En vrai, quel déchet produit un réacteur nucléaire ?

[invite106ce3b0]

Objectivement, en évitant surtout de rentrer dans les débats écolo, est-il possible de savoir ce que produit exactement comme déchet un réacteur nucléaire type EPR ou ERP de 2e ou 3e génération fonctionnant à l'U238 ?
Par exemple pour 100 kilo de combustible (à 5%), quelqu'un pourrait-il donner la liste des sous produits formés, en précisant la nature de l'isotope, sa masse atomique, la quantité produite et sa demie vie ? Il serait également intéressant - dans la mesure du possible - de détailler ce que deviennent à leur tour les sous produits instables.
Enfin, la question vaut aussi pour les déchets radioactif indirects qui pourraient être issus du bombardements neutronique des enceintes de confinement, de barres de contrôle ou autre.
En vous remerciant.
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[invitecaafce96]

BONJOUR,

On peut vous répondre objectivement sans problème , rien de secret, ni de caché , ni d'inconnu ; Il manque juste à votre question : à quelle date après l'arrêt voulez vous les résultats ?
En fait, je plaisante, car ce que vous demandez - mais cela existe plus ou moins tout fait - va exiger 2 pages du forum après une semaine à plein temps de compilations et de calculs approchés ( il vaut mieux les programmes tout faits qui existent ), vous comprendrez que je puisse hésiter à me lancer .
Et après , que ferez vous avec ce beau tableau ??? En général, les valeurs d'activité " ne parlent pas " aux personnes qui ne sont pas habituées à les manipuler .
Je préfère résumer : votre vie électrique va produire environ un verre ( ou 1 kg, c'est dense ) de déchets ultimes haute activité , ceux qui finissent actuellement vitrifiés ,
en stockage réversible , en attente du stockage définitif non décidé .
Pour les matériaux de structure , on a déjà l'expérience du démantèlement de réacteurs de recherches ( Siloé) ou Chinon ( graphite-gaz) .
Les déchets sont triés et évacués selon les filières habituelles Andra ou CEA . Evidemment , les volumes sont importants ( mais importants par rapport à quoi ? ),surtout que dans l'état actuel
de psychose concernant le sujet , on a tendance à mettre en radioactif , ce qui ne l'est pas ... C'est juste mon avis ...Pas grave , c'est le contribuable qui paît .
Il n'a pas été encore démantelé de réacteurs EDF de production de la filière PWR - REP .
Les REP sont des réacteurs à Uranium235 ( et non pas 238 ) . Les réacteurs à Uranium238 , sont des réacteurs à neutrons rapides , c'est ce à quoi faisait allusion Madame Royal, il y a 3 ou 4 mois ...

[invitecaafce96]

Re,

Voir le tableau 1 de la page 81 :

" Quantité en g par tonne d'Uranium initial , des principaux produits à vie longue , après 5 ans de refroidissement, tous Uranium et Plutonium extraits , combustible enrichi à 5% "

http://www.cea.fr/var/cea/storage/st...llis2_53gb.pdf

[invite106ce3b0]

Merci pour ces précisions.

La question derrière la question, c'est finalement de savoir quel déchets ne peuvent pas être revalorisés, car j'imagine que les réacteurs nucléaires sont également des sources inestimables de certains éléments qu'on ne doit pas trouver à l'état naturel, et je suis même surpris qu'il y est des éléments problématique (comprendre très radioactif) pour lesquels on ne trouve pas un usage...

Puis c'est toujours intéressant quand le débat se présente de connaitre un minimum le sujet (posez la question de savoir quel déchet produits réellement une centrale, y'a pas un anti-nucléaire sur 1000 qui peut vous citer un seul isotope).

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitecaafce96]

Re,
Hélas , les produits de fission à vie longue - justement à cause de leur vie longue , de leur toxicité chimique et de leur très forte activité massique n'ont pas d'application
pratique à l'heure actuelle et , à moins d'une évolution soudaine inconnue , personne n'en voit à court terme ;
Les applications médicales font appel à des radioéléments de période courte ( pour disparaître vite du corps du patient ) et délivrant si possible des rayonnements engageant de faibles doses d'irradiation pour le patient , parfois difficiles à produire sur site , juste avant utilisation . C'est un monde totalement déconnecté de celui de votre sujet .
Avant le retraitement des combustibles ( non MOX , qui n'est pas retraité ) , on attend un refroidissement de 3 à 5 ans en piscine de stockage ( d'où le tableau 1 donné à 5 ans ),
au retraitement , on sépare les Uranium et les Plutonium , qui ont leur utilité , et tout le reste devient déchets ultimes à vie longue , vitrifiés .

