Le projet Cigéo à Bure est-il une bonne solution de gestion définitive des pires déchets nucléaires ? Est-ce que c'est au contraire un mauvais projet, une "poubelle nucléaire" ? On fait le point !
Première question un peu naïve qu’on s’est posée : est-ce que c’est vrai que les déchets qu’on prévoit d’enfouir à Cigeo vont rester méga dangereux pendant des centaines de milliers voire des millions d’années ?
Pour répondre à cette question, il faut étudier la décroissance radioactive des déchets. Les éléments radioactifs sont instables, ils “perdent” des électrons. A cette occasion, ils se transforment en de nouveaux éléments chimiques tout en, et c’est le problème, émettant des radiations. La vitesse à laquelle des éléments radioactifs se transforment et perdent des éléments est fixe et connue. Il est donc possible d’évaluer, pour chaque élément radioactif présent dans nos déchets, combien de temps sera nécessaire pour que cet élément perdent sa radioactivité.
Voici une courbe illustrant la décroissance radioactive dans le temps de nos colis de déchets qui, aujourd’hui, sont les plus dangereux : les déchets de haute activité à vie longue. La courbe représente en ordonné leur “radiotoxicité potentielle”, c’est-à-dire l’impact sur la santé humaine de la radioactivité si on ingère ou inhale ces éléments radioactifs. Le graph est tiré d’un rapport de l’Agence pour l’énergie nucléaire de l’OCDE (p.9).
Nos déchets de haute activité les plus dangereux, issus du combustible usé, peuvent être décomposés en deux familles d’éléments radioactifs aux décroissances radioactives différentes : les produits de fission et les actinides mineurs.
Les produits de fission sont moins radiotoxiques que de l’uranium naturel (qui se manipule à main nue et se trouve déjà dans le sous-sol de nombreux endroits dans le monde) au bout de 300 ans (oui, ne vous étonnez pas de ce chiffre, les échelles du graphique sont logarithmiques).
Les actinides mineurs sont radiotoxiques plus longtemps. Il faut attendre 10 000 ans pour qu’ils soient moins dangereux que l’uranium naturel. Notons qu’au bout de 3 000 ans, leur radiotoxicité est moins de deux fois supérieure à celle de l’uranium.
Par conséquent, on peut se dire qu’au bout 10.000 ans les déchets de haute activité vitrifiés ne sont pas plus dangereux que de l’uranium naturel. Voilà le cadre temporel à garder en tête.
Pour être complet, il nous faut aussi évoquer la décroissance radioactive du plutonium.
Le plutonium est un composant du combustible usé qui, aujourd’hui, est séparé pour être recyclé en MOX et utilisé à nouveau dans les réacteurs. Ce combustible recyclé produit aujourd’hui 10 % de l’électricité nucléaire française. Il n’est donc pas prévu à ce jour d’enfouir du plutonium à Cigéo.
Il est cependant possible que la France revoit sa politique énergétique, arrête le recyclage du combustible ou sorte trop rapidement du nucléaire pour consommer le stock de plutonium accumulé. Dans ce cas là, il faudra considérer le plutonium comme un déchet nucléaire de haute activité à vie longue. Enfin, plutôt à vie très longue puisque, comme vous le voyez sur le premier graphique, le plutonium reste plus radiotoxique que l’uranium naturel pendant 200 000 ans.
Maintenant les échelles de temps sont posées : les déchets nucléaire actuels sont dangereux pendant, maximum, 10 000 ans. Inclure le plutonium dans ces déchets modifie considérablement la donne.
Le projet Cigéo est un projet d’enfouissement des déchets radioactifs en profondeur, dans l’argile de Bure (Meuse). Le pari du stockage géologique profond n’est pas propre à la France, les pays nucléaires qui ont fixé une solution pour la gestion à long terme des déchets dangereux s’orientent tous dans cette voie. La France est néanmoins très avancée avec son proket Cigéo. Cigéo Kesako ?
Le projet Cigéo revient à creuser à 500 mètres de profondeur 270 km de galeries, d’y descendre avec précaution tous nos déchets nucléaires (les déchets à moyenne (MA-VL) et haute activité (HA-VL)) avant de refermer consciencieusement les trous pour les confiner définitivement dans la roche.
Ce chantier va durer très longtemps et le Parlement français a prévu que ce projet soit réversible, c’est-à-dire qu’on puisse récupérer les colis dans l’éventualité où une meilleure solution aurait été identifiée.
