L’émergence de l’énergie nucléaire offre des opportunités prometteuses pour des sources d’énergie peu coûteuses et très efficaces. Cependant, l’élimination appropriée des déchets nucléaires reste un défi majeur.
Les déchets nucléaires sont l’un des types de déchets les plus difficiles à gérer car ils sont très dangereux. Par conséquent, nous allons explorer les plus grands problèmes et solutions en matière d’élimination des déchets nucléaires.
Les matières issues de processus nucléaires qui sont naturellement radioactives ou qui ont été contaminées par d'autres éléments radioactifs sont appelées déchets nucléaires.
Il s'agit de déchets rayonnés lors du processus de production d'énergie nucléaire. Il y a de nombreux débats sur la manière dont ces déchets doivent être éliminés, et cela est particulièrement vrai dans le cas des déchets de haute activité (DHA).
Selon l'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA), les déchets nucléaires sont classés en six catégories générales. Ceux-ci inclus:
- Combustible nucléaire usé provenant de réacteurs nucléaires
- Résidus d'usine d'uranium provenant de l'extraction et du traitement du minerai d'uranium
- Déchets de haute activité issus du retraitement du combustible nucléaire usé
- Déchets de faible activité
- Déchets transuraniens issus des programmes de défense.
- Matières radioactives naturelles et produites par des accélérateurs.
L'élimination des déchets nucléaires ou la gestion des déchets radioactifs constituent une partie importante de la production d'énergie nucléaire et certaines directives très importantes et strictes doivent être suivies par les centrales nucléaires et autres entreprises.
Ces lignes directrices garantissent que tous les déchets nucléaires sont éliminés en toute sécurité, avec précaution et en causant le moins de dommages possible à la vie (qu'elle soit animale ou végétale). La centrale nucléaire produit des déchets nucléaires radioactifs qui peuvent causer de graves dommages à la santé humaine et à l'environnement.
Il faut éviter d'entrer en contact avec de tels déchets nucléaires radioactifs. On ne peut pas discuter de l'énergie nucléaire dans certains pays sans que le soi-disant problème des « déchets nucléaires » surgisse, alors que dans d'autres, ce n'est pratiquement pas un problème.
Table des matières
10 plus gros problèmes et solutions en matière d'élimination des déchets nucléaires
Nous allons explorer les problèmes et les solutions liés au stockage des déchets nucléaires, et cela promet d'être intriguant.
Problèmes d'élimination des déchets nucléaires
- Il n'existe pas de solution de stockage à long terme
- Coûteux à nettoyer
- Longue demi-vie
- Problème de spécification
- Récupération
- Le retraitement des déchets nucléaires est nocif
1. Il n'existe pas de solution de stockage à long terme
Il n'existe pas de dépôts sûrs de stockage des déchets à long terme, même si les centrales nucléaires fournissent 11 pour cent de l'électricité mondiale à partir de 449 réacteurs nucléaires en fonctionnement.
Notre principale façon de gérer les déchets radioactifs à l’heure actuelle est simplement de les stocker quelque part et d’essayer de savoir quoi en faire plus tard. L’un des « lieux de stockage » couramment utilisé depuis des décennies est nos mers et nos océans en raison de leur grande capacité à diluer les rayonnements.
Par exemple, la centrale nucléaire britannique de Sellafield rejette des déchets nucléaires dans la mer d’Irlande depuis les années 1950. Des pratiques similaires ont été enregistrées dans de nombreux autres endroits, comme le rejet de réacteurs radioactifs de sous-marins et d'armes soviétiques dans l'océan Arctique ou d'innombrables conteneurs remplis de déchets nucléaires le long de la côte de San Francisco.
Cependant, cette façon de traiter une matière aussi dangereuse n'est pas sûre, car la contamination radioactive se propage dans notre écosystème marin, endommageant ainsi le plan d'eau et les espèces qui s'y trouvent.
2. Coûteux à nettoyer
En raison de la nature intrinsèquement dangereuse des déchets nucléaires, leur nettoyage est très coûteux et peut avoir un impact négatif sur la santé de ceux qui participent au nettoyage.
