Gestion des déchets radioactifs en France

Les déchets de haute activité sous forme chimique solide et stable (généralement des oxydes) doivent être stabilisés dans une « matrice » vitreuse. Ils dégagent de la chaleur et sont donc entreposés dans l'eau de Piscines de désactivation ou dans des installations ventilées. En France, l'usine de retraitement de la Hague et le site nucléaire de Marcoule accueillent ces déchets. Un processus de « séparation sélective » est effectué dans l'usine de la Hague. Puis la vitrification des déchets non réutilisables de haute activité (produits de fission, actinides mineurs) produit un volume de « colis de déchets hautement radioactifs » d'environ 125 m³ par an[22], avec une réduction d'un facteur de 5 au moins par rapport aux concepts à l'étude dans le cas du stockage direct des combustibles usés. La vitrification de déchets de haute activité produits depuis plus de 10 ans est encore à l'étude : par exemple pour 228 m³ de solutions molybdiques de produits de fission (usine de la Hague), reliquat des solutions d'effluents HA des cuves (de Fontenay-aux-Roses), etc.

Gestion de long terme pour les déchets à haute activité et à vie longue.

La loi Bataille (30 décembre 1991) a jusqu'en 2006, encadré trois axes de recherche :

1. Transmutation et/ou séparation chimique : cet axe de recherche a été confié par le législateur, via la loi Bataille au CEA ;
2. Stockage des déchets radioactifs en couche géologique profonde (définitif ou réversible) ;
3. Entreposage nucléaire en surface ou subsurface ; cet axe de recherche a été confié par le législateur, via la loi Bataille, au CEA, puis la responsabilité des études sur l'entreposage nucléaire a été transférée à l'ANDRA en 2006[23].

La loi de programme relative à la gestion durable des matières et déchets radioactifs du 28 juin 2006 confie à l'Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (ANDRA) l'étude de l'option de stockage géologique profond et plus précisément celle de la possibilité de mise en service industrielle vers 2025 d'un stockage « réversible » en couche géologique des déchets radioactifs de haute activité et à durée de vie longue (projet Cigéo).

En juillet 2016, le Parlement vote la loi fixant le cadre du projet d'enfouissement des déchets radioactifs français dans le Centre industriel de stockage géologique (Cigéo) : le décret d'autorisation est prévu vers 2025, suivi d'une phase pilote de cinq ans ; le centre entrerait donc en exploitation vers 2030[24].

Le 8 juillet 2022 est publiée par décret la déclaration d'utilité publique (DUP) du projet Cigéo. L'Andra doit ensuite déposer sa demande d'autorisation de création du site à l'Autorité de sûreté nucléaire, dont l'instruction prendra entre trois et cinq ans[25].

Ils sont en France destinés à être stockés en surface après avoir été solidifiés pour éviter la dispersion de la radioactivité, puis enrobés de béton, de résine ou de bitume pour éviter toute possibilité de réaction chimique et bloquer le déchet dans son conteneur. Ils sont finalement placés dans des conteneurs métalliques ou en béton, de bonne résistance mécanique et manipulables sans dispositions particulières de radioprotection.

Ces conteneurs sont principalement stockés en surface dans deux sites de l'Andra[26], aménagés pour cela :

• le centre de stockage de la Manche situé sur la commune de Beaumont-Hague, qui a accueilli les colis de déchets à partir de 1969, et est rempli depuis 1994. Il est aujourd’hui en phase de surveillance ;
• le centre de stockage de l'Aube situé sur la commune de Soulaines-Dhuys, qui accueille depuis 1992 les déchets français pour environ 40 ans. Sa capacité de stockage est d'un million de mètres cubes, les fûts étant écrasés pour diminuer les volumes. Il est aujourd'hui en phase d'exploitation.

D'autres sites nucléaires français contiennent des déchets radioactifs de cette catégorie : Cadarache, Pierrelatte, etc.

Enlèvement de déchets TFA

Dans le cas des installations nucléaires, les notions de déchets à très faible activité (TFA) et de zonage déchets sont issues de l'arrêté interministériel du 31 décembre 1999[27].

Les déchets TFA, principalement issus du démantèlement, sont compactés et conditionnés en big-bags ou en caissons métalliques. Ils sont rangés dans des alvéoles creusés dans l'argile, dont le fond est aménagé pour recueillir d'éventuelles eaux infiltrées pendant toute la durée du stockage.

Depuis octobre 2003, certains colis de déchets TFA sont stockés en surface dans le centre de stockage de Morvilliers.