En attendant, la question à se poser c’est pourquoi Bure ? Pourquoi le site de Bure a-t-il été choisi pour accueillir le puits de stockage définitif de nos déchets les plus dangereux ?
Mais avant ça, présentons nos sources principales.
Le site de Bure a été choisi à cause de sa géologie. Nous entrons dans un paragraphe un peu technique. C’est l’occasion de vous présenter les deux sources principales de cette vidéo.
La première c’est l’ANDRA, l’Agence nationale de gestion des déchets radioactifs. cette agence publique a la responsabilité de la conduite de Cigéo. Nous étudions particulièrement un document de référence : le “Dossier d’options de sûreté – Après fermeture” paru en 2016 (nommé DOS-AF par la suite).
La seconde source de référence c’est l’IRSN, l’institut de radioprotection et de sûreté nucléaire. Cet organisme indépendant est le bras scientifique de l’ASN, l’autorité de sûreté nucléaire. L’IRSN est composé de nombreux experts et a la responsabilité de revoir avec le plus de sévérité possible les choix de conception et les choix opérationnels faits par l’ANDRA. L’IRSN a le pouvoir de demander des précisions à l’ANDRA, d’exiger qu’elle revoit complètement certains choix bref, l’IRSN est la figure tutélaire qui s’assure que l’ANDRA fasse bien son travail. Nous nous appuyons principalement sur le rapport qui revoit, examine et critique le DOS-AF de l’ANDRA. Ce rapport est paru en deux tomes en 2017 et sera nommé par la suite “Avis IRSN Tome 1” et “Avis IRSN Tome 2”
Il y’a dans le sous-sol de Bure une épaisse couche d’argilite. L’argilite, c’est une roche dure, à forte teneur en argile, l’argile qu’on connaît tous. Cette argilite de Bure, elle est TRÈS adaptée au stockage à très long terme des déchets radioactifs. Pourquoi ?
Là vous avez tous les arguments “techniques” qui expliquent l’intérêt du choix de Bure pour confiner longtemps la radioactivité. Vous connaissez les propriétés de son argile, de sa roche et de son sous-sol.
Mais il n’y a pas que la technique qui a joué dans le choix de Bure. Il y a aussi des considérations politiques.
L’argile de Bure n’était ni le seul ni le premier site étudié pour un stockage géologique profond. Au départ, l’Andra prospectait dans le granit des Deux-Sèvres, les schistes du Maine et Loire , les formations salines de l’Ain et l’argile de l’Aisne. Mais un peu partout, de fortes oppositions locales se sont organisées jusqu’à aboutir à de grandes mobilisations. Un des points d’orgue de ces mobilisations a été la grande manifestation de janvier 1990 qui a réuni 15 000 personnes à Angers. Le gouvernement de l’époque a alors changé de stratégie.
Après ces échecs, le gouvernement a choisi “d’impliquer” davantage les collectivités locales concernées par les projets de stockage. Il promettait notamment 5 millions de francs de l’époque par an.
Parmi les candidats, Bure se distingue bien sûr par la qualité de l’argile, mais aussi par l’enthousiasme de ses élus, notamment les présidents des conseils généraux de la Meuse et de la Haute-Marne voisine. Pour les élus, faire venir une industrie et ses emplois, bénéficier de plein d’aides financières était une aubaine pour le territoire.
C’est sûr qu’un opposant au projet peut voir ça comme un “achat des consciences” pour faire avaler aux habitants du coin le projet de “poubelle nucléaire”. C’est ce que dit par exemple la BD “cent mille ans”.
Dans tous les cas, le projet Cigéo s’implante à Bure et la controverse locale continue de faire rage : beaucoup d’habitants soutiennent le projet et la manne économique qu’il amène alors que d’autres continuent de lutter contre les rachats de terres par l’ANDRA.
Maintenant qu’on sait POURQUOI le projet de stockage géologique profond est à Bure, regardons si ce projet peut remplir sa mission : est-ce que Cigeo peut protéger définitivement les humains et l’environnement des déchets nucléaires ?
Pour évaluer la sécurité de ce projet, faut distinguer deux horizons temporels : la sécurité pendant le chantier, pendant ce qu’on appelle la “phase d’exploitation” – prévue jusqu’en 2140 – et la sécurité à très long terme, quand on aura tout refermé et que les colis seront dans l’argile au fond de leurs galeries.