Par exemple, un scénario désagréable s’est produit sous les magnifiques forêts du nord de l’Allemagne. Une ancienne mine de sel d'Asse, qui servait de dépôt de déchets nucléaires pour 126,000 1970 conteneurs de déchets radioactifs dans les années XNUMX, montre des signes d'effondrement.
Même si de sérieuses fissures dans les murs sont apparues dès 1988, le gouvernement n'a décidé que récemment que les déchets nucléaires devaient être déplacés ! Cela coûte à l'Allemagne 140 millions d'euros par an uniquement pour suivre les mesures de sécurité des personnes impliquées dans l'enquête, et non pour le déplacement réel des déchets.
De plus, le transport de déchets nucléaires à lui seul comporte un risque important. Si un accident survient pendant le transport vers une installation de stockage, la contamination de l'environnement qui en résulte peut être dévastatrice.
Le coût de tout nettoyer et de tout rendre à nouveau sûr pour les personnes, les animaux et les plantes est très élevé. Il n’existe pas de solution simple ou facile pour tenter de nettoyer les matières radioactives déversées ; au lieu de cela, cela peut prendre des années pour garantir qu’une zone est sûre pour y vivre ou même pour la visiter à nouveau.
Dans le cas d'accidents très graves, il peut s'écouler plusieurs dizaines d'années avant que les choses recommencent à croître ou à vivre normalement.
3. Longue demi-vie
Si vous vous demandez quelle est la demi-vie des éléments radioactifs, il s’agit simplement du temps nécessaire aux noyaux radioactifs pour subir une désintégration de 50 %.
Or, les produits de la fission nucléaire ont de longues demi-vies. Cela signifie qu'ils resteront radioactifs pendant plusieurs milliers d'années, c'est-à-dire qu'ils rayonneront pendant une longue période, restant ainsi une menace potentielle à tout moment. Ils ne peuvent donc pas être jetés dans un espace ouvert.
De plus, si quelque chose devait arriver aux cylindres de déchets dans lesquels les déchets nucléaires sont stockés, ces matières pourraient être extrêmement volatiles et dangereuses pendant de nombreuses années. La durée de vie d'un déchet nucléaire radioactif est très longue.
4. Problème de spécification
Le principal problème de l’élimination des déchets radioactifs est que les gouvernements insistent pour définir le combustible nucléaire étouffé par les cendres comme un déchet radioactif et affirment malhonnêtement que la raison pour laquelle il est stocké n’est pas qu’il n’y a jamais causé de dommages et qu’il a une valeur future. , mais qu'il n'existe aucun moyen de le jeter définitivement comme déchet.
Un autre mensonge du gouvernement est que le stockage représente un danger important. Si l’on y croit, cela pose un dilemme : risquer de l’enterrer ou risquer de le garder tout en les protégeant du blâme de gagner de l’argent grâce aux combustibles fossiles, dont les déchets nuisent aux gens.
5. Récupération
Un problème particulièrement grave dans les pays en développement est que les gens vont souvent chercher des déchets nucléaires abandonnés qui sont encore radioactifs. Dans certains pays, il existe un marché pour ce type de biens récupérés, ce qui signifie que les gens s’exposent volontiers à des niveaux dangereux de radiations pour gagner de l’argent.
Malheureusement, les matières radioactives peuvent être très volatiles et causer certains problèmes. Habituellement, les personnes qui récupèrent ce type de matériaux se retrouveront à l’hôpital et pourraient même mourir de problèmes liés ou causés par les matières radioactives.
Malheureusement, une fois qu’une personne a été exposée à des déchets nucléaires, elle peut alors exposer d’autres personnes qui n’ont pas choisi d’aller chercher des déchets nucléaires à des matières radioactives.
6. Le retraitement des déchets nucléaires est nocif
Le retraitement des déchets nucléaires est très polluant et constitue l’une des plus grandes sources de radioactivité d’origine humaine sur la planète.
Au cours de ce processus, le plutonium est séparé du combustible d'uranium usé par une série de réactions chimiques. Le plutonium est ensuite utilisé comme nouveau combustible ou pour fabriquer des armes nucléaires.
Même si certains estiment que l'idée du retraitement du combustible nucléaire usé présente un grand avantage, il n'en reste pas moins que le retraitement nucléaire n'est pas une réponse au problème des déchets ; il s'agit plutôt d'un problème en soi.
