Cigéo (acronyme de centre industriel de stockage géologique) est un projet français de centre de stockage des déchets radioactifs en couche géologique profonde, aussi appelé enfouissement des déchets nucléaires. Il est conçu pour enfouir (stocker) les déchets radioactifs de haute activité et à vie longue produits par l’ensemble des installations nucléaires françaises, jusqu’à leur démantèlement, et par le traitement des combustibles usés utilisés dans les centrales nucléaires. Après plus de vingt ans de recherche, menées pour l'essentiel au laboratoire de Bure, le projet Cigéo prévoit d'implanter ce site quelques kilomètres plus au nord, à la limite des départements de la Meuse et de la Haute-Marne, aux confins des communes de Ribeaucourt, Bure, Mandres-en-Barrois, et BonnetCigéo, la localisation des installations, dans le bassin-versant de la Seine, à la limite de celui de la Meuse.
Le principe du stockage ou enfouissement profond est retenu par la loi française en 2006. Après une procédure de débat public ayant lieu courant 2013, la commission conclut qu'il n’y a pas urgence pour lancer l’enfouissement des déchets nucléaires et il faut revoir le calendrier. La loi définit en parallèle des voies alternatives : l'entreposage de longue durée des déchets radioactifs, en attendant le stockage définitif ; ou la séparation-transmutation des déchets nucléaires en radioéléments de plus faible activité ou à vie plus courte.
Le coût du projet, dont l'estimation est encore incertaine, varie entre 26 et d'euros. Les modalités de son financement, théoriquement dévolu aux entreprises productrices de déchets, reposent partiellement sur le budget de l'État. L'acceptabilité sociale est l'un des paramètres majeurs de ce projet, un milliard d’euros a été dépensé à cet effet..
Afin d’accompagner l’installation du projet, deux groupements d’intérêt public (GIP) départementaux ont été créés. Le GIP Haute-Marne est présidé par Nicolas Lacroix, président du conseil départemental de Haute-Marne et le GIP Meuse par Jérôme Dumont, président de celui de la Meuse.
Depuis 1996, le projet suscite des controverses concernant le financement, la du processus, les incertitudes sur la capacité à garantir l'imperméabilité du site sur une durée de , la volumétrie à traiter et sur le caractère illusoire du débat.
vignette|Maquettes de conteneurs standards pour déchets à haute activité (droite) et moyenne activité (gauche).
Stockage des déchets nucléaires à vie longue
Objectifs du stockage
L'exploitation des centrales nucléaires génère des produits de fission, généralement de très haute activité dont la durée de vie se compte en dizaines de milliers d'annéesQuels sont les enjeux du stockage des déchets nucléaires à Bure ?, Le Monde, 31 mai 2013. S'y adjoignent des actinides, moins radioactifs mais dont la durée de vie peut se compter en millions d'années, tel que le qui présente une demi-vie (ou période) de d'annéesLes déchets de haute activité (HA), Andra, des produits de fission de moindre activité comme l’ (période de d’années)Les déchets de haute activité (HA), Cigéo, et des produits d'activation comme le (période de ). Ces éléments sont des déchets nucléaires non-réutilisables. Dans le traitement du combustible nucléaire usé, ils sont séparés de l'uranium et du plutonium, potentiellement réutilisables.
La stratégie de gestion de ces déchets radioactifs HAVL (soit donc les produits de fission PF et les actinides mineurs AMin) consiste à les isoler dans des lieux inaccessibles à l’homme le temps nécessaire à la décroissance de leur radiotoxicité, l'enjeu principal pour le long terme résidant dans la capacité de l'installation à contenir suffisamment longtemps les radionucléides au moyen des différentes barrières interposées entre les déchets et les écosystèmes de surfaceLa gestion des déchets radioactifs : Le stockage en couche géologique profonde en France, sur le site de l'IRSN. Une des options actuellement retenues pour réaliser cet isolement consiste à les stocker en profondeur (300 à ) dans des galeries creusées dans une couche géologique stable, dense et le plus possible étanche (le granit, le tuff volcanique, ou l'argile comme cela est envisagé en France). La dangerosité de ces déchets radioactifs diminuera au fil du temps du fait de la décroissance naturelle de la radioactivité qu’ils contiennent : le rayonnement d'une grande partie de ces déchets de haute activité sera ainsi divisé par mille environ dans mille ans.
