires d’analyse,industries minière, agroalimentaire, métallurgique…).

DÉCROISSANCE DE L’ACTIVITÉ D’UN ÉLÉMENT RADIOACTIF EN FONCTION DU TEMPS

L’unité de mesure de la radioactivité est le becquerel (Bq) 1 Bq = 1 désintégration par seconde.
Au fur et à mesure que les noyaux se transforment par désintégration, l’activité de l’élément diminue.
La période radioactive (T) correspond au temps au bout duquel l’activité de l’élément a été divisée par deux. Au bout de deux périodes, l’activité a été divisée par quatre, au bout de 10 périodes par mille. C’est cette durée de 10 périodes qui est prise comme durée de vie des éléments radioactifs.

Loi de la radioactivité

© Yuvanoe
  • Les déchets faiblement radioactifs à durée de vie longue : il s’agit essentiellement des déchets radifères et des déchets graphites. Les déchets radifères sont des déchets minéraux, issus principalement du traitement du minerai d’uranium, du démontage et de la récupération d’objets contenant du radium (notamment des anciens paratonnerres). Les déchets graphites proviennent des premières centrales nucléaires électriques françaises, les réacteurs nucléaires dits “uranium naturel-graphite-gaz” ou “UNGG”, et sont constitués principalement des chemises de graphite qui entouraient les éléments combustibles des réacteurs. Le graphite est une variété naturelle très pure de carbone. Placé sous forme de blocs au cœur des réacteurs, il contribuait, en ralentissant les neutrons émis par les fissions nucléaires, au bon fonctionnement des réacteurs refroidis au gaz.
  • Les déchets moyennement et hautement radioactifs à durée de vie longue : ils contiennent des éléments moyennement et hautement radioactifs, dont la décroissance radioactive peut s’étendre sur plusieurs centaines, voire milliers ou millions d’années. Ils proviennent des usines de fabrication des combustibles nucléaires, des centres de recherche et des usines de traitement des combustibles usés issus des centrales nucléaires. S’ils contiennent 99,96 % de la radioactivité totale, ils ne constituent que 3,8 % du volume des déchets radioactifs en France (soit 10 grammes par an et par habitant).