La quantité de déchets laissés sur place est plus élevée. Les procédés chimiques utilisés pour dissoudre les barres de combustible usé génèrent un volume important de déchets liquides radioactifs, qui doivent être stockés en toute sécurité (le problème du stockage se répète une fois de plus).
Le plutonium compte parmi les substances les plus toxiques jamais connues pour l’homme. Il s’accumule dans les os et le foie et rend difficile l’estimation de ses effets sur les individus.
Le retraitement nucléaire est un processus extrêmement sale. Une partie de la radioactivité générée par la plus grande installation de retraitement nucléaire de La Hague en France a été découverte dans le cercle polaire arctique.
Solutions aux problèmes d'élimination des déchets nucléaires
- Construire des réacteurs au thorium à sel fondu
- Stockage du combustible usé
- Élimination géologique profonde
- Garder un esprit positif face aux problèmes
- Réduire les déchets en premier lieu
1. Construire des réacteurs au thorium à sel fondu
Une façon de résoudre le problème des déchets nucléaires serait de construire des réacteurs au thorium à sels fondus. Ces types de réacteurs peuvent être rendus intrinsèquement sûrs, ce qui signifie qu’ils ne peuvent pas faire de « boom » comme Tchernobyl et ne fondraient pas non plus comme Fukushima en cas de panne complète de courant.
Les réacteurs au thorium pourraient être alimentés au fil du temps avec les déchets nucléaires existants pour être « brûlés » dans les réactions nucléaires à l’intérieur du réacteur. De plus, les réacteurs produiraient de l’énergie électrique.
Oui, la réaction du thorium produit également des déchets nucléaires, mais la ligne de désintégration du thorium produit des éléments stables beaucoup plus rapidement. Les déchets nucléaires ne doivent être stockés en toute sécurité que pendant quelques centaines d’années, au lieu de centaines de milliers d’années avec les réacteurs à base d’uranium et de plutonium.
La technologie du thorium peut être conçue pour « brûler » les actinides (le reste de la famille horizontale du tableau périodique).
Il est nettement moins coûteux de construire une usine de thorium. L'« empreinte » d'un réacteur de 450 Mw pourrait être enterrée et seules la cabane de production d'électricité, la connexion au réseau et une route d'accès seraient visibles. L’énergie solaire couvrirait plus de 1000 20 acres et (actuellement) une durée de vie utile de 30 à XNUMX ans.
Thorium simplifie grandement la gestion de l’énergie et des déchets de toutes sortes.
2. Stockage du combustible usé
Pour le combustible usé désigné comme déchet hautement radioactif (DHA), la première étape est le stockage pour permettre la décomposition de la radioactivité et de la chaleur, rendant ainsi la manipulation beaucoup plus sûre.
Le stockage du combustible usé s'effectue normalement sous l'eau pendant au moins cinq ans, puis souvent à sec. Le stockage du combustible irradié peut se faire dans des bassins ou des fûts secs, soit sur les sites des réacteurs, soit de manière centralisée.
Au-delà du stockage, de nombreuses options ont été étudiées visant à fournir des solutions publiquement acceptables, sûres et respectueuses de l'environnement pour la gestion finale des déchets radioactifs. La solution la plus largement privilégiée est le stockage géologique en profondeur.
3. Stockage géologique en profondeur
Les déchets radioactifs sont stockés pour éviter tout risque d'exposition des personnes aux radiations ou toute pollution. La radioactivité des déchets décroît avec le temps, ce qui incite fortement à stocker les déchets de haute activité pendant environ 50 ans avant leur élimination.
Le stockage géologique en profondeur est largement reconnu comme la meilleure solution pour le stockage définitif de la plupart des déchets radioactifs produits.
La plupart des déchets radioactifs de faible activité (DFA) sont généralement envoyés vers une élimination terrestre immédiatement après leur emballage pour une gestion à long terme.
Cela signifie que pour la majorité (90 % en volume) de tous les types de déchets produits par les technologies nucléaires, un moyen de stockage satisfaisant a été développé et est en cours de mise en œuvre dans le monde.
L’accent est mis sur la manière et le lieu de construire de telles installations. Le combustible usé qui n'est pas destiné à être éliminé directement peut être retraité pour recycler l'uranium et le plutonium qu'il contient.
