Déchets nucléaires Types et durée de vie radioactivité

Temps de lecture: 5 min , Dernière mise à jour: 30/04/2024
Voir les articles de même catégorie:
Chauffage et énergie > Nucléaire

Sommaire


Les différents types de déchets nucléaires sont définis par des critères réglementaires et peuvent varier en fonction de la durée de vie des éléments radioactifs qu'ils contiennent, ainsi que de leur niveau de radioactivité et de la nature des rayonnements émis. Ces déchets sont classés en grandes catégories, basées sur leur période radioactive et leur activité massique, et sont gérés selon des filières spécifiques. Par exemple, la classification en France retient deux seuils de durée de vie et quatre niveaux de radioactivité pour organiser la gestion des déchets nucléaires. Les éléments radioactifs présents dans ces déchets ont des périodes d'activité variables, allant de quelques jours à plusieurs milliards d'années.

Les différents types de déchets nucléaires

Les différents types de déchets sont regroupés en grandes catégories qui ne sont pas intangibles, mais définies par la réglementation et donc susceptibles d’évoluer avec le temps ou de varier d’un pays à un autre. Ces catégories sont principalement basées sur :

La durée de vie des déchets radioactifs

La durée de vie d’un déchet radioactif dépend de la période et de la concentration des différents éléments radioactifs qu’il contient.

Il s’agit en fait du rythme auquel leur radioactivité décroît. Chaque élément radioactif est ainsi caractérisé par une durée, appelée période ou « demi-vie », où sa quantité diminue de moitié par désintégration de ses atomes (formant d’autres éléments, à leur tour radioactifs ou stables). Sa radioactivité est donc réduite d’un facteur 2 à chaque période, et par extension d’un facteur 1 000 environ après 10 périodes.

Le niveau de radioactivité et la nature des rayonnements associés : la plus ou moins grande concentration des matières radioactives dans les déchets et surtout l’intensité du rayonnement des éléments radioactifs concernés déterminent une activité massique, exprimée en nombre de désintégrations par seconde par unité de masse considérée (soit des becquerels par gramme, Bq/g).

La radioactivité : ses différentes natures

La radioactivité est émise à partir de 3 différentes natures :

  1. Par les rayonnements dits alpha (noyaux de deux protons et deux neutrons)
  2. Par les rayonnements gamma (photons). Des rayonnements aux effets très différents du fait de masses, de niveaux d’énergie et de pouvoirs de pénétration très distincts.
  3. Par les rayonnements béta (électrons).

Centrale nucléaire de Golfech. Photo Picbleu

centrale-nucléaire-de-Golfech

Les classifications des déchets

La classification en vigueur en France, basée sur ces critères et sur les filières de gestion des déchets correspondantes (mises en œuvre, simplement définies ou même seulement envisagées), retient deux seuils de durée de vie, de 100 jours et de 30 ans, et quatre niveaux de radioactivité.

Les périodes radioactives de quelques éléments.


Éléments radioactifs
Période active
Radon 222
4 jours
Iode 131
8 jours
Césium 137
30 ans
Carbone 14
5500 ans
Plutonium 239
24100 ans
Uranium 234
245 000 ans
Uranium 235
710 millions d'années
Uranium 238
4.5 milliards d'années

Principe de la fission

Le principe de la fission nucléaire, utilisé dans les centrales, repose sur la réaction en chaîne initiée par des isotopes instables comme l'uranium. Ce processus contrôlé génère de la chaleur qui est convertie en électricité. L'uranium, principal combustible des centrales, est extrait de minerais tels que la Pechblende et doit être enrichi pour être utilisé. Enfin, les centrales nucléaires ont des besoins significatifs en combustible et en eau pour leur fonctionnement, avec des quantités consommées considérables chaque année.

Un élément instable, l’isotope radioactif de l’uranium est introduit dans le cœur de réacteur en masse suffisante que l’on nomme masse critique. Une partie des neutrons qui échappe aux noyaux d’atomes radioactifs frappe d’autres noyaux instables ce qui provoque un dégagement de chaleur. Cette réaction en chaîne est contrôlée par un modérateur (grappe de graphite) qui freine la course des neutrons sans l’arrêter.