[maxwellien]

Bonjour, les produits de fission peuvent être nombreux puisque ils dépendent de l'angle d'inclinaison (paramétre aléatoire) des neutrons incidents sur la matière fissible.

[invitebaef3cae]

bonsoir,

pour compléter ce que Catmandou a dit précédemment, En réalité il y a un REP en démantèlement en France, il s'agit de Chooz A. A ma connaissance il est bien avancé. En ce qui concerne la caverne réacteur, il ne reste plus (en gros élément) que la cuve et les internes de cuves. Celle-ci devrait commencer à être découpée sous eau en 2016 (j'ai un doute sur la date). Grosso modo, il ne reste plus de gros trucs, seulement un peu de tuyauteries de la structure métallique et du béton (qui devra être aussi enlevé.

PPJ

[invite6c250b59]

les produits de fission à vie longue (...) n'ont pas d'application pratique à l'heure actuelle et , à moins d'une évolution soudaine inconnue , personne n'en voit à court terme

Je ne comprend pas très bien le raisonnement sous-jacent. Comme tu sais, la grande majorité des produits restant (après passage d'un carburant "frais" dans un EPR), ce n'est pas des actinides mais plutôt un mélange avec en majorité de l'uranium, une cuillère de plutonium, et un zest d'actinide. La raison pour laquelle tu ne considères pas l'uranium et plutonium comme des déchets, je suppose, c'est qu'en France le choix a été fait d'utiliser des techniques (en particulier le MOX) qui permettent de les considérer comme du carburant (ce qui est actuellement un peu moins rentable que de le mettre de coté et de repartir avec du carburant frais -option que suivent les USA depuis toujours, le raisonnement étant que cela diminuerait le risque de prolifération). Mais si tu considères comme un carburant tout ce qui est brûlable, alors les actinides ne devraient pas être un déchet non plus puisque techniquement il ne serait pas si compliquer de les brûler, y compris avec les EPR existants (bien sur, c'est encore plus simple avec des réacteurs type ASTRID ou ADS). Perso je n'ai jamais compris cette manie de vouloir vitrifier tout ce qui bouge encore, au lieu que de les remettre à courir.

[invitecaafce96]

Bonjour,
L'Uranium , soit environ 95% de la masse du combustible usé , avec un taux d'enrichissement restant d'environ 1% , c'est à dire supérieur à celui de L'Uranium naturel ,
retourne à l'usine d'enrichissement pour obtenir du nouveau combustible .
Le Plutonium séparé , les stocks militaires étant plus que complets , est utilisé pour fabriquer le combustible MOX .

Maintenant , pour le reste ,donnez nous la liste des réactions intéressantes avec leur section efficace qui seraient censées produire de l'énergie par un moyen ou par un autre ,
( par fission , je suppose ? ) sur les produits restants , considérés et traités comme déchet ultime .

On pourra continuer utilement ce fil dans ces conditions . Tout "n'est pas brûlable" comme vous avez l'air de le penser .

[invite6dffde4c]

...Mais si tu considères comme un carburant tout ce qui est brûlable, alors les actinides ne devraient pas être un déchet non plus puisque techniquement il ne serait pas si compliquer de les brûler, y compris avec les EPR existants (bien sur, c'est encore plus simple avec des réacteurs type ASTRID ou ADS) ...

Bonjour.
Question de béotien : j’ai entendu parler de cette histoire de « brûler » les déchets radioactifs.
Ça me surprend que l’on puisse « brûler » les différents isotopes ensemble, sans les séparer.
Est-ce possible ?
Est-ce que tous les isotopes vont devenir des isotopes stables en les bombardant ?
Au revoir.

[invitecaafce96]

Bonjour,
Transmutation des déchets ultimes actuels à vie longue : bref résumé ...

Avec la transmutation , nous sortons de la réalité de ce post pour tomber dans la prospective .
Et transmuter les déchets ultimes actuels, n'est pas une manière de les valoriser . Au contraire ! Mettre en œuvre un process industriel de transmutation va coûter très, très, très cher ,
ceci pour des raisons de pure Physique et de technologie .

Eléments transmutables : ( après séparation chimique lourde à cause des activités et de la toxicité chimique , ou même séparation isotopique )
- Certains produits de fission : Cs , I, Tc
- les actinides mineurs : Am , Np , Cm

Les produits de fission :
Purs capturants neutrons, transmutation longue et très coûteuse en neutrons , même les flux de neutrons de réacteurs sont faibles et les sections efficaces peu élevées .
On va pouvoir obtenir un produit à période plus courte, pouvant donner un noyau stable , exemple :
99Tc , de période 210 000 ans , devient 100Tc par capture neutron , de période 15.8 s qui donne 100Ru stable . C'est le cas idéal !