D'autres sites nucléaires détiennent ces déchets, notamment les centrales arrêtées de Brennilis et Superphénix. Ces différents sites de stockage TFA ne sont pas des installations nucléaires de base, mais des installations classées pour la protection de l'environnement (ICPE)[28].

Ce sont notamment des déchets radifères et déchets de graphites, ou encore des « effluents bitumés, des substances contenant du radium, de l’uranium et du thorium de faible activité massique, ainsi que certaines sources radioactives scellées usagées à vie longue de faible activité »[13].

Les déchets graphites : Ils sont essentiellement des déchets (non produits à l'heure présente) qui proviendront du démantèlement des premières centrales CEA et EDF (filière uranium naturel-graphite-gaz dite UNGG). Ces déchets sont faiblement radioactifs mais à vie longue.

Les déchets radifères : ils sont émetteurs de radon. Ceci implique des contraintes d'exploitation (ventilation notamment) au cours de leur traitement.

L'étude du conditionnement des déchets radifères et graphites est en cours par l'ANDRA qui a proposé en 2015 des scénarios (stockage en site sous couverture intacte ou remaniée) à ce sujet[15]. Il est envisagé de les stocker en subsurface (quelques mètres de profondeur sous le niveau naturel, implanté dans une formation argileuse de très faible perméabilité) ou en profondeur (ancien puits de mine par exemple).
En attendant, ils sont entreposés sur place, notamment dans les réacteurs arrêtés de type Uranium Naturel Graphite Gaz de Chinon, Marcoule, Saint-Laurent et Bugey.

Selon le groupe Séché Environnement qui a créé le 10 mars 2015 une filiale spécialisée dans ce type de déchet, il y aurait en 2015 environ 35 000 m³ de tels déchets produits annuellement en France et à traiter[29].

Usine de retraitement de la Hague

La production de déchets radioactifs est majoritairement le fait de l'industrie électro-nucléaire, devant la recherche, l'armée et les industries non nucléaires : irradiation médicale, extraction minière, centrales à charbon, production et diffusion d'engrais phosphatés (laissant des phosphogypses), industrie agro-alimentaire, etc. Les déchets de haute activité à vie longue sont essentiellement produits par l'industrie électro-nucléaire.

En France : plus de 1000 sites sont répertoriés comme détenteurs de déchets radioactifs (incluant toutes les catégories décrites ci-avant). Ces déchets sont répartis sur les sites suivants :

• Les dépôts : centres de stockage ANDRA, entreposages de l'industrie nucléaire ou de l'armée ;
• les installations nucléaires en exploitation : centres d'études, centrales nucléaires, usines du cycle du combustible ;
• les installations nucléaires qui ne sont plus en activité ;
• les établissements de la Défense nationale : centres d'études, de production ou d'expérimentation de la force de dissuasion ;
• les établissements utilisant des radionucléides : domaines médical, industriel et recherche ;
• les établissements industriels manipulant ou ayant manipulé des matières radioactives à des fins de stérilisation.

La France n'a pas encore défini de mode de gestion pour tous les déchets. La loi Bataille du 30 décembre 1991 organisait les recherches jusqu'en 2006, année au cours de laquelle une nouvelle loi (28 juin) affirme la complémentarité de l'entreposage et du stockage en couche géologique profonde.

En application du principe pollueur-payeur, la gestion des déchets est de la responsabilité du producteur. En application de la circulaire DGS/SD 7 D/DHOS/E 4 n^o 2001-323 du 9 juillet 2001, les déchets radioactifs font l'objet d'une demande d'enlèvement à l'IRSN (Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire). Pour permettre leur prise en charge, les demandes des producteurs de déchets sont accompagnées d'une description détaillée des caractéristiques du déchet lui-même et de son conditionnement.

L’Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (Andra) conçoit et exploite les filières de stockage adaptées à chaque catégorie de déchets radioactifs. Cela se traduit par la collecte, le conditionnement, le stockage et la surveillance des déchets. Depuis la loi du 28 juin 2006, l'Andra a également la charge de l'entreposage de longue durée. La gestion des déchets et des matières radioactives fait l'objet d'un plan national revu tous les trois ans : le plan national de gestion des matières et déchets radioactifs (PNGMDR).

La loi n° 2016-1015 du 25 juillet 2016 « précisant les modalités de création d'une installation de stockage réversible en couche géologique profonde des déchets radioactifs de haute et moyenne activité à vie longue » dispose que l'autorisation d'exploitation de ce stockage ne pourra être délivrée par l'Autorité de sûreté nucléaire qu'à la condition que la réversibilité du stockage soit assurée pour une durée qui ne peut être inférieure à cent ans[30].

