Rapport d'évaluation n°5 de la Commission nationale d'évaluation des recherches et études relatives à la gestion des matières et des déchets radioactifs

,
COMMISSION NATIONALE D EVALUATION
DES RECHERCHES ET ETUDES RELATIVES
A LA GESTION DES MATIERES ET DES DECHETS RADIOACTIFS
instituée par la loi n° 2006-739 du 28 juin 2006
, O 5RAPPORT D EVALUATION N
NOVEMBRE 2011,
COMMISSION NATIONALE D EVALUATION
DES RECHERCHES ET ETUDES RELATIVES
A LA GESTION DES MATIERES ET DES DECHETS RADIOACTIFS
instituée par la loi n° 2006-739 du 28 juin 2006
, O 5RAPPORT D EVALUATION N
NOVEMBRE 2011S OMM A I R E



Tome 1

RÉSUMÉ ET CONCLUSIONS ...................................................................................................... 1
ACTIVITÉS DE LA CNE2 ..................................................................................................................... 4


Chapitre 1 – SÉPARATION-TRANSMUTATION

1.1. CONTEXTE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE ................................................................................. 6
1.2. TRANSMUTATION ET MULTIRECYCLAGE ................... 7
1.2.1. Trois actinides importants potentiellement concernés par la transmutation .................. 7
1.2.1.1. Plutonium..................................................................................................................... 7
1.2.1.2. Américium.................... 8
1.2.1.3. Curium ......................... 8
1.2.2. Vitesse de transmutation ............................................................................................. 9
1.3. OUTILS DE DÉMONSTRATION ................................. 10
1.4. ÉTUDES DE SCÉNARIOS ....................................................................... 11
1.5. PROTOTYPE ASTRID ............................................. 12
1.5.1. Cœur ............................................................................................................................ 12
1.5.2. Refroidissement-conversion......................... 13
1.5.3. Conceptions et matériaux pour Astrid .......................................................................... 13
1.6. RETRAITEMENT ET FABRICATION DU COMBUSTIBLE 14
1.6.1. Expériences et acquis .................................................................................................. 15
1.6.2. Pilote de retraitement associé à Astrid ........ 16
1.7. TRANSMUTATION EN ADS ...... 16
1.8. TRANSMUTATION ET STOCKAGE ............................................................................................ 17
1.8.1. Radiotoxicité de l’inventaire 17
1.8.2. Puissance thermique résiduelle des déchets HAVL ....................... 18
1.9. AUTRES SCÉNARIOS ............................................................................................................ 19
1.10. CONCLUSION ....................... 20

