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Glossaire

Transmutation

On a eu l'idée depuis longtemps de transmuter les déchets radioactifs à vie longue en radioéléments à vie courte ou moyenne et même stables. Cette méthode, en principe la plus "propre", est la plus difficile. Il faut extraire des déchets, outre le plutonium, les éléments les plus encombrants, comme les actinides mineurs (neptunium, américium, curium) ou les produits de fission à vie longue. Une fois compactés, ces éléments que l'on souhaite éliminer sont introduits dans le combustible des réacteurs.

Les éléments introduits dans les réacteurs sont transformés par capture de neutrons suivies ou non de fission. La transformation par fission est la plus avantageuse, car elle produit généralement des éléments stables ou à vie courte, elle fournit des neutrons et libère de l'énergie. L’incinération des produits de fission par simple capture est "neutrophage" : elle consomme des neutrons et coûte de l’énergie.

Le problème principal est celui du faible rendement de la transformation. Les noyaux sont transmutés individuellement. Il y en a un très grand nombre dans la quantité de matière à transmuter. Un point de repère est la quantité d'uranium transmutée dans le combustible d'un réacteur. Un réacteur qui a fourni 1 GW d'électricité pendant un an, a transformé 4,5 % de son uranium en plutonium et produits de fission, soit 900 kg sur un total de 22 tonnes. Cela semble beaucoup, mais c'est peu par rapport à la puissance du réacteur.

Incinérer c'est transmuter à nouveau ces produits issus d’une transmutation. Le plutonium présente un cas à part. C'est à la fois l'élément à brûler en priorité et le plus facile à brûler. Déchet le plus encombrant s'il est laissé en l'état, il rapporte de l'énergie s'il est consommé. Les actinides sont produits en nettement plus petite quantité (une dizaine de kilos par réacteur et par an). Si on arrive à les fissionner, leur transmutation produit aussi de l'énergie. L’incinération des produits de fission à vie longue, qui représentent quelques kilos par an, est plus coûteuse et difficile.

Pour transmuter efficacement, il faut des flux de neutrons élevés. Ces neutrons doivent être, de préférence rapides. Les neutrons lents sont incapables ou inefficaces pour détruire les noyaux à part le plutonium-239.

Source : La radioactivité.com (IN2P3, CNRS, EDP)

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