Sécurité en prenant modèle sur la nature

La Suisse prévoit d’enfouir toutes les catégories de déchets radioactifs dans des dépôts géologiques, loin de la surface de la terre. Les experts internationaux sont unanimes sur le fait que le stockage géologique dans des couches profondes aux propriétés appropriées représente la meilleure piste pour gérer les déchets – même pendant une période très longue, étant donné que de tels entrepôts, une fois refermés définitivement, ne doivent plus être surveillés.

La Nagra, après de nombreuses années de recherche, a prouvé que des formations géologiques se prêtaient en Suisse à ce projet, vu qu’elles n’ont guère évolué depuis plusieurs millions d’années. Le modèle observé dans la nature montre que les déchets radioactifs pourront rester hermétiquement enfermés pendant des millénaires; en toute sécurité, sans représenter de danger pour l’homme ni pour l’environnement.

Les déchets radioactifs et les assemblages combustibles usés posent les exigences les plus poussées vis-à-vis de la roche d’accueil, étant donné qu’ils comportent presque toute la radioactivité des substances et doivent rester enfermés pendant une très longue période. Pourtant, des recherches minutieuses menées par la Nagra on révélé que les argiles à Opalinus, dans le Nord de la Suisse, présentent la plus haute sûreté parmi toutes les roches d’implantation possibles.

Les argiles à Opalinus sont des roches argileuses nées de la sédimentation de dépôts marins très fins sur un terrain plat – qui couvrait à l’époque une grande partie de l’actuel Nord de la Suisse et les zones juxtaposées des pays voisins – il y a environ 180 millions d'années, pendant le Jurassique. Au fil du temps, la boue s’est transformée en couche d’argile, qui se présente aujourd’hui sous la forme d’une roche solide en profondeur.

Les argiles à Opalinus n’ont guère évolué en de nombreux endroits du Nord de la Suisse pendant ces 180 millions d’années – malgré la formation dans cette période des chaînes montagneuses des Alpes et du Jura et la succession de plusieurs époques glacières sur cette zone. Sa profondeur, 400 à 900 mètres sous la surface du sol, constitue un facteur favorable.

Toutefois, une telle profondeur n’est pas nécessaire pour isoler de la radiation d’un conteneur de stockage, vu qu’un seul mètre de terre suffirait. Le dépôt en profondeur sert bien plus à garantir que le site d’implantation ne sera pas touché par les modifications permanentes naturelles que subit la surface de la terre – rôle que jouent les argiles à Opalinus, comme le prouve leur situation inchangée après des millions d’années: la couche argileuse se trouve là où elle s’est créée.

Cette extrême stabilité permet aux scientifiques de faire des prévisions sur le développement possible de la couche d’argile à Opalinus, sur plus d’un million d’années – soit une durée bien supérieure à la période de perte de radioactivité dans le dépôt géologique en profondeur, la faisant retomber au niveau de celle des roches environnantes. Et, détail crucial, l’argile est presque imperméable et s’auto-étanchéifie. C’est pourquoi elle est notamment utilisée comme litière pour chat dans les ménages.

Même si des fissures survenaient dans les argiles à Opalinus, elles se refermeraient automatiquement et la roche resterait étanche. Ainsi, les fines pores des argiles à Opalinus contiennent toujours de l’eau de mer, enfermée il y a des millions d’années lorsque la couche d’argile s’est formée au fond de la mer.

La nature montre de manière impressionnante la capacité à s’étanchéifier des roches argileuses sur une longue période géologique – pas seulement des argiles à Opalinus, mais aussi des gisements de pétroles et de gaz, enfermés pendant des millions d’années, et que nous utilisons aujourd’hui.

La nature a elle même produit des réacteurs nucléaires et des substances hautement radioactives. En effet, des scientifiques ont découvert les restes de l’existence, il y a deux milliards d’années, d’une douzaine de réacteurs nucléaires naturels à Oklo au Gabon (Afrique Centrale). Fondamentalement, ils fonctionnent selon le même principe que nos centrales nucléaires actuelles, si bien que des substances hautement radioactives ont été générées – sans la moindre intervention humaine.

Ces réacteurs naturels permettent aux scientifiques d’examiner en détail le comportement des substances radioactives sur une très longue durée. Ce coup d’œil dans les coulisses de la nature montre que les résidus hautement radioactifs générés par l’homme resteront enfermés en sécurité dans des dépôts géologiques en couches profondes.

Ce constat est d’autant plus sûr que – contrairement à Oklo – nous stockons les déchets radioactifs dans des couches d’accueil particulièrement appropriées, en ajoutant encore plusieurs barrières artificielles supplémentaires, qui enferment les déchets de manière efficace suffisamment longtemps pour qu’ils perdent une grande partie de leur radioactivité.

