19 - L'ÉNERGIE DE FISSION
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En 2002, l’énergie nucléaire représente environ 6 à 7% de la production mondiale
d’énergie. La quantité annuelle de combustible usé correspondant à cette production est voisine de 10 000 t, soit un total cumulé de plus de 200 000 t, au niveau
mondial, à l’horizon 2020.
Pour apprécier la signification de ces chiffres, il est utile de les comparer à la capacité de stockage prévue pour le site américain de Yucca Mountain, seul site de stockage souterrain envisagé par les Etats-Unis : 70 000 t [4]. On voit donc qu’il suffirait de trois sites de ce type dans le monde pour stocker les combustibles irradiés
produits d’ici 2020. Au contraire, si la contribution du nucléaire était multipliée par
10, comme il le faudrait pour qu’il joue un rôle significatif tant en ce qui concerne
les réserves qu’en ce qui concerne le réchauffement climatique, il serait nécessaire
de réaliser un site de stockage par an. Cette comparaison montre clairement que
cette gestion du combustible irradié ne semble réaliste que dans l’hypothèse d’une
sortie du nucléaire programmée à moyen terme.
L’utilisation de la surrégénération basée soit sur le thorium, soit sur l’uranium, modifie considérablement le tableau VI, tant du point de vue des combustibles usés que
sur le plan de l’utilisation efficace des ressources naturelles.
Les réserves mondiales d’uranium sont à mettre en correspondance avec leur coût
d’extraction. A $260 le kilo, elles sont estimées à 17 millions de tonnes [4], soit environ 300 ans de consommation au rythme actuel. Passer d’un facteur d’utilisation
des ressources naturelles de 0,6% en réacteur à eau légère à 80% en surrégénérateur, augmente la disponibilité de l’uranium à 40 000 ans. Le thorium, autre élément
fertile disponible, est quatre fois plus abondant que l’uranium.
19.7. TRANSMUTATION ET INCINÉRATION
La transmutation et l’incinération se présentent comme les solutions idéales en
matière de gestion des déchets. Il s’agit, essentiellement par des réactions nucléaires de capture neutronique, de changer la carte d’identité isotopique d’un élément
radioactif. Prenons deux exemples pour bien poser la problématique : le cas du
99 Tc,
un produit de fission à vie longue (période de 210 000 ans) et le cas du
237 Np, un
actinide mineur de 2 millions d’années de période radioactive.
Concernant le premier noyau, la capture d’un neutron le transforme en
100 Tc qui,
en quelques secondes, se désintègre pour donner naissance à un noyau stable de
100 Ru. On parle alors de transmutation.
Dans le cas du
237 Np, émetteur alpha bien représentatif de l’ensemble des actinides,
deux possibilités sont à envisager : la capture d’un neutron le transforme soit en
isotope fissile (
238
Np), soit le fissionne directement si le neutron est rapide. Ce processus est appelé incinération, le noyau initial étant transformé en deux produits
de fission, avec production d’énergie.
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En 2002, l’énergie nucléaire représente environ 6 à 7% de la production mondiale
d’énergie. La quantité annuelle de combustible usé correspondant à cette production est voisine de 10 000 t, soit un total cumulé de plus de 200 000 t, au niveau
mondial, à l’horizon 2020.
Pour apprécier la signification de ces chiffres, il est utile de les comparer à la capacité de stockage prévue pour le site américain de Yucca Mountain, seul site de stockage souterrain envisagé par les Etats-Unis : 70 000 t [4]. On voit donc qu’il suffirait de trois sites de ce type dans le monde pour stocker les combustibles irradiés
produits d’ici 2020. Au contraire, si la contribution du nucléaire était multipliée par
10, comme il le faudrait pour qu’il joue un rôle significatif tant en ce qui concerne
les réserves qu’en ce qui concerne le réchauffement climatique, il serait nécessaire
de réaliser un site de stockage par an. Cette comparaison montre clairement que
cette gestion du combustible irradié ne semble réaliste que dans l’hypothèse d’une
sortie du nucléaire programmée à moyen terme.
L’utilisation de la surrégénération basée soit sur le thorium, soit sur l’uranium, modifie considérablement le tableau VI, tant du point de vue des combustibles usés que
sur le plan de l’utilisation efficace des ressources naturelles.
Les réserves mondiales d’uranium sont à mettre en correspondance avec leur coût
d’extraction. A $260 le kilo, elles sont estimées à 17 millions de tonnes [4], soit environ 300 ans de consommation au rythme actuel. Passer d’un facteur d’utilisation
des ressources naturelles de 0,6% en réacteur à eau légère à 80% en surrégénérateur, augmente la disponibilité de l’uranium à 40 000 ans. Le thorium, autre élément
fertile disponible, est quatre fois plus abondant que l’uranium.
19.7. TRANSMUTATION ET INCINÉRATION
La transmutation et l’incinération se présentent comme les solutions idéales en
matière de gestion des déchets. Il s’agit, essentiellement par des réactions nucléaires de capture neutronique, de changer la carte d’identité isotopique d’un élément
radioactif. Prenons deux exemples pour bien poser la problématique : le cas du
99 Tc,
un produit de fission à vie longue (période de 210 000 ans) et le cas du
237 Np, un
actinide mineur de 2 millions d’années de période radioactive.
Concernant le premier noyau, la capture d’un neutron le transforme en
100 Tc qui,
en quelques secondes, se désintègre pour donner naissance à un noyau stable de
100 Ru. On parle alors de transmutation.
Dans le cas du
237 Np, émetteur alpha bien représentatif de l’ensemble des actinides,
deux possibilités sont à envisager : la capture d’un neutron le transforme soit en
isotope fissile (
238
Np), soit le fissionne directement si le neutron est rapide. Ce processus est appelé incinération, le noyau initial étant transformé en deux produits
de fission, avec production d’énergie.