Les dangers de l'irradiation sont encore mal cartographiés pour des faibles doses d'irradiation, mais selon des autorités internationales en radioprotection (UNSCEAR, CIPR), l'effet est en tout état de cause négligeable pour des irradiations de l'ordre de grandeur de la radioactivité naturelle ambiante (lesquelles sont de l'ordre du micro-Sievert par heure, ou ) Recommandations 2007 de la Commission Internationale de Protection Radiologique, Publication CIPR 103, 2009.. A contrario, pour l'IRSN, . Le stockage souterrain permet le confinement à très long terme de la radioactivité : la circulation d'eau étant très faible en milieu imperméable, seuls certains radionucléides mobiles pourront migrer après plusieurs dizaines de milliers d’années, puis potentiellement atteindre la surface en quantités extrêmement faibles.
Deux thèses de doctorat récentes sur des verres archéologiques et des obsidiennes estiment que le procédé de vitrification utilisé pour fixer les déchets HAVL devrait être capable à lui seul d'assurer le confinement des matières durant Étude d'analogues archéologiques pour la validation des modèles de comportement à long terme des verres nucléaires, Aurélie Verney-Carron, thèse de doctorat, 2008.Altération pluriséculaire des systèmes verre/fer en milieu anoxique : apport des analogues archéologiques à la compréhension des mécanismes, Anne Michelin, Thèse de doctorat, 2011. Néanmoins, pour l'évaluation des performances du stockage profond, les modèles de migrations des corps radioactifs ne font pas intervenir ce confinement artificiel (les conteneurs), seule la roche naturelle est considérée. L'exemple du réacteur nucléaire naturel d'Oklo, où les produits de fission non volatils n’ont bougé que de quelques centimètres en près de deux milliards d’annéesFission product retention in the Oklo natural fission reactors, D Curtis - 1989], , 1982/83, volume 4, numéros 3-4, ., a été utilisé dans les travaux préparatoires à Yucca Mountain pour montrer que ce confinement est possible Yucca Mountain: The Most Studied Real Estate on the Planet, U.S. Senate Committee on Environment and Public Works, March 2006..
Selon un chercheur ayant soutenu en 2017 une thèse d'histoire des sciences à l'EHESS., l'Andra a dû peu à peu renoncer à produire une preuve formelle de la sécurité absolue du stockage sur le modèle d'une démonstration mathématique et table désormais plutôt sur un « faisceau d'arguments » montrant que l'évolution de Cigéo est maîtrisée à très long terme.
Étude de l'argile du Callovo-Oxfordien vignette|Coupe géologique du site de Bure.
La zone proposée par l’Andra pour le projet d'implantation du centre de stockage Cigéo est située dans l’est de la France, à la limite des départements de la Meuse et de la Haute-Marne.
Les performances de sûreté à long terme d’un tel centre de stockage sont, entre autres facteurs, dépendantes des caractéristiques de la roche hôte. La couche géologique retenue pour le stockage est celle du « Callovo-Oxfordien ». Il s’agit d’une couche de roche argileuse, vieille d’environ d’années, située à environ de profondeur dans l’est du bassin parisien (entre 420 et de profondeur sur le site du laboratoire). Les argilites (mélange d’argile et de quartz) du Callovo-Oxfordien (époque du Jurassique) possèdent a priori des caractéristiques physico-chimiques qui tendent à limiter la migration des radionucléides. La couche d'argile, de plus de d'épaisseur et à de profondeur, a révélé d'excellentes qualités de confinement : stable depuis d'années au moins, homogène sur plusieurs centaines de km, le milieu est très peu perméable et s’oppose donc à la circulation de l’eau (principale cause de la dégradation des colis et de la dissémination des radioéléments), et l'argile a une capacité de rétention (capacité de sorption des éléments radioactifs) élevée.