Pour comprendre les enjeux de sécurité que pose Cigéo sur le long terme, il est impératif de noter un fait majeur. De nombreux éléments radioactifs dangereux ne migrent pas du tout une fois dans l’argile. Ce sont des atomes si lourds qu’ils ne sont quasiment pas solubles dans l’eau ou d’autres milieux et, pour ce qui nous concerne à Bure, sont extrêmement bien retenus dans l’argile.
Si on reprend notre joli schéma, il y a deux familles d’éléments dont on est sûr qu’une fois au fond, ils ne bougeront plus. Ce sont les actinides mineurs et, si on l’enfouit un jour, l’actinide majeur qu’est le plutonium. [ANDRA, DOS-AF, pp.90-91 et cet article ]
Cela signifie donc qu’une fois stockés dans l’argile de Bure, les éléments les plus radiotoxiques et, surtout, ceux qui le restent le plus longtemps, ne pourront plus remonter à la surface.
On comprend ici que, plus que l’acier du colis – qui, dans l’argile de Bure, met quelques milliers d’années à perdre son étanchéité – et plus que la matrice de verre qui les emprisonne aujourd’hui – qui met 300 000 ans à se dissoudre complètement – c’est l’argile qui joue le rôle de coffre-fort de radioactivité. [ Avis IRSN Tome 1 “étanchéité” p.203 et Andra, DOS-AF, “bullet point 1” p.276 ].
Le problème de la diffusion de la radioactivité, et donc des contaminations de l’homme et de l’environnement, ne concerne en réalité qu’un petit nombre des radionucléides qu’on va enfouir.
Les radionucléides qui posent problèmes sont des produits de fission et les plus pénibles sont le Chlore 36; le Sélénium 79 et l’iode 129. [ ANDRA, DOS-AF, pp.269-278 ].
Ce sont les principaux éléments qui cumulent deux caractéristiques “pénibles” : 1) ils arrivent à bouger assez vite dans l’argile ET 2 ) ils restent radioactifs suffisamment longtemps pour nous poser problème.
Comment des radionucléides prisonniers à 500 mètres sous-terre peuvent-ils poser un danger aux humains ?
Le danger est qu’une fois sortis de l’argile, ces éléments peuvent être charriés par l’eau qui circulent en dessus et en dessous de cet argile imperméable. Ils peuvent donc couler jusqu’à une source et contaminer le vivant et les humains de leur radioactivité. [ Schéma : DOS-AF, p.263 ]
Pour évaluer la dose de radioactivité à laquelle des humains pourraient être exposés, l’ANDRA modélise les transferts de radionucléides dans la roche jusqu’à aux exutoires (voir schéma ci-dessus) puis imagine un régime alimentaire où les humains boiraient et se nourriraient en très grande proportion d’aliments et de boissons contaminées par l’eau radioactive environnante [ ANDRA, DOS-AF, p.265]
La question c’est : est-ce que ces éléments aux noms bizarres peuvent bouger assez vite et assez massivement pour nous contaminer via notre eau et notre alimentation ?
L’Andra et l’IRSN ont fait plusieurs scénarios pour évaluer la dose maximale que des humains pourront, au pire moment, finir par ingérer en buvant de l’eau et en consommant des aliments – végétaux, animaux poissons – contaminés par ces éléments radioactifs. [ En savoir plus ANDRA, DOS-AF, pp.265-266]
Dans les scénarios “normaux” ceux où les colis fonctionnement correctement, où les galeries et les bouchons fonctionnent correctement et où tout se déroule comme prévu, même en prenant des hypothèses pessimistes partout, on arrive à une exposition maximale pour les humains de 0.02 mSv/an [DOS-AF, p.304] au pire moment, dans 250 000 ans tout de même.
L’IRSN commente ce chiffre, propose de durcir encore les hypothèses, d’imaginer que les radionucléides vont encore plus bouger. Mais même avec des hypothèses hyper prudentes, L’IRSN nous dit que la dose dépasserait de peu l’exposition maximale recommandée de 0.25 mSv/an [IRSN, Tome 2, p.176 ] et demande des précisions
ERRATUM : dans la vidéo nous disons “ne dépasserait pas la dose maximale recommandée”. L’avis de l’IRSN considère en réalité un faible dépassement possible et demande à l’ANDRA de préciser ses calculs.