En France, l'ANDRA gère les déchets TFA et FMA-VC en centres de stockage de surface. Les coûts de construction, d’exploitation et de fermeture de ces centres sont évalués par l’Andra, puis rapportés à la quantité de déchets stockés. Ces coûts sont ré-évalués périodiquement et analysés par la Cour des comptes. Pour les déchets de très faible activité stockés dans le centre de stockage de Morvilliers, le coût s’élevait en 2005 à 270 euros par tonne[31]. Selon la Cour des Comptes, ce tarif pourrait s’élever dans le cas de la prise en charge de déchets de nature plus complexe. Les déchets de faible et moyenne activité à vie courte sont pris en charge dans les centres de la Manche jusqu’en 1994 et de l’Aube depuis. Les coûts de stockage étaient en 2002 de 2 529 euros par mètre cube; les charges fixes représentent environ 80 % du coût total.

C'est le producteur du déchet qui paye l’Andra au moment de la livraison du colis mais en vertu du principe pollueur-payeur, l’Andra ne devient pas propriétaire du déchet. Au terme du contrat pluri-annuel, la ré-évaluation du coût du stockage conduit à une révision du coût au colis et si nécessaire à des paiements complémentaires pour les colis déjà transférés.

Le financement de la gestion des déchets à vie longue est réalisé à travers la constitution de provisions dédiées au sein des comptes des producteurs de déchets et l'affectation, à titre exclusif, des actifs nécessaires à la couverture de ces provisions[32]. Ce mode de financement permet de respecter le principe pollueur-payeur, mais faisait reposer la garantie du financement sur les producteurs de déchets. Jusqu'en 2006, la vérification de l’adéquation entre le montant et la nature des provisions et le coût du stockage était réalisée par la Cour des Comptes, dont le rapport de 2005 relevait d'importantes insuffisances.

La loi du 28 juin 2006 sur la gestion durable des matières et déchets radioactifs précise les modalités d'évaluation du coût du stockage, du montant des provisions à constituer par les producteurs de déchets ainsi que les moyens de contrôle. La réévaluation des provisions est réalisée tous les trois ans, avec une mise à jour annuelle si nécessaire. Le coût du stockage est évalué par l'Andra qui fournit une estimation au Ministre. La conversion de ce coût en provisions à passer au bilan des producteurs de déchets est réalisée par leurs commissaires aux comptes. Une Commission nationale d’évaluation du financement des charges de démantèlement des installations nucléaires de base et de gestion des combustibles usés et des déchets radioactifs est instituée par la loi du 28 juin 2006 avec la responsabilité d'assurer le contrôle des provisions des producteurs de déchets. La constitution du panel d'actifs affecté à la couverture des charges de démantèlement et de gestion des déchets radioactifs devait être réalisée dans un délai de 5 ans après la promulgation de la loi.

Au 31 décembre 2017, les montants provisionnés relatifs aux obligations nucléaires de long terme, principalement pour la déconstruction des centrales nucléaires, les derniers cœurs et la gestion à long terme des déchets radioactifs (dont le projet de stockage Cigéo), s'élèvent à 25,9 milliards d'euros pour une valeur des actifs dédiés à 28,1 milliards d'euros, soit un taux de couverture de 108,5 %[33].

Le ministère de l’Énergie a dû départager les exploitants et l’Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (Andra), dont les prévisions de coût du projet de centre de stockage profond des déchets radioactifs, Cigéo, différaient en 2015 dans un rapport de un à deux ; en retenant le haut de la fourchette, cela pouvait conduire à une hausse des provisions d’EDF de l’ordre de deux à trois milliards d’euros[34] - [35]. Finalement, un arrêté publié au Journal officiel du 30 décembre 2017 modifie le calcul du taux d'actualisation utilisé pour fixer le montant des provisions pour le démantèlement des installations nucléaires et le stockage des déchets radioactifs : ce taux sera ramené progressivement à la moyenne sur les quatre dernières années (contre dix années auparavant) du rendement des bonds du Trésor à 30 ans, majorée de 100 points de base. L'impact de cette mesure pourrait atteindre plusieurs milliards d'euros si les taux d'intérêt restent bas[35].