Les actinides mineurs :
Eviter le réactions de capture qui conduisent à d'autres actinides à vie longue , ce qui ne fait que déplacer le problème ,
Favoriser les réactions de fission pour retrouver un maximum de périodes courtes ... Et aussi , de nouveau , quelques longues ...

Où transmuter ???
- dans les réacteurs thermiques actuels , mais trop de neutrons thermiques qui vont donner les captures indésirables sur les actinides mineurs
et quantités à charger en actinides mineurs très limitées pour des raisons physiques de sûreté sur le pilotage des réacteurs .
- dans les réacteurs à neutrons rapides, oui , mieux adaptés par le spectre neutronique rapide , mais on n'en a pas ...
- dans des réacteurs dédiés où tout serait optimisé pour le but à atteindre ... D'accord , mais à quel coût ?
Commençons par aller demander ... 50 milliards (?) à notre ministre des finances pour voir ......

[obi76]

Pour des réacteurs type ASTRID, dans le jargon on l'appelle l'incinérateur, pour dire...

Pour les isotopes, non ils ne deviendront pas tous stables, mais ce qui est bien c'est qu'on en dégrade qui ne pourraient pas être utilisés (et donc des déchets) autrement, en plus de pouvoir utiliser l'U238 dont on ne sait plus que faire...

[invite6c250b59]

L'Uranium (...) retourne à l'usine d'enrichissement pour obtenir du nouveau combustible .

Selon la filière française, et employer cette filière est un choix qui n'est pas économique tant que l'uranium frais a un coût très bas (le lien que je t'ai donné indique que le point 0 est atteint quand l'uranium vaut 300$/kg, ce qui est nettement supérieur aux cours actuels). Idem le MOX, qui a surtout servi un objectif stratégique de réduction des stocks de plutonium issus de la réduction des armes nucléaires. Je suis d'accord que l'existence de ces filières montre quand même que l'uranium 238 et le plutonium devraient être considérés comme du carburant (quoique plus cher que l'uranium frais pour tout avenir prévisible) plutôt que comme des déchets. Ce que je ne comprend pas, c'est pourquoi tu ne tiens pas le même raisonnement pour les actinides. Certes, l'énergie produite par leur combustion serait plutôt négligeable -ne serait-ce que parce qu'ils sont eux-même en quantité négligeable- mais conceptuellement c'est un peu la même chose quand même.

Tout "n'est pas brûlable" comme vous avez l'air de le penser .

Pardon? Ok cela explique ta position mais... as-tu vraiment besoin de connaitre le détail de sections efficaces pour savoir que tout élément (à l'exception du fer) est brûlable? A vrai dire, cela parait trop absurde pour être ton point. Voulais-tu dire "tout n'est pas brûlable dans un EPR en l'absence de carburant frais par ailleurs" ou une autre version qui préciserait la portée de cette affirmation? Il faut que tu précises, sans quoi ton affirmation est trivialement fausse.

Ça me surprend que l’on puisse « brûler » les différents isotopes ensemble, sans les séparer.
Est-ce possible ?
Est-ce que tous les isotopes vont devenir des isotopes stables en les bombardant ?

Oui et non. Oui en théorie... mais faut pas être pressé! En pratique on ne peut pas se contenter de laisser les crayons en place dans un réacteur. Essentiellement, certains produits absorbent tellement les neutrons qu'ils se comportent comme des poisons pour les réactions de fission. Les crayons absorbant trop de neutrons par rapport à ce qu'ils émettent, il ne sont plus utilisables en tant que carburant sans subir d'abord un reprocessing. D'un coté l'uranium 238 (fertile) et le plutonium (fissiles) peuvent directement être utilisés comme carburant pour un EPR (ainsi que ce qu'il reste de l'uranium 235). De l'autre côté les actinides, qui seraient utilisables pour d'autres réacteurs (neutrons rapides ou ADS) mais pas directement dans un EPR (ou plus exactement, ils peuvent être utilisé pour leur production de chaleur en les mettant en périphérie du coeur, mais pas en tant que participant à l'entretien des réactions de fissions).

Avec la transmutation , nous sortons de la réalité de ce post pour tomber dans la prospective .

As-tu regardé le lien que je t'ai donné précédement? Toutes les stratégies dont tu parles demeurent possible, mais les EPR actuels peuvent également être utilisés... difficile d'accorder cela avec "tomber dans la prospective".

Pour des réacteurs type ASTRID, dans le jargon on l'appelle l'incinérateur, pour dire...