Pour les situations d'exploitation du stockage, l'Andra vise une dose maximale admissible de pour le public et pour les travailleurs exposés, soit le quart de ce que demande la réglementation actuelleDossier 2005 Argiles, Andra 2005. Pour le long terme, l'objectif fixé à l'Andra est que la dose engagée à l'exutoire doit rester inférieure à pour le groupe de référence le plus exposé. Les modélisations estiment que la dose à l'exutoire serait au maximum de au bout de (dominées par l'iode-129 et le chlore-36, tous deux solublesLa gestion des déchets nucléaires, Olivier Méplan, CNRS 2006) ; tout en restant largement sous l'objectif elle serait plus élevée () dans l'hypothèse d'un stockage des combustibles usés CU1 et CU2 d'EdF.
L’objet du laboratoire de recherche souterrain de Meuse/Haute-Marne était donc l’étude de la couche d’argilite, en vue de déterminer si ses caractéristiques sont cohérentes avec les objectifs de sûreté d’un centre de stockage implanté au sein de la zone de transposition« La zone de transposition est la zone au sein de laquelle la couche du Callovo-Oxfordien présente des propriétés physiques et chimiques similaires à celles observées au niveau du laboratoire souterrain de recherche. Sa superficie est d’environ .» C.RP.ADP.09.0035.A .
Les travaux de l’Andra ont permis de mettre en évidence que les propriétés des argilites du Callovo-Oxfordien réduisaient fortement la mobilité des actinides mineurs et ainsi le flux d’activité associé sortant de la formation hôte en les confinant dans le champ procheAvis -AV-0187 de l’Autorité de sûreté nucléaire du 4 juillet 2013, sur la transmutation des éléments radioactifs à vie longue.. L'Autorité de sûreté nucléaire souligne toutefois la nécessité de prendre en compte « les incertitudes résiduelles » sur l'homogénéité de la couche géologique d'argile, incertitudes qu'invoque l'association France Nature Environnement pour justifier son opposition au projet.
Description du projet
Description générale
L'installation envisagée est composée d’installations de surface, notamment pour accueillir et préparer les colis de déchets ou servir de support aux travaux de creusement et de construction des ouvrages souterrainsLe projet Cigéo, Andra, mai 2013.. Il est prévu que les déchets soient stockés dans des installations souterraines, situées à environ de profondeur, dans une couche de roche argileuse qui doit être imperméable et avoir des propriétés de confinement sur de très longues échelles de temps. Un funiculaire devrait pouvoir descendre ou remonter les colisLabalette, T., Harman, A., & Dupuis, M. C. (2011, January). The Cigéo industrial geological repository project. In ASME 2011 International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (). American Society of Mechanical Engineers., sa conception et son éventuelle réalisation, maintenance et exploitation ont été confiées à l'entreprise grenobloise Poma (spécialisée dans le transport par câble, les remontées mécaniques et téléphériques) pour un coût total de et pouvant être éventuellement opérationnel en 2025 (si le Centre de stockage est décidé)Bati actu (2014), Brève intitulée Un funiculaire souterrain pour transporter les déchets nucléaires(27/08/2014).
Entré en phase pré-industrielle en 2011, le projet Cigéo pourrait accueillir les premiers déchets en 2025 après une série d'étapes et un calendrier définis par la loi. Cigéo est prévu pour être exploité pendant au moins . L’installation souterraine de stockage, à de profondeur, sera construite progressivement, au fur et à mesure des besoins. Son étendue sera d’environ au bout d’une centaine d'années..