Classification des déchets radioactifs et filières de gestion

En France, la classification des déchets radioactifs repose principalement sur deux paramètres importants pour définir le mode de gestion approprié :

• Le niveau de radioactivité des déchets :
  • très faible activité (TFA) avec une activité inférieure à 100 becquerels par gramme ;
  • faible activité (FA) avec une activité comprise entre quelques centaines de becquerels par gramme et un million de becquerels par gramme ;
  • moyenne activité (MA) avec une activité de l’ordre d’un million à un milliard de becquerels par gramme ;
  • haute activité (HA) avec une activité de l’ordre de plusieurs milliards de becquerels par gramme.
• La période radioactive des radionucléides présents dans le déchet.:
  • les déchets dits à vie très courte (VTC) qui contiennent des radionucléides dont la période est inférieure à 100 jours ; les déchets dits à vie courte (VC) dont la radioactivité provient principalement de radionucléides qui ont une période inférieure ou égale à 31 ans ;
  • les déchets dits à vie longue (VL) qui contiennent une quantité importante de radionucléides dont la période est supérieure à 31 ans.

La prise en charge de chaque type de déchet nécessite la mise en oeuvre ou le développement de moyens spécifiques appropriés à la dangerosité qu’il présente et à son évolution dans le temps.

Catégories de déchets radioactifs et filières de gestion associées

Les déchets de haute activité (HA)

Ces déchets rassemblent, dans un volume réduit, la plus grande partie de la radioactivité des déchets. Le niveau de radioactivité des déchets HA se situe à des niveaux de plusieurs milliards de becquerels par gramme. Ils proviennent pour l’essentiel de l’industrie électronucléaire et des activités de recherche associées, ainsi que dans une moindre mesure des activités liées à la défense nationale. Ils sont principalement constitués par les substances non valorisables issues du retraitement des combustibles usés. La plupart de ces déchets sont incorporés dans du verre puis conditionnés dans des fûts en acier inoxydable. En raison de leur radioactivité élevée, ces déchets dégagent de la chaleur.

Ils contiennent :

• des produits de fission à vie courte comme, par exemple, le césium 134 et le césium 137 ;
• des produits de fission à vie longue comme le technétium 99 ;
• des produits d’activation et des actinides mineurs dont certains ont des périodes plurimillénaires, comme le neptunium 237

Les déchets de moyenne activité à vie longue (MA-VL)

Ces déchets sont principalement issus du retraitement des combustibles usés et des activités de maintenance et de fonctionnement des usines de retraitement. Il s’agit notamment
des déchets de structure des assemblages de combustibles (embouts et coques), de déchets technologiques (outils usagés, équipements, etc.) et de déchets issus du traitement des effluents comme certaines boues. Ils se caractérisent par une présence significative de radionucléides à vie longue comme le nickel 63 (période 100 ans).

Les autres types de déchets MA-VL proviennent des composants qui ont été activés lors de leur exposition au flux de neutrons des réacteurs.

L’activité de ces déchets est de l’ordre d’un million à un milliard de becquerels par gramme, soit un facteur 10 à 100 inférieur aux déchets HA.

Les déchets de faible activité à vie longue (FA-VL)

Ils regroupent :

• les déchets radifères provenant en majorité d’activités industrielles non nucléaires comme certains travaux de recherche et de traitement de minéraux contenant des terres rares. D’autres déchets radifères peuvent également provenir de l’assainissement de sites historiquement pollués au radium, dont l’Andra assure la mise en sécurité au titre de sa mission d’intérêt général. Le niveau de radioactivité de ces déchets est en général compris entre quelques dizaines et quelques milliers de becquerels par gramme. Les radionucléides qu’ils contiennent sont essentiellement des émetteurs alpha à vie longue, comme le radium, l’uranium ou le thorium ;
• les déchets de graphite provenant du fonctionnement et du démantèlement des premiers réacteurs nucléaires (réacteurs UNGG : uranium naturel, graphite – gaz) et de certains réacteurs expérimentaux aujourd’hui arrêtés. Ce type de déchets présente un niveau de radioactivité se situant entre 10 000 et 100 000 becquerels par gramme et contient essentiellement des radionucléides émetteurs bêta à vie longue. À court terme, l’activité des déchets de graphite est principalement due au nickel 63, au tritium et au cobalt 60. À plus long terme, le carbone 14 devient le contributeur majoritaire à l’activité ;
• d’autres types de déchets tels que certains colis de déchets anciens conditionnés dans du bitume et des résidus de traitement de conversion de l’uranium issus de l’usine d’Orano située à Malvési, des déchets d’exploitation de l’usine de retraitement de La Hague.

Le stockage à faible profondeur est aujourd’hui à l’étude pour ce type de déchets, dans le cadre de l’article L. 542-1-2 du Code de l’environnement.

Les déchets de faible et moyenne activité à vie courte (FMA-VC)

Ce sont essentiellement des déchets liés à la maintenance (vêtements, outils, filtres, etc.), au fonctionnement (traitement d’effluents liquides ou filtration des effluents gazeux) et au démantèlement des centres nucléaires, des installations du cycle du combustible et des centres de recherche.

Les déchets FMA-VC contiennent majoritairement des radionucléides à vie courte, de période radioactive inférieure ou égale à 31 ans comme le cobalt 60 ou le césium 137. Ils peuvent aussi contenir des radionucléides à vie longue, en quantité limitée.

