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Que faire des déchets radioactifs ?

Les déchets radioactifs sont gérés selon leur nature.

Ceux ayant une très faible activité ou une durée de vie courte sont stockés dans des centres construits en surface.

Pour ceux de moyenne activité à vie longue ou de haute activité,
un projet de stockage profond est à l'étude
afin de les isoler dans des galeries creusées à 500 mètres sous le sol dans une couche d'argile particulièrement stable et imperméable.

Pourquoi y a-t-il des modes de stockage différents ?

Pour le comprendre, il faut connaître les deux notions principales de physique qui interviennent dans la gestion des déchets radioactifs.

L'intensité de la radioactivité et le temps nécessaire à sa décroissance.

La radioactivité, c'est la désintégration spontanée de noyaux d'isotopes instables.

Son intensité, c'est-à-dire le nombre de désintégrations par seconde,
est mesurée en becquerels pour un poids donné.

On peut donc mesurer l'intensité de la radioactivité de n'importe quel objet.

150 becquerels par kilogramme pour les légumes verts, par exemple.

Lorsqu'on cherche à se protéger et à confiner la radioactivité,
on prend aussi en compte le type de rayonnement produit par la désintégration
alpha, bêta ou gamma.

Le pouvoir de pénétration dans l'air est très faible pour les particules alpha.

Une simple feuille de papier suffit à les arrêter.

Il faut une feuille d'aluminium pour stopper les rayons bêta.

Quant aux rayons gamma, de fortes épaisseurs de plomb ou de béton sont nécessaires pour les bloquer.

Prenons l'exemple d'un isotope contenu dans certains déchets radioactifs,
le césium-137. Instable, 3,2 Tbq par gramme,
il va se désintégrer et donner naissance à un nouvel isotope,
le barium-137, qui lui-même se désintégrera à son tour et ainsi de suite jusqu'à devenir un isotope stable.

On dit que la désintégration est un phénomène de chaîne, aussi appelé chaîne de filiation.

Chaque isotope a un niveau de radioactivité propre,
mais un déchet radioactif contient de nombreux isotopes d'intensité et d'activité différentes.

Le niveau de radioactivité n'est pas un critère suffisant pour gérer un déchet radioactif.

Il faut aussi prendre en compte le temps nécessaire à la décroissance de sa radioactivité.

Le temps dépend des isotopes contenus dans le déchet.

On connaît en effet le temps au bout duquel un échantillon d'un même isotope a perdu la moitié de sa radioactivité.

C'est sa période radioactive, ou demi-vie.

Le césium-137 a par exemple une demi-vie d'environ 30 ans,
c'est-à-dire qu'un échantillon de césium-137 sera deux fois moins radioactif au bout de 30 ans
et mille fois moins radioactif au bout de 300 ans.

L'iode-129, en revanche, a une demi-vie longue de 16 millions d'années.

Pour prendre des mesures visant à confiner la radioactivité,
on distingue donc les déchets radioactifs qui contiennent principalement des isotopes à vie courte comme le césium-137
de ceux qui contiennent une majorité d'isotopes à vie longue comme l'iode-129.

Les principes physiques d'intensité radioactive et de demi-vie des isotopes
amènent ainsi les scientifiques à analyser les déchets radioactifs en fonction des isotopes qu'ils contiennent.

Des solutions de gestion adaptées en découlent.

Les déchets à vie courte, qui nécessitent d'être isolés seulement quelques centaines d'années,
sont stockés dans des centres en surface.

Les déchets à vie longue, au contraire,
doivent être isolés et protégés de toute intrusion humaine à long terme.

Seul le stockage profond, est une solution durable sur une très longue échelle de temps

Car il assure la gestion passive des déchets sans intervention humaine nécessaire
pendant plusieurs centaines de milliers d'années.