Le 4 juillet 2019, la Cour des comptes publie un rapport sur « l'aval du cycle du combustible nucléaire »[36], saluant le débat public organisé pour la première fois en vue de l’adoption du plan national de gestion des matières et déchets radioactifs (PNGMDR). Elle estime qu'"afin d'éclairer de manière complète et objective les décisions de politique publique, la comparaison économique et environnementale des alternatives est nécessaire mais les données et études manquent sur ce sujet". Elle demande donc à la France d'étudier exhaustivement toutes les options et scénarios et de mieux anticiper ses capacités de stockage « en fonction des quantités de matières attendues » (58 réacteurs vieillissants seront à démanteler ou rénover via des "investissements importants") de 2020 à 2030 ; de même pour les sites d'entreposage (provisoires ou non) de matières et déchets[37]. Des déchets déjà anciens seront à reconditionner. "Les décisions qui sont prises aujourd'hui dans le domaine du nucléaire emportent ainsi des conséquences pour de nombreuses générations à venir"[36]. L'uranium de retraitement (URT) et les combustibles MOX usés sont considérés comme des matières destinées à être recyclées, mais les prévisions actuelles de recyclage sont grevées d'incertitudes importants, ce qui pourrait justifier leur requalification partielle en déchets et la constitution de provisions (déjà constituées par EDF pour le MOX)[36]. Les opérations d’aval du cycle nucléaire représentent environ 10 % du coût de production de l’électricité nucléaire, et il va bientôt falloir renouveler les installations de retraitement des combustibles usés de La Hague[36]. Les dépenses futures, estimées fin 2017 à 69 milliards d'euros ; les exploitants (EDF, Orano et le CEA) sont tenus de constituer des provisions comptables pour être en mesure de faire face à leurs charges futures ; ces provisions atteignent environ 15 milliards d'euros ; la Cour estime que « les contrôles de l’autorité publique sont à approfondir ». La cour demande au ministère de la transition écologique et solidaire de renforcer ses capacités à analyser les questions techniques, économiques, financières et environnementales relatives aux déchets radioactifs[36].

On distingue trois grands groupes de déchets engendrés par la production d'électricité d'origine nucléaire en France :

• les déchets résultants directement du procédé de fission de l'atome proprement dit (dits aussi déchets de type C) ;
• les déchets technologiques liés au procédé de fission de l'atome (dits aussi déchets de type B) ;
• les autres déchets d'origine diverses (dits aussi déchets de type A).

Les masses et volumes produits annuellement sont détaillés dans l'article détaillé relatif aux déchets radioactifs générés par la production d'électricité d'origine nucléaire en France

Le Plan national de gestion des matières et déchets radioactifs (PNGMDR) fait l'objet d'une révision périodique ; pour l'élaboration de sa 5ème version, un débat public est organisé en 2019 par la Commission nationale du débat public[38].

Le principal sujet en débat est celui du recyclage des matériaux très faiblement radioactifs. Un site de stockage, à Morvilliers (Aube), accueille ces déchets, mais il pourrait être saturé entre 2025 et 2028. Le dossier préparatoire au débat rédigé par l'État suggère qu'« une manière d'optimiser les capacités de stockage des déchets très faiblement radioactifs serait d'en valoriser une partie ». Les industriels de la filière souhaitent en particulier recycler les métaux issus de la déconstruction des générateurs de vapeur des centrales d'EDF ainsi que les 140 000 tonnes de métaux de l'ancienne usine d'enrichissement d'uranium Georges Besse 1 d'Orano (ex-Areva), à Tricastin (Drôme), mise à l'arrêt en 2012. Au total, les producteurs évaluent sur la période 2015-2070 à plus de 900 000 tonnes la masse de déchets métalliques TFA [très faible activité] potentiellement valorisables. En 2016, EDF a acquis une entreprise suédoise, Studsvik, qui utilise un procédé de traitement par fusion pour concentrer la radioactivité dans les résidus et reconditionner les métaux en lingots qui sont ensuite réutilisés dans tous types d'industries[39].

L'Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (Andra) évalue les déchets nucléaires issus de la bombe atomique à 9 % du stock global. Ils représentent 148 630 m³, sur les 1 670 000 m³ des déchets nucléaires français recensés en 2021[45]. Ces déchets résultent de la politique de dissuasion nucléaire qui repose sur le développement, la fabrication, les essais, le déploiement et le démantèlement des armes nucléaires, des bâtiments à propulsion nucléaire ainsi que des installations afférentes. Leur augmentation va se poursuivre avec la modernisation et le renouvellement prévu des bombes atomiques ainsi que des sous-marins et porte-avions à propulsion nucléaire.