Le niveau de radioactivité de ces déchets se situe en général entre quelques centaines de becquerels par gramme et un million de becquerels par gramme.

Les déchets de faible et moyenne activité à vie courte sont stockés en surface et sont surveillés pendant le temps nécessaire à la décroissance de leur radioactivité jusqu’à des niveaux d’impact négligeables. Sur les sites de stockage de l’Andra, on considère en général que ce niveau est atteint en 300 ans, durée qui correspond à environ 10 périodes et permettant de diviser par 1 000 le niveau de radioactivité. Ces centres seront donc surveillés pendant au moins 300 ans.

Il existe en France deux sites dédiés au stockage des déchets FMA-VC : le Centre de stockage de la Manche (CSM) et le Centre de stockage de l’Aube (CSA). Le CSM n’accueille plus de déchets depuis 1994 et est en phase
de fermeture, tandis que le CSA est en activité depuis 1992, sur les communes de Soulaines-Dhuys, Épothémont et la Ville-aux-Bois.

Parmi les déchets FMA-VC, les déchets T-FMA-VC peuvent être distingués. Il s’agit de déchets de faible et moyenne activité à vie courte contenant une quantité notable de tritium. Bien que le tritium soit un radionucléide à vie courte, il se confine difficilement et peut facilement migrer vers l’environnement et le marquer. Les déchets tritiés sont, en grande majorité, des déchets solides. Les déchets liquides et gazeux, dont les quantités sont très faibles, doivent être traités et stabilisés avant de rejoindre un entreposage. Après une cinquantaine d’années d’entreposage, ces déchets sont orientés, en fonction de leur radioactivité et du taux de dégazage résiduel, vers le Centre industriel de regroupement, d’entreposage et de stockage (Cires) ou vers le Centre de stockage de l’Aube (CSA) exploités par l’Andra.

Les déchets de très faible activité (TFA)

Les déchets TFA sont majoritairement issus du fonctionnement, de la maintenance et du démantèlement des centres nucléaires de production d’électricité, des installations du cycle du combustible et des centres de recherche. Ils proviennent également des industries classiques utilisant des matériaux naturellement radioactifs. Ils se présentent généralement sous forme de déchets inertes (béton, gravats, terres), de déchets métalliques ou plastiques.

La production de ces déchets évoluera notablement avec le démantèlement des centres nucléaires de production d’électricité actuellement en fonctionnement ou des installations du cycle du combustible et des centres de recherche. Le niveau de radioactivité de ces déchets est en général inférieur à 100 becquerels par gramme.

Actuellement ces déchets sont stockés au Centre industriel de regroupement, d’entreposage et de stockage (Cires) situé sur les communes de Morvilliers et de La Chaise et mis en service en août 2003. Dans le cadre du PNGMDR, des études sont en cours sur la faisabilité de créer, sur ou à proximité des sites produisant des déchets TFA, des installations de stockages adaptées à certaines typologies de déchets TFA dont les caractéristiques permettraient d’envisager, dans le respect de la protection de la santé des personnes, de la sécurité et de l’environnement, un stockage dans des installations dédiées autres que le Cires.

Les déchets à vie très courte (VTC)

Certains déchets proviennent majoritairement du secteur médical ou de la recherche et contiennent des radionucléides à vie très courte (dont la période radioactive est inférieure à 100 jours) utilisés à des fins diagnostiques ou thérapeutiques. Ils sont gérés par décroissance : ces déchets sont entreposés sur place, de quelques jours à quelques mois, temps pour que leur radioactivité diminue suffisamment afin d’être évacués dans des filières conventionnelles.

Pour le médical, il peut s’agir d’effluents liquides ou gazeux, de déchets solides ou liquides contaminés générés par l’utilisation de radionucléides dans ce domaine.

Précision

Cette classification permet schématiquement d’associer à chaque catégorie de déchets un ou plusieurs modes de gestion.

Elle ne prend toutefois pas en compte certains degrés de complexité qui conduisent à retenir une filière de gestion différente de celle correspondant à la catégorie à laquelle le déchet est assimilé.

D’autres critères, tels que la stabilité ou la présence de substances chimiques toxiques, doivent également être pris en compte.

Par ailleurs, la définition d’un mode de gestion doit tenir compte des principes et orientations définis dans le Code de l’environnement, dont notamment la nécessité de réduire le volume et la nocivité des déchets radioactifs ultimes. Il convient donc de souligner deux aspects importants concernant la classification des déchets radioactifs :

• il n’existe pas de critère de classement unique permettant de déterminer la catégorie d’un déchet. Il est en effet nécessaire d’étudier la radioactivité des différents radionucléides présents dans le déchet pour le positionner dans la classification. Cependant, à défaut d’un critère unique, les déchets de chaque catégorie se situent en général dan une gamme de radioactivité massique indiquée dans les paragraphes précédents ;
• un déchet peut relever d’une catégorie définie, mais peut ne pas être accepté dans l’exutoire final correspondant du fait d’autres caractéristiques (sa composition chimique, par exemple).

De plus, l’amélioration de la connaissance des déchets, lors de leur reprise ou du démantèlement des installations, l’avancée des études menées sur l’optimisation des modes de traitement et de conditionnement ainsi que les études de conception des stockages à l’étude ou en projet, peuvent faire évoluer les options de gestion des déchets.