Traitement des combustibles particuliers
Le traitement des combustibles usés particuliers présente de nombreux avantages pour les exploitants. Il permet de réduire les risques et les coûts tout en permettant un stockage optimisé, sûr et à long terme des déchets ultimes.
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Dans un contexte où l’évacuation des combustibles usés est une condition préalable au démarrage des opérations de démantèlement des réacteurs et où les exploitants de réacteurs de recherche sont tenus par les autorités locales et internationales de définir une stratégie de gestion de leurs combustibles, diverses solutions d’entreposage (entreposage à sec ou en piscine) peuvent être déployées mais le traitement des combustibles usés est le moyen de mettre en œuvre une stratégie sûre, rentable et durable. Le traitement des combustibles usés permet une gestion optimisée des déchets ultimes et la réutilisation pour des usages civils des matières valorisables encore contenues dans le combustible usé.
Le traitement des combustibles particuliers est une technologie mature mise en œuvre depuis plusieurs décennies par Orano pour des opérateurs de réacteurs de recherche, au sein des installations de l'usine d'Orano La Hague. Les combustibles particuliers incluent notamment ceux provenant des réacteurs RTR (Réacteurs de recherche et d'essai), FNR (Réacteurs à neutrons rapides), GCR (Réacteurs graphite gaz), HTGR (Réacteurs à très haute température), SMR, etc…) ainsi que les combustibles endommagés et autres matières nucléaires.
Les opérations consistent en :
- l'extraction des matières valorisables (U & Pu), représentant 96% des matières nucléaires contenues dans le combustible usé ;
- le conditionnement des déchets ultimes (produits de fission et déchets métalliques non solubles) dans des Conteneurs Standards de Déchets Vitrifiés et Compactés.
Le conditionnement des produits de fission dans des Conteneurs Standards de Déchets Vitrifiés et des déchets de structure métallique dans des Conteneurs Standards de Déchets Compactés permet :
- la réduction de la radiotoxicité des déchets ultimes d'un facteur 5, par l'extraction des matières fissiles réutilisables ;
- la stabilité sur le long terme des déchets ultimes par la vitrification dans une matrice spécialement conçue pour sa durabilité durant plusieurs dizaines de milliers d'années ;
- la standardisation des déchets ultimes grâce aux Conteneurs Standards Vitrifiés identiques aux Conteneurs Standards Compactés ;
- la stabilité des déchets ultimes garantissant leur transportabilité après entreposage pour envoi au stockage ;
- la compatibilité avec des projets de stockage final comme le projet de stockage en couche géologique profonde de Cigéo, à Bure (France), développé par l’Andra ;
- l'optimisation de l'installation de stockage avec la simplification des opérations de manutention, la réduction du volume des déchets ultimes à stocker d’un facteur 10 et l’absence de garanties AIEA y compris après fermeture ;
- la compatibilité avec d’éventuelles solutions de stockage partagé facilitée par la standardisation des Conteneurs Standards Vitrifiés et Compactés ;
- une approche globale centrée sur la réduction des risques dans la gestion de déchets ultimes.
Le traitement des combustibles nucléaires usés se déroule en plusieurs étapes :
- l'envoi des combustibles usés vers l'usine de traitement d'Orano La Hague ;
- le traitement des combustibles, avec la séparation des matières valorisables (U & Pu) des déchets ultimes ;
- les matières réutilisables (Pu & U) peuvent être ensuite retournées à l’exploitant ou valorisées pour la production de nouveaux combustibles de type MOX (mélange d’oxydes d’uranium et de plutonium) ou d’URE (uranium de retraitement ré-enrichi) pour l’exploitant ou pour un autre exploitant de réacteurs à usage civil ;
- le conditionnement des déchets ultimes dans des Conteneurs Standards de Déchets Vitrifiés et Compactés puis leur entreposage dans des halls dédiés sur le site d'Orano pour refroidissement avant l'expédition de ces résidus vers le pays du client.
Plus de 10 tonnes de combustibles particuliers ont été traitées à l’usine d'Orano La Hague. Parmi les différents types de combustibles traités figurent notamment les combustibles du CEA (France), d’ANSTO (Australie) et de BR2 (Belgique).
Une solution de gestion des combustibles usés déchargeant les opérateurs de toute responsabilité concernant la gestion des matières fissiles valorisables (U & Pu) qui pourront être valorisées pour des usages civils.
Une bonne prédictibilité des coûts liés au traitement permettant d’éviter les provisions pour incertitudes inhérentes aux options de gestion des combustibles usés dites à cycle ouvert comme l’entreposage à sec (coût du stockage intermédiaire initial, provision pour stockage prolongé et gestion du vieillissement, coûts du reconditionnement potentiel nécessaire, etc.)
Un conditionnement sûr et stable des déchets ultimes dans des Conteneurs Standardisés Vitrifiés et Compactés permettant de réduire les risques associés à la gestion à long terme des déchets ultimes, conduisant à une installation de stockage optimisée et ne faisant pas l’objet de garanties AIEA.