Le fonctionnement.

Un échangeur reçoit par un système de canalisations un fluide porté à haute température qui vaporise de l’eau actionnant des turbines. Le travail de ces turbines produit de l’électricité grâce à des alternateurs.

Rendement d'une centrale

Le rendement d’une centrale nucléaire est de 30 %.

L'uranium comme combustible

Le principal minerai d’Uranium est la Pechblende que l’on rencontre dans les masses rocheuses granitiques. Les pays où se trouvent les réserves sont les USA, l'Afrique du Sud, la Russie et le Canada. L’uranium est une énergie non renouvelable, dont les ressources sont limitées.
L’uranium naturel contient 99,3 % d’U238 et 0.7 % d’U 235, seul ce dernier est fissile. Pour être utilisé dans les centrales nucléaires, l’uranium doit être traité c'est-à-dire enrichi en U 235. Ce traitement pour alimenter le parc nucléaire français dure 2 ans et nécessite 5 % de la production française d’électricité soit la production annuelle du réacteur de Tricastin dans la Drôme.

Consommations d'une centrale nucléaire

Consommation de combustible nucléaire.
Une centrale nucléaire à eau sous pression de 900 MW consomme par an 26 tonnes d’Uranium enrichi à 3%.

Consommation d’eau.
Exemple de consommation en 2004 d’une centrale nucléaire (centrale nucléaire de Civaux) : 110 millions de tonnes d’eau (Rapport environnemental d’EDF 2004). Une partie a été évaporée l’autre a été rejetée dans le cours d’eau Vienne avec une augmentation de 7 degrés.




Recherche de mots clefs dans les articles

19 articles
Dernière mise à jour le 30/04 à 13:53

Déchets nucléaires Types et durée de vie radioactivité

Dernière mise à jour le 16/07 à 08:17

Nucléaire Liste de termes et définitions employées pour l'atome

Dernière mise à jour le 02/07 à 10:55

Le nucléaire en France pour décarboner un sujet qui divise

Dernière mise à jour le 12/06 à 10:01

Centrales atomiques dans le monde Bilan nucléaire mondial

Dernière mise à jour le 24/03 à 09:23

Centrales nucléaires en France Conflit entre sécurité et profit

1021 vues

Dernière mise à jour le 24/03 à 08:13

La France voulait réduire le nucléaire dans le bouquet énergétique

1225 vues

Dernière mise à jour le 24/06 à 08:14

GES Vapeur d'eau méthane dioxyde de carbone et protoxyde d'azote

1289 vues

Dernière mise à jour le 15/06 à 09:55

L'énorme coût de la filière nucléaire en France

1426 vues

Dernière mise à jour le 15/06 à 14:56

Les accidents nucléaires : une industrie mal maitrisée

1869 vues

Dernière mise à jour le 12/06 à 01:50

Questions sur l'électricité L'uranium usage et exploitation

1921 vues

Dernière mise à jour le 26/08 à 08:10

L'accident de Fukushima démontre l'impuissance de l'homme

2444 vues

Dernière mise à jour le 25/04 à 07:54

Autorisation du combustible MOX centrale du Blayais en Gironde

2686 vues

Dernière mise à jour le 20/06 à 08:39

Élimination des déchets radioactifs : l’arrêté du 5 mai 2009

3137 vues

Dernière mise à jour le 09/02 à 22:37

Le tout nucléaire en France a été une erreur collective

3150 vues

Dernière mise à jour le 21/08 à 08:06

LEVOTHYROX thyroïde radioactivité et OMS

3914 vues

Dernière mise à jour le 28/03 à 07:16

Atome risques nucléaires radioactivité déchets protection

4245 vues

Dernière mise à jour le 28/07 à 10:21

Histoire du nucléaire et de l'ère atomique

5126 vues

Dernière mise à jour le 21/08 à 08:14

Thyroïde : dysfonctionnement hypothyroïdie ou hyperthyroïdie

8059 vues

Dernière mise à jour le 30/04 à 10:45

Carte des 19 centrales nucléaires en France usines et stockage

55938 vues


Fin des articles