Dans tous les cas, même si la dose maximale des scénarios “normaux” était de 1 mSv par an dans 250 000 ans, cette dose serait tout à fait acceptable. Rappelons que l’exposition moyenne à la radioactivité des Français est aujourd’hui de 4.5 mSv par an.
En situation normale, nous sommes tranquilles. Mais qu’en est-il si tout ne se passe pas comme prévu ?
L’Andra modélise aussi des scénarios catastrophes qu’elle nomme “What-if” , “si jamais”.
Il y a plusieurs scénarios de ce types, certains imaginent tous les conteneurs ne retiennent plus du tout la radioactivité (“dysfonctionnement des conteneurs de stockage”), d’autres envisagent que toutes les galeries, bouchons, scellements, cèdent, bref, que tout le béton n’existe plus (“dysfonctionnement des ouvrages de fermeture”).
Ces scénario là n’ont qu’un impact négligeable sur les doses parce que, vous l’avez compris, c’est pas l’inox, c’est pas le verre, c’est pas le béton qui jouent le vrai rôle de barrière, c’est l’ARGILE (voir ANDRA DOS-AF p.377 (Whatif ouvrages) et p.384 (Whatif Conteneurs). et IRSN Tome 2 pp.181-182)
Le vrai pire scénario envisagé c’est pas que la construction ou que les colis soient défaillants, c’est qu’il y ait ce qu’ils appellent une “intrusion humaine extérieure”, ce qui, dans le pire des cas, se traduit en français par “Si les humains creusent au pire des moments possibles PILE dans le pire des colis possibles”.
Dans un tel scénario, les éléments de ces colis vont pouvoir bouger et remonter en dehors de l’argile beaucoup plus vite que prévu et, donc, la dose de radioactivité libérée peut augmenter.
Le pire scénario possible serait un percement, 500 ans après fermeture, dans un colis MA-VL particulier qui permettrait au radionucléide “Argent 108m” de migrer et d’exposer les humains à une dose maximale de 55 mSv / an. [DOS-AF, figure p.356 et commentaire p.358].
55 mSv/an c’est une dose importante c’est sûr, mais, comme on vous l’explique dans notre vidéo sur les dangers de la radioactivité, on n’est même pas certains qu’elle soit dangereuse pour les humains.
Bon, la probabilité que des humains fassent un trou de 500 m PILE dans le pire des colis parmi les 15 km² de galeries au PIRE des moments n’est pas super super importante.
Voilà pour le scénario catastrophe de chez catastrophe qui est, méga giga improbable.
Tous les autres scénarios “catastrophes mais réalistes” donnent des expositions à 0.25 mSv/an au max de chez max . Juste le fait d’être “gros fumeur” c’est 0.3 mSv / an. Ça vous donne une idée d’à quel point ces doses sont peu importantes. [ ISRN 2015 « Exposition de la population française aux rayonnements ionisants » p.11 ]
Un enjeu majeur de sécurité pas toujours perçu, c’est la “phase d’exploitation”, autrement dit le chantier que représentera Cigéo. Nous le savons parce que d’autres projets d’enfouissement de déchets radioactifs ont connu des problèmes.
En 2014 par exemple, un camion a pris feu au fond du projet WIPP au Nouveau-Mexique, le stockage géologique en mine de sel que les Etats Unis utilisent pour leurs déchets militaires. Cet incendie – dû aux négligences et à la sous-traitance – a causé plusieurs hospitalisations.
Toujours aux Etats-Unis, 9 jours plus tard, des colis qui ont pris feu parce qu’ils contenaient des matières organiques imprévues. Cet incendie a causé un relâchement de particules radioactives à la surface. Il a fallu des mois de travail pour décontaminer le site et le sécuriser à nouveau.
Pour éviter ce genre d’imprévus et d’accident, il est impératif de préciser au maximum la conception du chantier, le tout avec les plus hauts standards de sécurité.
La conception de Cigéo est confiée à l’ANDRA et contrôlée par l’IRSN, l’organe scientifique en appui à l’ASN. Et par dessus, le législateur et le débat public peuvent mettre leur grain de sel.
Le cas des colis MA-VL bitumineux est exemplaire pour illustrer comment ces instances dialoguent pour élever au maximum les exigences de sécurité.