CHAPITRE 2 – STOCKAGES ET ENTREPOSAGES

2.1. INTRODUCTION .................................................................................................................... 21
2.2. INVENTAIRE ......................... 21
2.3. ZIRA ................................................................................................................................... 22
2.3.1. Apports de la nouvelle campagne géophysique 3D ....................... 23
2.3.2. Connaissance des variations litho-stratigraphiques du Callovo-Oxfordien . .................. 23
2.3.3. Connaissance sur l’hydrogéologie régionale et locale ................................................... 24
2.3.4. Situation de la modélisation hydrogéologique ................................ 25
2.4. ZIIS – INTÉGRATION DES OUVRAGES DANS LE TERRITOIRE ET L’ENVIRONNEMENT ................... 25
2.4.1. Contraintes liées à la sûreté et la sécurité ...................................... 26
2.4.2. Contraintes environnementales ...................................................................................... 26
2.4.3. Contraintes imposées par la réversibilité ........ 27
2.4.4. Inconvénients et avantages de la liaison fond/surface par descenderie ........................ 28
2.5. VERS UNE RÉALISATION DU STOCKAGE GÉOLOGIQUE : LE CENTRE INDUSTRIEL DE STOCKAGE
GÉOLOGIQUE, CIGÉO ........................................................................................................... 28
2.5.1. Analyse synthétique du projet STI .................. 30
2.5.2. Conception de la phase d'esquisse du projet Cigéo ....................................................... 32
2.5.3. Évolution du projet Cigéo ................................................................ 34
2.6. TRAVAUX SCIENTIFIQUES ...................................... 34
2.6.1. Thermique ....................................................................................................................... 34
2.6.1.1. Perturbations thermiques .......................... 35
2.6.1.2. Expérimentations thermiques .................... 36
2.6.1.3. Thermique et transmutation ...................................................................................... 36
2.6.1.4. Conclusion ................................................. 37
2.6.2. Géomécanique ................ 37
2.6.2.1. Zone endommagée (EDZ), enjeu de sûreté.............................................................. 37
2.6.2.2. Essais conduits dans les alvéoles HAVL .................................. 39
2.6.2.3. Scellements ............................................................................... 40
2.6.2.4. Modélisation géomécanique et conclusions ............................................................. 40
2.6.3. Expériences en laboratoire souterrain ............................................ 41
2.6.3.1. Expériences dans le laboratoire souterrain de Meuse/Haute-Marne ........................ 41
2.6.3.2. Expériences visant à caractériser le champ proche ................. 41
2.6.3.3. Expérimentations visant à caractériser le champ lointain ......................................... 42 2.7. RÉVERSIBILITÉ ..................................................................................................................... 43
2.7.1. Introduction ................... 43
2.7.2. Circonstances pouvant conduire à un retrait ................................................................ 45
2.7.3. Evolution des alvéoles et des colis pendant la période de réversibilité ....................... 45
2.7.4. Réversibilité et entreposage ......................................................................................... 46
2.7.5. Exercices de réversibilité .............................. 46
2.7.6. Conclusions .................................................................................................................. 47
2.8. MÉMOIRE DU SITE ................ 47


Chapitre 3 – PANORAMA INTERNATIONAL

3.1. DIFFÉRENTES OPTIONS DE GESTION DES DÉCHETS FA, MA ET HA ............................................ 48
3.2. CADRE LÉGAL INTERNATIONAL ............................................................................................. 49
3.3. LABORATOIRES DE RECHERCHE ET SITES DE STOCKAGE SOUTERRAIN ................................... 50
3.4. SOURCES D'IRRADITION À SPECTRE RAPIDE .......................................... 53
3.5. E&R SUR LES ADS ................................................................................ 53
3.6. E&R SUR LE STOCKAGE GÉOLOGIQUE PROFOND .... 55
3.6.1. Performances du stockage ........................................................................................ 55
3.6.2. Impact environnemental du stockage ........................................................................ 56
3.6.3. Gouvernance et participation des parties prenantes ................. 57
3.7. NOUVELLES FILIÈRES POUR LA SÉPARATION-TRANSMUTATION .............. 57
3.7.1. E&R sur la séparation-transmutation ........................................................................ 58
3.7.2. Bases de données nucléaires ................... 60
3.7.3. Aspects économiques et géopolitiques ..... 61

3.8. ENSEIGNEMENT, FORMATION ET GESTION DES CONNAISSANCES ............................................. 61







ANNEXES

Annexe I – COMPOSITION DE LA COMMISSION NATIONALE D’ÉVALUATION - NOVEMBRE 2011 .............. i
Annexe II – ORGANISMES AUDITIONNÉS PAR LA CNE2 ..................................................................... ii
Annexe III – LISTE DES DOCUMENTS TRANSMIS À LA COMMISSION .................................................... iv



Tome 2

ANNEXES SCIENTIFIQUES ET TECHNIQUES

RÉSUMÉ ET CONCLUSIONS



Selon les dispositions de la loi, la gestion à long terme des déchets de haute activité et à vie
longue comporte deux aspects qui ne s’excluent pas : la séparation-transmutation des actinides
présents dans le combustible usé des réacteurs nucléaires et le stockage g&#