Oui, c'est le nouveau pitch de vente. Perso je préfère les ADS

[invite6dffde4c]

Re.
Merci pour vos réponses.
Je tire que c’est peut-être faisable, mais qu’il ne faut pas retenir son souffle en attendant que ça soit une réalité.
Merci encore.
A+

[invite6c250b59]

Je tire que c’est peut-être faisable, mais qu’il ne faut pas retenir son souffle en attendant que ça soit une réalité.

Dommage, "faisable demain matin" me semble plus proche de la réalité.

[invitecaafce96]

Bonjour Jiav,
Je ne comprends pas le sens de votre intervention au sujet du cycle actuel de L'Uranium . Je ne retire rien et je ne peux rien ajouter sauf à expliciter le post d'Obi .
Les réserves de 235U faciles à gérer donnent à peu près 50 à 100 ans d'autonomie nucléaire à la planète ;
Utiliser les milliers de tonnes stockées de 238U , donnent un facteur 50 d'autonomie supplémentaire , soit environ 2500 ans .
Donc, une toute autre autonomie à l'échelle humaine . Rien ne prouve que dans 100 ans , on aura le remplacement de la fission de l' 235U ;Dans 2500 ans, c'est beaucoup plus probable .

Non et non, tout n'est pas transmutable au gré et au bon vouloir de chacun . Ne pas vouloir prendre en compte les relations d'activation est la pire des choses et c'est ce qui fait écrire
et dire un maximum de bêtises , sur ce forum et ailleurs comme fabriquer de l'Or ou autre utopie du même genre ; A vous de vouloir les ignorer . Les flux de neutrons sont faibles , les sections efficaces sont très faibles pour la majorité des réactions nucléaires , et les temps de transmutation deviennent vite infinis à notre échelle pour avoir un résultat bien médiocre .
Je prends un exemple d'un élément qui s'active ENORMEMENT , de tête le plus facile à activer , le 59Co avec lequel , on fabrique le 60Co , bien connu .
Qu'y a t il dans une source de 60Co ? : il y a 90% de noyaux pères de 59Co et seulement 10% de 60Co qui ont été fabriqués et ceci après une irradiation de 2 ans dans les plus forts flux de neutrons thermiques de réacteurs . Cela peut vous donner une idée , pour le reste .

Oui, l'éventuelle énergie de fission des actinides est TOTALEMENT négligeable dans le cas d'une transmutation volontaire , à cause des quantités et ne sera jamais un argument pour s'en servir comme combustible ;
Au contraire , faire la chimie des actinides et préparer d'éventuels combustibles à base d'actinides est extrêmement pénalisant en matière de radioprotection à tous les niveaux .
Déjà que manipuler le Plutonium du combustible MOX n'est pas très joyeux , là , on multiplie les problèmes par 10 ou par 100 .

[invite6c250b59]

Je ne retire rien et je ne peux rien ajouter

Ok. Une dernière chose (je passe sur le "50-100 ans de réserves" si ce n'est pour remarquer que c'est le même chiffre depuis 50 ans): je t'ai donné un lien vers une présentation du MIT qui montre qu'il est faisable de brûler les actinides avec des EPR actuels, sans même utiliser ni des neutrons rapides ni des ADS (évidement il y a plein d'article sur le sujet si tu veux regarder les articles de recherche originaux plutôt que cette présentation). Comment est-ce que tu expliques la persistance de ce désaccord entre toi et ce que ces chercheurs en pensent?

[invitecaafce96]

Re,
Il n'y a pas de désaccord . D'abord , il n'y a aucun EPR qui tourne ( Hélas , de mon point de vue ) . Donc, pour nous , français , c'est le parc EDF REP .
Dans le choix français de mettre les actinides aux déchets ultimes , c'est que le jeu n'en vaut pas la chandelle .
Encore une fois , c'est trop pénalisant en matière de chimie et de radioprotection d'inclure des actinides dans le combustible .
Se greffent des problèmes de sureté de pilotage des réacteurs et toute la démarche technico administrative pour faire admettre un nouveau type de combustible .
Un exemple, tous les REP français ne sont pas aptes et ne sont pas autorisés à utiliser le MOX .
Encore une fois , c'est choix économique volontaire .

[invite6c250b59]

Il n'y a pas de désaccord (...) c'est choix économique volontaire .

Ok, dit comme cela aucun désaccord effectivement.

(PS: et tu as raison que j'aurais du traduire par REP plutôt qu'EPR)

[obi76]

Comment est-ce que tu expliques la persistance de ce désaccord entre toi et ce que ces chercheurs en pensent?

Hummm, tous c'est pas dit.

[invite6c250b59]

Hummm, tous c'est pas dit.

Littéralement vrai