Du liquide séparé (DHA) apparaît lors du retraitement ; celui-ci est vitrifié dans du verre et stocké en attendant son élimination finale. Les déchets radioactifs de moyenne activité (MAD) qui contiennent des radio-isotopes à vie longue sont également stockés en attendant leur élimination dans un dépôt géologique.
Plusieurs pays éliminent les déchets (MA) contenant des radio-isotopes à vie courte dans des installations d'élimination proches de la surface, telles qu'utilisées pour l'élimination des déchets (FA).
Certains pays en sont aux premiers stades de leur réflexion sur l'élimination des DMA et des DHA, tandis que d'autres, en particulier la Finlande, ont fait des progrès notables.
La plupart des pays ont étudié le stockage en couches géologiques profondes et leur politique officielle consiste à constituer un moyen efficace d'élimination des déchets nucléaires.
4. Garder un esprit positif face aux problèmes
Premièrement, nous pouvons cesser d’exagérer et de souligner à chaque occasion possible les dangers et les difficultés liés à la gestion des déchets radioactifs et de l’énergie nucléaire.
À l’heure actuelle, aux États-Unis, il existe des tas de déchets de haute activité provenant de réacteurs à fission, provenant de sources médicales utilisées pour le traitement du cancer, ainsi que des tas de déchets radioactifs de faible activité dans tout le pays.
Cela ne présente aucun risque pour la santé. Mais ce n’est pas une solution à long terme et ce n’est pas la meilleure chose que l’on puisse faire, mais nous ne sommes pas tous enveloppés dans des nuages de poussière radioactive.
Nous pouvons commencer par faire une comparaison rationnelle avec les problèmes d’élimination des déchets et de pollution associés à d’autres méthodes de production d’électricité.
Cela étant fait, nous pouvons alors construire des réacteurs surgénérateurs à spectre rapide pour brûler les actinides à vie longue dans le « flux de déchets » provenant des réacteurs thermiques à eau légère, à eau lourde et modérés au graphite, dont beaucoup sont fissiles, dont la plupart sont fissiles.
Nous pourrions également apprendre à faire face à la croissance de la population humaine mondiale. Contrôlez cette croissance, puis réduisez la population à un niveau raisonnable et stable, et les problèmes de production d’énergie et d’élimination des déchets sembleront soudainement beaucoup plus gérables, quelle que soit la source d’énergie finalement utilisée.
5. Réduire les déchets en premier lieu
Cette méthode se concentre spécifiquement sur le stockage et l’élimination des déchets des réacteurs nucléaires. Cependant, des investissements importants ont également été réalisés pour trouver des moyens de réduire la quantité de déchets créés en premier lieu.
Il existe actuellement 55 startups nucléaires bénéficiant d’un financement de 1.6 milliard de dollars. Le secteur nucléaire est très restrictif et présente d’importants obstacles pour les nouveaux acteurs en raison de l’histoire de la NRC (Nuclear Regulatory Commission) en tant qu’entité destinée à contrecarrer la prolifération des armes nucléaires et non axée sur la collaboration avec des entrepreneurs innovants.
Conclusion
En conclusion, d’après cet article et la tendance sociétale actuelle, l’élimination appropriée des déchets nucléaires reste une question difficile qui freine la croissance de l’énergie nucléaire.
Le principal problème réside dans les demi-vies produites par les radio-isotopes, qui sont très longues. Certains d'entre eux ont plus d'un million d'années. Cela rend donc le contrôle et la gestion des déchets nucléaires beaucoup plus difficiles.
Cependant, la méthode la plus couramment utilisée pour le stockage des déchets nucléaires est le stockage, soit en utilisant des cylindres en acier comme boucliers radioactifs, soit en utilisant des méthodes de stockage en formations géologiques profondes.
Mais l’élimination des déchets nucléaires par stockage suscite encore de nombreuses préoccupations, car les fuites de déchets nucléaires peuvent provoquer d’énormes catastrophes environnementales et avoir un impact sur la santé humaine.
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Ahamefula Ascension est consultant en immobilier, analyste de données et rédacteur de contenu. Il est le fondateur de la Fondation Hope Ablaze et diplômé en gestion de l'environnement dans l'un des prestigieux collèges du pays. Il est obsédé par la lecture, la recherche et l'écriture.