Réponse de : DGEMP
Réponse du CEA :
Pour transmuter les éléments à vie longue, il faut d’abord les séparer à partir de la solution issue du traitement du combustible usé, ensuite il faut les introduire dans un réacteur nucléaire afin de les transformer en éléments stables ou à vie plus courte.
Les études sur la transmutation pilotées par le Commissariat à l’énergie atomique (CEA) ont permis de conclure de façon théorique à la faisabilité de la transmutation des actinides mineurs notamment dans des réacteurs dits à neutrons rapides grâce aux données de physique nucléaire acquises en collaboration avec le CNRS. Ensuite, des expériences ont été menées pour confirmer le résultat de ces calculs théoriques. Ainsi, les éléments à transmuter ont été introduits dans un élément combustible pouvant être irradié dans un réacteur à neutrons rapides comme Phénix situé à Marcoule (département du Gard). Grâce à de telles expérimentations, la faisabilité expérimentale de la transmutation de l’américium et du neptunium avec un combustible à l’oxyde d’uranium et de plutonium a été acquise. Par exemple un taux de fission de 72% a été atteint pour l’américium. Six recyclages en réacteur seraient suffisants pour fissionner 99,9 % de l’américium initial. La transmutation du curium a fait l’objet d’une seule expérience en réacteur ; il est donc trop tôt pour conclure au plan expérimental sur les possibilités de transmutation en réacteur de cet élément.
Concernant la transmutation des produits de fission à vie longue, les résultats sont plus mitigés. La transmutation du technétium 99 apparaît faisable et l’expérience Anticorp 1 actuellement dans le cœur du réacteur Phénix permettra de le confirmer, mais le gain en terme de radiotoxicité serait faible. La transmutation du césium 135 à vie longue, sans une séparation isotopique préalable, n’apporterait aucun gain radiotoxique du fait de l’abondance de l’isotope 133 du césium . Pour l’iode, il n’a pas été possible de trouver un composé chimique stable sous irradiation qui permettrait l’introduction et le maintien de l’iode 129 en réacteur pendant la durée nécessaire à sa transmutation ; les recherches sur cette voie ont donc été suspendues. Finalement, la transmutation des produits de fission à vie longue, tels que le technétium 99, l’iode 129 et le césium 135 n’apparaît donc que très peu attractive (réduction de radiotoxicité marginale par rapport à celle qu’apporte la transmutation des actinides mineurs et rendements de transmutation faibles) et faisable uniquement pour le technétium 99.
Les études ont montré que les meilleures conditions pour la transmutation sont obtenues en spectre de neutrons rapides et que les possibilités dans les réacteurs actuels sont très limitées. La transmutation des actinides mineurs ne pourrait être mise en œuvre que dans une nouvelle génération d’installations.
Deux types d’installations pourraient ainsi être utilisées :
les réacteurs à neutrons rapides du type de Phénix générant de l’électricité (ces réacteurs sont étudiés dans le cadre du forum international Génération IV)
les réacteurs dédiés à la transmutation également rapides mais couplés à des accélérateurs de particules (appelés ADS et étudiés notamment dans le cadre du programme européen EUROTRANS). La viabilité de ces derniers systèmes pour la transmutation des actinides mineurs reste à démontrer.
Il est aujourd’hui difficile de faire un choix entre ces deux technologies. Les éléments ne sont en effet pas encore disponible pour faire un bilan complet avantages / inconvénients dans les deux cas de figure. De tels bilans pourraient intervenir à l’horizon 2015-2020, ce qui permettrait d’envisager un déploiement industriel de ces technologies au plus tôt en 2040.
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