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.

• Problématique de la corrosion

  Un des types de corrosion les plus connus est la rouille du métal. Chez les matériaux pour conteneurs de déchets nucléaires, la corrosion est un des problèmes centraux. Les conteneurs doivent en effet rester intacts sur de longues durées.

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).

• Exigences légales

  Loi sur l’énergie nucléaire

  • Article 30, alinéa 3 : Les déchets radioactifs doivent être évacués de sorte que la sécurité durable de l’homme et de l’environnement soit assurée.
  • Article 37, alinéa 1 b : L’autorisation d’exploiter un dépôt en profondeur est accordée si les conditions énoncées à l’art. 20, al. 1, sont remplies, et si la récupération des déchets radioactifs est raisonnablement possible jusqu’à la fermeture éventuelle du dépôt en profondeur.

   

  Ordonnance sur l’énergie nucléaire

  • Article 11, alinéa 2b et c : Un dépôt en couches géologiques profondes doit être conçu de manière que la sécurité à long terme soit assurée au moyen de barrières passives successives et que les dispositions prises pour faciliter la surveillance et la réparation du dépôt ou pour récupérer les déchets ne portent pas atteinte aux barrières de sécurité passive après la fermeture du dépôt.

• Prescriptions de l‘autorité

  Directive ENSI-G03

  • 1 Optimisation de la phase d’exploitation et de la sécurité à long terme d’un dépôt en couches géologiques profondes : Lors de chaque phase de la réalisation d’un dépôt en couches géologiques profondes, des alternatives différentes ainsi que leur signification pour la sécurité à long terme doivent être considérées de manière qualitative pour chaque décision importante pour la sécurité et une décision dans l’ensemble favorable à la sécurité doit être prise. […]
  • En vue d’une optimisation de la sécurité à long terme, les conteneurs de stockage pour déchets hautement radioactifs doivent être conçus en vue d’un confinement complet des radionucléides pendant mille ans depuis leur emmagasinage. Les responsables de la gestion des déchets doivent démontrer la capacité de confinement dans le temps des conteneurs de stockage.

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.

• Nouvelles questions

  • TFS-Frage 131: Asbest-Zement als Material beim Bau der Lagerstollen
  • TFS-Frage 132: Sicherheitstechnischer Vergleich anhand von Dosisintervallen

• Questions répondues par oral

  • TFS-Frage 109: „Keramik als alternatives Behältermaterial“