L'Andra ne comptabilise pas les déchets résultant des essais nucléaires français en Algérie et pour partie enfouis volontairement dans le Sahara entre 1960 et 1967[46] - [47]. De même, elle ne donne aucune indication du volume des déchets créés par les essais souterrains dans les atolls de Moruroa et de Fangataufa[48]. En outre, la France a jeté près de 15 000 tonnes de déchets en Atlantique Nord-Est dans les années 1960[49].

ICAN France (Campagne internationale pour abolir les armes nucléaires, Prix Nobel de la Paix 2017) et l'Observatoire des armements recommandent notamment que l'Office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques réalise un rapport d'information spécifique sur les déchets nucléaires militaires qui examine la question à l'aune des engagements de désarmement adoptés par la France dans le cadre du Traité de non-prolifération (TNP) et dans le cadre du nouveau contexte international avec l'entrée en vigueur le 22 janvier 2021 du Traité sur l'interdiction des armes nucléaires (TIAN) adopté par une large majorité d'États à l'ONU.

L'uranium appauvri entreposé en Russie à ciel ouvert, dans les plaines de Sibérie, « en l'état n'est guère dangereux... sauf si un avion venait à se crasher dessus », car cela « disperserait les matières radioactives dans l'environnement », note Libération[55]. Stéphane Lhomme, alors porte-parole du Réseau Sortir du nucléaire, dénonce cependant ces pratiques d'Areva et EDF : « les déchets nucléaires français abandonnés en Russie sont stockés à l'air libre, à la merci d'un accident ou d'un attentat. Il est utile de savoir que cette situation n'est hélas pas exceptionnelle : au Niger, où Areva extrait l'uranium « français », de véritables montagnes de stériles et autres résidus d'extraction sont abandonnées à ciel ouvert. C'est injustifiable même si la radioactivité de ces matières est modérée : le vent dissémine des particules sur des centaines de kilomètres »[56].

De plus, le transport de ces résidus radioactifs par bateau sur 8 000 km pose des problèmes de sécurité. Greenpeace rappelle que "dès 1984, le cargo Mont-Louis coulait au large de Zeebruge (Belgique), avec à son bord une cargaison d'uranium français issu du retraitement à destination de Riga (Russie)"[56].

• Rapport Desgraupes
• René Turlay (dir.), Les déchets nucléaires, Société française de physique, EDP Sciences 1997.
• Pierre Bey, Jean-Pierre Gérard, Martin Schlumberger, Faut-il avoir peur de la radioactivité ?, Odile Jacob. 2013.
• Stéphane Gin, Les déchets nucléaires : quel avenir ?, Dunod éditeur, Paris 2006.
• Jean-Pierre Petit, « Les déchets nucléaires, bombe à retardement planétaire », interview dans La Voix de la Russie, 18 février 2014.
• Bruno Barrillot, Mary Davis, Les déchets nucléaires militaires, Études du CDRPC, Lyon, 1994, 384 p.
• Bruno Barrillot, Audit atomique. Le coût de l’arsenal nucléaire français 1945-2010, Études de l’Observatoire des armements / CDRPC, Lyon, 1999, 376 p.
• Bruno Barrillot, Le complexe nucléaire : des liens entre l’atome civil et l’atome militaire, co-édition Observatoire des armements / Réseau Sortir du nucléaire, Lyon, 2005, 144 p.
• Christian Bataille, Rapport sur la gestion des déchets nucléaires à haute activité, Office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques et technologiques, Assemblée nationale n° 1839 - Sénat n° 184, décembre 1990.
• Christian Bataille, L’évaluation de la recherche sur la gestion des déchets nucléaires à hautes activités – Tome II : Les déchets militaires, Office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques et technologiques, Assemblée nationale 541 - Sénat 179, 15 décembre 1997, 154 p.
• Patrice Bouveret, Jean-Marie Collin, Interdire les armes nucléaires, Les Notes de la FEP n° 12, septembre 2019, 16 p.
• Mary Byrd Davis, La France nucléaire. Matières et sites, 2002, WISE Paris, 2001, 338 p.
• Jean-Marie Collin, Le Traité sur l’interdiction des armes nucléaires, rapport 09, GRIP, 2018.
• Jean-Marie Collin, Propulsion nucléaire navale : un inventaire complet, Cahier n° 9, Observatoire des armes nucléaires françaises / CDRPC, Lyon, avril 2002.
• Pax Christi, Dossier éthique : Gestion des déchets nucléaires : réflexion et questions sur les enjeux éthiques , octobre 2019 (lire en ligne [PDF]).
• Rapport mondial sur les déchets nucléaires : focus sur l’Europe, version française du World nuclear waste report, Paris, Heinrich-Böll-Stiftung, novembre 2020.