les déchets nucléaires. rappel du cycle gestion des déchets détaillée sur diapo suivante

42
Les déchets nucléaires

Upload: clement-joly

Post on 03-Apr-2015

107 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante

Les déchets nucléaires

Page 2: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante

Séparation des morceaux de gaine non dissous (coques) puis compactage

Clarification de la solution par centrifugation

97%

Centrale nucléaire

Démontage des assemblages combustibles.

Combustible usé retiré après 3 ou 4 ans

Entreposage en piscine. 3 ans

Cisaillage des crayons de combustible.

Dissolution dans l'acide nitrique concentré et chaud.

Solution nitrique

Séparation Uranium Plutonium (procédé PUREX utilisant le tributylphosphate).

Solution haute activité3% Produits de fission et de la capture neutronique

U, Pu

Entreposage intermédiaire 1 an

calcinationfritte de verre

Déchet vitrifié dans des conteneurs en acier inoxydable.

Entreposage provisoire dans des puits verticaux avec circulation forcée d'air puis convection naturelle.

30 ans.

Stockage réversible ou irréversible en formation géologique profonde. > 1 000 000 ans

Séparation pousée et transmutation Entreposage en surface de très

longue durée en attente d'une solution meilleure.

Produits de fission à vie courte stockés en surface.

Rappel du cycle

Gestion des déchets

Détaillée sur diapo suivante

Page 3: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante

Procédé PUREX

Page 4: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante

Entreposage du combustible usé

Page 5: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante

Entreposage du combustible usé (ou irradié)

Page 6: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante

Entreposage des déchets liquides

Page 7: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante
Page 8: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante

Réalisation du verre par fusion d’oxydes et trempe du liquide

Page 9: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante
Page 10: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante

Une compositioncomplexe

Stockage provisoire des déchets vitrifiés de haute activité

Page 11: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante

Le transport des déchets

Page 12: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante
Page 13: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante
Page 14: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante

Les déchets de faible activité

Compaction

Page 15: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante

Déchets de faible activité

Page 16: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante
Page 17: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante

Activité/Période Courte durée de vie Longue durée de vie

Très Faible

Activité

(TFA)

Stockage dédié à l'étude

Filières de recyclage à l'étude

Conversion en stockage des

entreposages actuels (sur sites

miniers) à l'étude

Faible Activité

(FA)

Stockage en surface au centre de

l'Aube radifères (déchets provenant de

de graphite (issus de l'ancienne filière

Stockage(s) dédié(s) de déchets

l'extraction du minerai) et de déchets

UNGG) à l'étude

Moyenne Activité

(MA)

Stockage dédié pour les déchets à

tritium à l'étude base de

Filières à l'étude dans le cadre de la loi

du 30 décembre 1991

(HA)

Haute Activité

Filières à l'étude dans le cadre de la loi du 30 décembre 1991

Page 18: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante

Centre de stockage de l'Aube

Centre de stockage de la Manche

Page 19: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante

Les sites de stockageproposés pour les déchets

de haute activité

Page 20: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante
Page 21: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante
Page 22: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante
Page 23: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante
Page 24: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante
Page 25: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante
Page 26: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante

Les choix mondiaux

Page 27: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante

3) Les études structurales sur les verres de stockage

Page 28: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante
Page 29: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante
Page 30: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante

Modèle de réseau vitreux établi à partir des résultats obtenus

Modèlestructural dedynamique moléculaire

Page 31: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante

3) Tenue à long terme des verres de stockage

Page 32: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante

4 6 8 10 12

(k Å-1)

4 8 12

68SON

7G D

(k Å-1 )

4 6 8 10 12

(k Å-1)

4 8 12

OZH

1HP

(k Å-1)

> 85 % < 15 %Si

Zr

~ 30% ~ 70%

teneur en Ca

vitesse d ’altération

Gel protecteur

Gel non protecteur

Page 33: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante

Rapide cristallisation à la surface après 7 jours dans l’eau déionisée

# Sites de Zr plus liés à Si et Ca (partis dans la solution) # Changement de coordination ([7]

Zr4+) dans le gel# Zr-O-Zr clusters = precipitation de zircone hydratée

1997- 2000 E.Pelegrin, PhD thesis

Formation d’un gel d’alération non protecteur

7 jours

Altération des verres de stockage de déchets nucléaires Altération des verres de stockage de déchets nucléaires Verres borosilicatés contenant 30 oxydesVerres borosilicatés contenant 30 oxydes

Page 34: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante

BFeFeZrZrLa

0.5

0

ZnZnAlAlSiSi

5

0

Les mesures XPS ont mis en évidence deux étapes d ’altération pour les échantillons DW : (i) un enrichissement en éléments lourds depuis 3 heures d’altération et (ii) la précipitation d’une phase alumino-silicatée après 7 jours d ’altération. Les images en électrons secondaires des surfaces des monolithes obtenues au MEB confirment ces résultats.

DW/3h DW/1j DW/7j

Gel non protecteurEvolution rapideForte cristallisation

Page 35: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante

t = 0 t = 3 h t = 1 j t = 7 j

B

Si, Al

Zr, Fe, Zn, La

H2O

B

Si, Al

Zr, Fe, Zn, La

H2O

B

Si, Al, Zn

Zr, La, Fe, CaH2O

pell

icul

e al

téré

e

enrichissement en éléments lourds

précipitation d’une phase alumino-silicatée

Page 36: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante

Très peu de modifications de la surface après 7 days dans une eau minéralisée

[6]Zr dans le gel :connexions par sommets avec le réseau polymérique et charge compensée par Ca

Développement d’un gel protecteur

7 jours

Altération des verres de stockage de déchets nucléaires Altération des verres de stockage de déchets nucléaires (suite)(suite)

1997- 2000 E.Pelegrin, PhD thesis

Page 37: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante

B

Fe

Zr

La

0.4

0

ZnSiAlCa

5

0

Figure 2.1.2.2. : Les mesures XPS (A.) et FTIR-ATR (B.) ont mis en évidence deux étapes d ’altération pour les échantillons L86: (i) un enrichissement en éléments lourds depuis 1 jour d’altération et (ii) la précipitation d’une phase alumino-silicatée riche en Fe et Zn après 7 jours. L ’image en électrons secondaires de L86/7d , obtenue au MEB, ne montre ni phase précipitée, ni figure d ’altération.

Gel protecteurPeu decristallisations

Page 38: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante

t = 0 t = 1 j t = 7 j

B

Si, Al

Ca, Fe, Zn, La

H2OB Si, Al, Zn, Fe

Ca, La

H2O

pell

icul

e al

téré

e

enrichissement en éléments lourds

précipitation d’une phase alumino-silicatée

Zr

Zr

Page 39: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante

Le contrôle législatif

Page 40: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante
Page 41: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante
Page 42: Les déchets nucléaires. Rappel du cycle Gestion des déchets Détaillée sur diapo suivante