Rapport Technique NTB 83-02

Le présent rapport NTB 83‑02 constitue la première partie d'un rapport intermédiaire relatif aux travaux entrepris en vue de la gestion des déchets nucléaires en Suisse. On y trouve d'abord un exposé du concept de la gestion des déchets nucléaires, puis un compte rendu des travaux de recherche, de développement et de projet de la Cédra qui doivent conduire à la réalisation future de ce concept. Le second volume du rapport intermédiaire (NTB 83‑03) qui paraît parallèlement, traite des aspects spécifiques de la preuve de la sécurité pour le stockage définitif.

Le concept de la gestion des déchets nucléaires en Suisse est déterminé par les dispositions légales et les facteurs d'influence techniques et économiques.

A l'heure actuelle, quatre centrales nucléaires sont en exploitation en Suisse qui, avec une puissance électrique installée de quelque 2'000 MW, produisent environ 30 % du courant de notre pays. Quelque 2 tonnes de substances radioactives sont à cette occasion produites chaque année; elles sont contenues à plus de 99 % dans le combustible nucléaire irradié. On a pris pour base de la planification du stockage définitif un programme d'énergie nucléaire de 6,000 MW: si l'on suppose alors pour chaque centrale nucléaire une durée d'exploitation de 40 ans, ainsi que le retraitement des éléments combustibles irradiés, la quantité de déchets produite en tout s'éléments combustibles irradiés, la quantité de déchets produite en tout s'élève à 1'000 m³ pour les déchets de haute activité, à 70'000 m³ pour les déchets de faible et de moyenne activité et à 100'000 m³ pour les déchets de faible activité. Les dispositions légales exigent une élimination durable et sûre de tous ces déchets par le stockage définitif.

Les déchets radioactifs se différencient des autres déchets spéciaux en ce sens que d'une part, leur toxicité est provoquée essentiellement par la radiation ionisante émise, et que d'autre part, leur radioactivité diminue d'elle-même avec le temps dans une proportion calculable à l'avance avec précision. On peut se protéger de manière efficace contre la radiation ionisante. Les substances radioactives constituent un danger surtout se elles parviennent en quantité suffisante dans la biosphère et finalement aussi dans le corps humain. A cet égard, elles ne se différencient pas des poisons chimiques – les deux doivent être isolés de notre biosphère.

Contrairement aux déchets chimiquement toxiques, qui sont stockés normalement dans des dépôts spéciaux contrôlés, le concept de la gestion des déchets nucléaires prévoit, conformément aux exigences requises par la loi, une élimination durable des déchets radioactifs dans des dépôts de stockage définitif. Un dépôt de stockage définitif doit donc être conçu de sorte qu'une fois scellé, on puisse renoncer aux mesures de contrôle et de surveillance, tout en garantissant la protection et la sécurité de la population. On peut y parvenir en appliquant de manière conséquente le principe des barrières de sécurité multiples: plusieurs mécanismes de confinement et de rétention sont disposés l'un derrière l'autre, de sorte qu'en cas de défaillance d'une barrière de sécurité, d'autres restent toujours efficaces.

Pour après avoir été produits, les déchets radioactifs contiennent une grande partie de radionucléides à vie courte, et une partie relativement petite de radionucléides à vie longue. Passé un certain temps, la situation s'inverse: les radionucléides à vie courte sont alors désintégrés, et ceux à vie longue dominent dans les propriétés du déchet. Il faut comparer ces derniers aux éléments radioactifs que l'on trouve partout dans la nature comme l'uranium, le thorium ou le radium.

On peut en conséquence répartir la "durée de vie" des mélanges de déchets en deux phases différentes:

I.    Au début, les déchets sont fortement toxiques, et il faut les tenir complètement isolés de notre biosphère, pour un temps limité, par un confinement étanche. Cette phase de confinement complet dure, pour les déchets de haute activité, environ 1'000 années.

II.   Pendant la seconde période suivante plus longue, la toxicité des déchets même de haute activité baisse en l'espace de quelque 10'000 années en dessous du niveau de diverses substances radioactives que l'on trouve dans la nature, comme par exemple le minerai d'uranium. Les mécanismes de protection du dépôt de stockage définitif ne doivent alors plus garantir un confinement absolu, mais seulement limiter l'entrée des déchets dans la biosphère à des quantités non dangereuses.

Dans la phase I, le confinement complet sera déjà garanti par les barrières techniques, conformément au concept de la gestion des déchets nucléaires en Suisse. On parvient à réaliser l'isolation nécessaire pour la phase II par des mécanismes de rétention techniques, et en plus par des mécanismes naturels, raison pour laquelle on construit les dépôts de stockage définitif dans des formations géologiques appropriées. L'eau est le seul élément susceptible de transporter les substances contenues dans les déchets à travers les barrières. Les mécanismes de rétention naturels et techniques sont de ce fait sélectionnés en tenant compte de la manière dont ils peuvent empêcher ou ralentir ce transport.

L'idée simple en soi des barrières de sécurité multiples conduit à un programme de recherche et d'analyses largement ramifié, dans lequel une quantité importante de paramètres doit être élaborée – vu que des pronostics quantitatifs relatifs à la sécurité du dépôt de stockage définitif doivent être établis. L'état de ces travaux et les futurs projets qui sont planifiés sont décrits de manière détaillée dans la seconde partie du rapport.

Les travaux de recherche et de projet en cours de la Cédra sont établis à long terme. Le dépôt de stockage définitif pour déchets de haute activité ne sera par exemple nécessaire qu'après l'an 2020. Même le dépôt de stockage définitif pour déchets de faible et de moyenne activité, qui devrait être mis à disposition le plus tôt possible, ne sera certainement pas prêt à l'exploitation avant le milieu des années 90, pour des raisons techniques et de procédure. Le Département fédéral des transports, des communications et la validité de l'autorisation générale des centrales nucléaires actuellement en exploitation ou en construction, de la preuve de l'élimination sûre et du stockage définitif. Il en résulte donc une tâche à court terme pour la Cédra: elle doit élaborer, pour cette preuve, un projet qui offre la garantie demandée, et que le Conseil fédéral expertisera avent le 31 décembre 1985.

Le dernier paragraphe du rapport résume l'état des travaux de la Cédra, en perspective du projet "Garantie". Il montre que des parties essentielles des données et connaissances requises pour le projet "Garantie" sont disponibles, et que les programmes en vue de combler les lacunes des connaissances ont déjà démarré. Un point important des travaux actuels de la Cédra consiste à évaluer le matériel de données disponible et à le résumer en un rapport relatif à la sécurité du stockage définitif.

Ces travaux ont pour but d'établir le rapport relatif au projet "Garantie" et de le soumettre aux autorités vers la fin de l'année 1984. Le Conseil fédéral sera ainsi à même de faire expertiser le projet en 1985 et de prendre position à ce sujet.