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Les argiles à Opalinus ainsi que les épaisses couches de roches supérieures et inférieures ne constituent qu’une barrière naturelle à long terme pour isoler les substances radioactives de la biosphère – si elles devaient finir par se diffuser hors des conteneurs de stockage. Toute une série de barrières artificielles supplémentaires veille à retenir les substances pendant très longtemps – si, par extraordinaire, le cas se présentait:

• Les déchets de haute activité (DHA) se présentent sous forme de masse vitrifiée, guère soluble – même sur une très longue période – comme le prouvent des matériaux naturels similaires, exposés aux intempéries depuis des milliers d’années à la surface de la terre. Une dispersion n’est guère possible vu que les substances ne sont pas liquides.
• Des conteneurs massifs en acier enferment les déchets radioactifs pendant au moins 10 000 ans. Même dans des conditions hostiles, la perforation par la rouille ne surviendrait qu’au bout d’une période suffisante pour que la radioactivité ait largement diminué.
• Des matériaux de remplissage argileux seront déversés autour des conteneurs du dépôt final, formant une barrière supplémentaire. Lesdits matériaux peuvent retenir toutes les substances radioactives restantes, même au-delà de la période de solidité des conteneurs en acier.
• Pour finir, l’énorme couche des roches d’accueil isole les substances radioactives de la biosphère.

L’activité des déchets nucléaires – c’est à dire de nombre de désintégrations des noyaux radioactifs sources par seconde – baisse rapidement à l’échelle géologique. Au bout de 1 000 ans, ces déchets n’affichent une radioactivité que cinq fois supérieure à celle des roches naturelles desquelles l’uranium est extrait et restent très longtemps à ce niveau d’activité. Un homme qui vivrait à proximité directe de ces résidus ne subirait donc aucunes séquelles.

Outre l’activité, la radio-toxicité des déchets est également déterminante pour l’homme et pour l’environnement, c'est-à-dire la «nocivité», si des substances radioactives entrent en contact avec l’organisme via la nourriture, l’eau potable ou les voies respiratoires et s'y déposent. La disparition de cette «toxicité» prend beaucoup plus de temps pour les déchets hautement radioactifs et les assemblages combustibles usés.

Cette constatation s’applique particulièrement aux assemblages combustibles usés, présentant une forte teneur en uranium. L’uranium faiblement radioactif ne se désintègre que très lentement. Toutefois, l’uranium des éléments combustibles irradiés ne doit pas impérativement être stocké car il peut être recyclé dans des installations de traitement puis être réutilisé pour produire de l’électricité.

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Les déchets de faible et de moyenne activité (DFMA), pour leur part, ne nécessitent pas d’être enfermés pendant une très longue période. Leur radio-toxicité s’éteint – en fonction du type de déchet – au bout de quelques dizaines voire centaines d’années, retombant à un niveau qui correspond à la valeur moyenne de radiation présente dans la nature.

En Suède et en Finlande, les déchets faiblement et moyennement radioactifs sont depuis longtemps stockés dans les dépôts géologiques en couches profondes du pays. La même chose est prévue en Suisse. La France a, quant à elle, choisi une autre voie: les déchets y sont entreposés en surface dans des cavernes en béton.

La sûreté du dépôt en couches profondes, dépend à terme non pas du nombre d’années permettant aux déchets de perdre leur radioactivité mais des qualités géologiques effectives du site choisi, afin d’isoler les substances de la biosphère pendant une période bien supérieure à celle de leur activité. Les résidus radioactifs stockés actuellement ont perdu toute activité depuis longtemps avant d’entrer en contact avec l’environnement à l’issue de processus géologiques extrêmement lents.

Par conséquent, la teneur radioactive très forte au départ dans un dépôt géologique en couches profondes, ne présente pas de risques sanitaires à la surface terrestre pour les hommes, les animaux ni les plantes. Le risque de rayonnement avec un entrepôt géologique y est plus faible qu’en présence d’un gisement d’uranium naturel. Quoi qu’il en soit, l’exposition est bien moins nocive que les radiations naturelles.

Aucune autre activité économique jusqu’ici n’a géré le traitement de ses déchets de manière aussi minutieuse et prévoyante que l’industrie nucléaire. Tant les responsables de la gestion des déchets que la société, qui profite de la technique nucléaire depuis près de 50 ans, se doivent, vis-à-vis des générations futures, de suivre jusqu’au bout la voie responsable sur laquelle ils se sont engagés et de faire avancer rapidement la construction d’un entrepôt en profondeur, d’autant plus que cette solution ne constitue pas un danger pour l’homme ni l’environnement et que la place en surface manque – la surface correspondant à celle d’une entreprise de taille moyenne.

De plus, construire et exploiter un dépôt géologique en profondeur crée de nombreux postes de travail dans la région du site. En Finlande par exemple, deux communes se sont livré une lutte acharnée, chacune souhaitant accueillir un entrepôt destiné aux déchets hautement radioactifs.

La phase la plus délicate est celle de la construction du dépôt en couches profondes, lors du transport et du stockage des gravas issus du chantier. Pour la Suisse toutefois, il ne s’agit pas d’une performance particulière vu que la réalisation du nouveau tunnel ferroviaire alpin génère dix fois plus de roches que celle d’un entrepôt géologique.

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