NUCLÉAIRE Déchets

La formation des noyaux radioactifs à l'intérieur des combustibles usés

Les corps à vie longue visés par la transmutation sont créés par interaction des neutrons avec les noyaux lourds ( uranium, plutonium) constituant le combustible de départ ou créés lors de son irradiation dans le réacteur. Ils se répartissent suivant deux catégories : les produits de fission et les actinides.

Les premiers sont des fragments de masse atomique comprise entre 80 et 150 environ, qui résultent de la fission induite par un neutron dans un noyau lourd fissile (par exemple uranium 235, plutonium 239 et 241) du combustible. La grande majorité d'entre eux sont caractérisés par des périodes courtes inférieures à celle, qui est de l'ordre de trente ans, des deux plus importants : le césium 137 et le strontium 90. Le reste est constitué des produits de fission à vie longue (P.F.V.L.), par exemple le technétium 99, l'iode 129 et le césium 135, qui représentent environ 6 p. 100 du poids total des résidus de fission.

Dans un réacteur, l'interaction d'un neutron avec un noyau lourd conduit également, par le jeu de captures neutroniques et d'émissions β^— successives, à la formation de noyaux plus lourds appartenant à la famille des actinides. La capture d'un neutron par l'uranium 238 est responsable de l'apparition du plutonium, puis de l'américium et du curium, tandis que la capture par l'uranium 235 conduit à la formation du neptunium 237 puis du plutonium 238 ainsi que des deux isotopes 234 et 236 de l'uranium. On classe ces actinides en deux catégories : les actinides majeurs (uranium, plutonium) et les actinides mineurs (neptunium, américium et curium).

Le tableau 3 fournit la liste des corps à vie longue et leur bilan en masse dans le cas des réacteurs de 900 MWe du parc d'E.D.F. utilisant un combustible standard Uox (oxyde d'uranium, UO₂) ou recyclant du plutonium dans un combustible Mox (oxyde mixte, UO₂ et PuO₂).

Les risques radiologiques à long terme induits par les déchets

Les corps à vie longue des combustibles usés présentent des risques radiologiques pour l'homme, liés aux rayonnements nucléaires qu'ils émettent. Comme la transmutation vise à réduire des effets à très long terme, on ne considérera ici que le risque par ingestion, la voie la plus probable de retour vers l'homme de produits radioactifs stockés en couches géologiques[...]