Certains colis MA-VL, les colis “bitumineux”, sont susceptibles de réagir à la chaleur par des réactions chimiques qui s’emballent et peuvent conduire à leur inflammation. [ IRSN Tome 2 p78 et sq ]
Ce problème peut-être encore aggravé par une autre propriété de ces colis : sous l’effet des radiations les colis dégagent tout seul de l’hydrogène, gaz hautement inflammable voir explosif. [ IRSN Tome 2 p.87-91 ]
Ce problème, identifié par l’ANDRA et le CEA depuis assez longtemps, a fait tiquer des experts indépendants et des associations. L’IRSN a donc demandé, dans son avis de 2017, à l’ANDRA d’intégrer, dans sa conception, ce combo : réaction “explosives” et hydrogène de certains colis MA-VL
En parallèle, l’ASN a aussi demandé l’avis d’un groupe d’experts français et belges. Ce groupe d’experts a émis des réserves et suggestions mais, en conclusion, se montre plutôt confiant sur la capacité des acteurs à gérer ces colis particuliers dans les meilleures conditions de sécurité.
A ces demandes, l’ANDRA répond deux choses :
On ne sait pas encore si l’IRSN se contentera de ces éléments de réponse, surtout que sortir des colis défectueux des galeries ne sera pas forcément facile.
Peut-être qu’à force de creuser cette question on devra rajouter une enveloppe autour des colis et augmenter la taille des galeries, peut-être même qu’on se rendra compte qu’on ne peut pas gérer correctement les dégagements d’hydrogène pendant l’exploitation et qu’on stockera les colis problématiques ailleurs.
On ne sait pas encore ce qui sera décidé mais dans tous les cas ce que cette affaire des « MA-VL bitumineux explosifs” nous apprend c’est que personne, pas même l’IRSN ne peut pas tout anticiper ne peut pas tout prévoir dans un seul et unique gros dossier.
Pour le moment, le coût de Cigéo a été estimé entre 19 (EDF) et 34.5 milliards d’euros 2012 (ANDRA). Un arrêté du ministre de l’énergie a fixé en 2016 le coût du projet à 25 milliards d’euros. Évidemment, fixer un coût par décret relève plus de choix de provisionnement budgétaires que d’une évaluation fine. [ Cour comptes 2019 p.79 ]
Ce coût comprend toutes les galeries nécessaires à l’entreposage de nos déchets HA et MA-VL actuels ainsi que tous les déchets produits jusqu’à la fin de nos réacteurs nucléaires actuels, EPR de Flamanville inclus.
Évidemment, les coûts augmenteront si on modifie notre politique énergétique.
Par exemple, si la France décide de construire de nouveaux réacteurs après l’EPR de Flamanville, il faudra construire de nouvelles galeries pour ces nouveaux déchets.
Pareil, si un jour on arrête de recycler le plutonium et l’uranium du combustible usé et qu’on le garde sur les bras , il faudra le descendre à Cigéo, ce qui augmentera le coût du projet. [Cour comptes 2019 p.74 et p.79]
Quel impact ces changements pourraient avoir sur le coût de Cigéo ?
En 2012, la Cour des Comptes a calculé que doubler le devis de l’époque de Cigéo en passant de 16.5 à 36 milliards d’euros (p.146), représenterait une hausse de “seulement” 1 % de la facture d’électricité nucléaire. (pp. 277 et 396). Cette faible influence du coût du stockage des déchet dans la facture énergétique a été confirmée par la Cour des comptes en 2014 (note 9 p.22).
« Le coût de l’électricité nucléaire est peu sensible au coût du stockage profond. »
Cour des comptes, Les coûts de la filière nucléaire, 2012, p.396
La grande alternative c’est la piste de la transmutation : le principe : transformer les déchets dangereux, qui sont très radioactifs, très longtemps, en éléments beaucoup moins radioactifs, beaucoup moins longtemps. Cette piste a été étudiée pendant des années par le CEA en France et ailleurs dans le monde.
Sans entrer dans les détails, ce qu’on peut aujourd’hui dire de la transmutation, c’est que la solution est encore très “spéculative et incertaine”. Les solutions de transmutation les moins “éloignées” s’appuient sur des réacteurs nucléaires dit de 4ème génération ou à neutrons rapides et ces réacteurs, le moins que l’on puisse dire, c’est qu’ils ne sont pas pour tout de suite.
Si vous voulez en savoir plus sur les alternatives, on vous met en source un rapport très complet de 2019 écrit par l’IRSN. Le chapitre sur la transmutation est particulièrement clair et détaillé, nous vous le recommandons.