Le forum technique sur la sécurité discute de matériaux alternatifs pour les conteneurs

La Société coopérative nationale pour le stockage des déchets radioactifs (Nagra) a évalué ces dernières années plusieurs matériaux pour les conteneurs. Au niveau international, des alternatives aux conteneurs en acier, comme des conteneurs avec un enrobage en cuivre, sont par exemple considérées pour le stockage des déchets hautement radioactifs. Les avantages et les inconvénients de ces matériaux et d’autres encore ont été discutés en présence d’experts internationaux dans le cadre du forum technique sur la sécurité.

Il n’y a pas de matériau idéal pour conteneurs de déchets hautement radioactifs. Aucun ne possède que des avantages. L’acier a l’avantage que ses propriétés sont bien connues et que son comportement peut par conséquent être bien prévu.

Par contre, il faut prendre en compte la corrosion et par-là le taux de production d’hydrogène afin qu’aucun endommagement irréversible des barrières techniques de sécurité et de la roche d’accueil ne survienne en raison de la pression occasionnée par le gaz.

Des conteneurs en cuivre garantiraient selon toutes prévisions un confinement absolu sur quelques centaines de milliers d’années. Par rapport à l’acier, une quantité inférieure d’hydrogène serait produite en raison de la corrosion.

En revanche, d’autres questions doivent être résolues. Il s’agit par exemple de la réaction du cuivre avec des sels. Ceux-ci sont dissous dans l’eau interstitielle de la roche d’accueil. Un autre exemple de point en suspens correspond à la corrosion galvanique. Ce problème peut survenir si des métaux différents entrent en contact direct.

Matériaux alternatifs pour conteneurs

Le forum technique a discuté de possibles matériaux alternatifs pour conteneurs lors de sa 29^e séance. Cette discussion s’est déroulée en présence d’experts internationaux.

L’Institut fédéral de science des matériaux et de technologie (EMPA) évalue par exemple, parallèlement à l’acier et au cuivre, la céramique en tant que matériau pour conteneurs de déchets hautement radioactifs. Les avantages principaux de la céramique résident dans sa haute résistance par rapport à l’environnement géochimique et dans ses faibles effets sur la roche d’accueil.

En revanche, la céramique possède une ténacité extrêmement faible en matière de rupture. La fabrication de conteneurs en céramique est actuellement impossible dans les productions de céramique existantes. Ceci est dû à la taille des conteneurs et à l’épaisseur nécessaire.

En Suède, les responsables de la gestion des déchets favorisent actuellement un conteneur en cuivre avec un empiècement en fonte. L’autorité de radioprotection suédoise, la « Swedish Radiation Safety Authority », examine de manière définitive l’aptitude du matériau. Ce contrôle s’effectue d’une part en vue de la fabrication de conteneurs dans la taille requise et d’autre part concernant les propriétés en matière de corrosion.

L’organisme belge de gestion des déchets radioactifs et des matières fissiles, l’ONDRAF/NIRAS, a proposé un « superconteneur ». Une décision doit encore être prise concernant cette proposition.

Le superconteneur pèse environ 65 tonnes. Il se compose de plusieurs couches. Un enrobage métallique entoure directement la matière radioactive. Une épaisse couche de béton suit. Elle est à nouveau entourée d’une enveloppe métallique.

Exigences strictes au matériau pour conteneurs de stockage

Les exigences aux conteneurs pour déchets radioactifs dans des dépôts en couches géologiques profondes sont réglées par le législateur. Les conteneurs de stockage pour déchets hautement radioactifs doivent garantir un confinement complet des radionucléides pendant mille ans à partir de leur emmagasinage. Cette exigence est définie en fonction de la directive de l’Inspection fédérale de la sécurité nucléaire (IFSN).

 

 

Concernant les containers de stockage pour déchets faiblement et moyennement radioactifs, un confinement de longue durée dans les conteneurs de stockage n’est pas nécessaire en raison de la radioactivité nettement moindre. Des conteneurs en béton sont prévus pour cette raison pour les déchets faiblement et moyennement radioactifs.

Analyses en cours

Selon l’IFSN, les questions encore en suspens concernant les matériaux des conteneurs ne remettent pas en question la faisabilité du stockage en couches géologiques profondes. Le matériau des conteneurs ne sera fixé de manière définitive qu’avec l’autorisation de construire selon la législation nucléaire.

Entretemps, les experts de la Nagra estiment qu’il est important de continuer à évaluer différents matériaux pour conteneurs, de peser les avantages et inconvénients ainsi que de suivre et de tenir compte des développements scientifiques dans ce domaine.