Traiter pour recycler

Séparer et conditionner les matières recyclables

Le combustible usé arrivé en fin de vie et déchargé des réacteurs nucléaires contient des matières pouvant être recyclées, notamment de l’uranium (94 % à 95 % du combustible récupéré) et du plutonium (1 %). Les 4% restants constituent les déchets ultimes non recyclables (produits de fission et actinides mineurs).

Le cycle du traitement et du recyclage du combustible usé dure environ 10 ans. Il commence au moment où le combustible est déchargé du réacteur.

Le traitement des combustibles usés consiste à :

• séparer par un ensemble de procédés mécaniques et chimiques les matières valorisables, des déchets ultimes non recyclables (produits de fission et actinides mineurs),
• conditionner l'uranium et le plutonium pour leur recyclage,
• conditionner les déchets ultimes du combustible et les déchets technologiques.

L'uranium "séparé", appelé uranium de retraitement, est concentré sous forme de nitrate liquide pouvant être réutilisé dans la fabrication de nouveau combustible.

Le plutonium est transformé en poudre d’oxyde de plutonium (PuO₂) pour fabriquer du combustible neuf de type MOX (mélange d'oxydes d'uranium et de plutonium), utilisable à nouveau dans des réacteurs nucléaires.

Le MOX est également produit à l’aide de plutonium issu du démantèlement des armes nucléaires. Il contribue à ce titre au désarmement et montre la vocation pacifique civile du recyclage.

Traiter les déchets ultimes

Le traitement des combustibles usés permet de :

• réduire le volume et la radiotoxicité des déchets, par rapport à un stockage des combustibles usés sans traitement,
• de les conditionner, de manière sûre et stable sur des milliers d’années,
• de les transporter en toute sécurité.

Les produits de fission et les actinides mineurs sont :

• calcinés,
• incorporés dans une matrice de verre, chimiquement stable,
• coulés dans un conteneur en acier inoxydable.

Les structures métalliques des assemblages de combustible sont :

• compactées,
• introduites dans des conteneurs en acier inoxydable similaires  à ceux utilisés pour la vitrification.

Les déchets ultimes sont ensuite expédiés vers leurs propriétaires, qui prennent en charge leur gestion.

L'ensemble des opérations est contrôlé par les autorités françaises et internationales telles que : l'ASN (Autorité de Sûreté Nucléaire) pour la France, Euratom (Communauté Européenne de l'Énergie Atomique) et l'AIEA (Agence Internationale de l'Énergie Atomique) pour l'international.

AREVA assure le traitement des combustibles usés auprès des électriciens et exploitants, ainsi que des organismes et institutions en charge de la gestion de l’aval du cycle du combustible.

Ses clients sont répartis sur les 5 continents, mais principalement concentrés en Europe de l’ouest et au Japon.

Conditionner les matières pour la production des combustibles recyclés

Une fois les opérations de traitement terminées, l’usine AREVA La Hague fournit :

• la poudre d’oxyde de plutonium nécessaire à la phase de mélange des poudres lors de la production de combustible MOX, à AREVA MELOX,

• l’uranium de retraitement, concentré sous forme liquide (nitrate d’uranyle) à AREVA Pierrelatte où il sera converti en gaz UF₆ (hexafluorure d’uranium) en vue de son ré-enrichissement pour une nouvelle utilisation.

Cette usine dispose de deux lignes de production  avec une capacité actuelle correspondant à une production électrique de 450 tWh/an (1 700 tonnes de combustible usé /an). En 2009, près de 929 tonnes y ont été traitées.