Les déchets nucléaires sont le radioactive des déchets produits par les réacteurs nucléaires, ou vers la gauche sur des projets de recherche, les utilisations médicales, et la fabrication des armes nucléaires. Méthodes de classification peuvent varier légèrement d'un pays à l'autre, mais deux catégories - les déchets de haute activité (HA) et les déchets de faible activité (FA) - sont généralement reconnue, basée sur la radioactivité, la source et la demi-vie. Ces matériaux sont potentiellement dangereux car ils émettent des rayonnements ionisants , ce qui peut endommager ou tuer les cellules, produire des mutations et des malformations congénitales, et causer le cancer. Le degré de risque dépend du niveau et du type, de la radioactivité, avec certains matériaux étant très dangereux à l'état brut, et d'autres qui pose peu de danger dans la plupart des circonstances. L'élimination sécuritaire des déchets nucléaires est un problème permanent et controversé.
Types et sources
Déchets de haute activité est principalement constitué de barres de combustible irradié provenant des réacteurs nucléaires. Ces centrales s'appuient sur la fission nucléaire pour produire de la chaleur, et le combustible est transformé en des tiges qui peuvent être déplacées dans et hors du cœur du réacteur pour commander le processus. Après un certain temps, le taux de fission dans une tige va diminuer au point où il n'est plus efficace, et la tige sera supprimé. Les tiges enlevées sont connus comme des barres de combustible irradié et sont hautement radioactifs, contenant un certain nombre de produits de fission - éléments radioactifs créés par le processus de fission. Ces éléments se désintègrent à des vitesses différentes, et au fil du temps, les tiges deviennent moins radioactif, mais resteront potentiellement dangereux pour des milliers d'années.
Les déchets de faible niveau, aux Etats-Unis, comprend essentiellement tout ce qui ne vient pas dans la catégorie des déchets de haute activité. Il provient d'une grande variété de sources. Il se compose de matériaux qui ont été en contact avec des substances radioactives ou qui sont devenus eux-mêmes radioactifs dus à l'exposition à certaines formes de rayonnement, ainsi que de petites quantités de radioisotopes des instituts de recherche et les hôpitaux. Les exemples sont des vêtements de protection portés par les membres du personnel qui travaillent avec des matériaux radioactifs, et les seringues et les aiguilles utilisées pour l'injection de radio-isotopes à des fins médicales. Il reste généralement potentiellement dangereux pour entre quelques dizaines et quelques centaines d'années.
Certains pays ont une catégorie intermédiaire de déchets. Ce n'est pas reconnue aux Etats-Unis, mais est utilisé en Europe, et comprend des parties au rebut des réacteurs nucléaires qui ont été en contact avec le combustible nucléaire, et les matériaux issus de la déconstruction des réacteurs. Une autre catégorie est «résidus miniers», qui sont les restes de l'extraction de l'uranium de son minerai. Ce ne sont que légèrement radioactifs, et sont généralement considérés de poser plus d'un produit chimique à un risque radiologique, car ils contiennent souvent des métaux lourds toxiques.
Élimination
Les déchets de haute activité est généralement stocké sur le site de plantes centrales nucléaires jusqu'à un site de stockage approprié est disponible. Au cours de cette période de stockage initiale, il est maintenu sous au moins 20 pieds (6 mètres) d'eau, qui absorbe le rayonnement. L'option privilégiée pour stockage à long terme est profond sous la terre, avec la matière radioactive enfermée dans le verre, et soigneusement contrôlée. Trouver un site de stockage approprié est cependant problématique, car les plans de stocker des déchets hautement radioactifs à un endroit donné ont tendance à rencontrer une opposition farouche. Barres de combustible irradié peuvent également être stockées dessus du sol dans un grand métal et des conteneurs en béton.
Une autre option pour barres de combustible irradié est retraitement. Après une grappe de combustible nucléaire a été éliminée du réacteur, elle contient encore plus de l'uranium initial, mais mélangé avec les produits de fission hautement radioactifs. Ce cocktail radioactif peut être séparé par un processus appelé retraitement nucléaire, qui trie les éléments du combustible usé, et permet au carburant utile à être récupéré et réutilisé. Ce processus laisse toujours derrière certains déchets hautement radioactifs qui doivent être éliminés, mais la quantité est beaucoup plus petit. À partir de 2013, le retraitement n'est pas pratiquée aux Etats-Unis, mais est effectuée au Royaume-Uni et en France.
Les déchets de faible activité sont entreposés dans des conteneurs spéciaux qui, le cas échéant, ont un degré de protection approprié pour le niveau et le type, de la radioactivité.Les substances qui émettent un rayonnement alpha ne nécessitent pas de protection, car ils sont seulement dangereux en cas d'ingestion ou d'inhalation. Le rayonnement gamma et neutrons émetteurs nécessitent toutefois un blindage important. Comme pour les déchets de haute activité, les matériaux sont enterrés dans le sol, mais le plus souvent relativement près de la surface.
Le risque posé par les déchets nucléaires
Les déchets nucléaires sont potentiellement dangereux car il émet des types de rayonnement qui ont suffisamment d'énergie pour ioniser des atomes, ce qui signifie que les atomes se chargent électriquement en raison, par exemple, aux électrons étant enlevés.Dans le corps humain, ces atomes chargés peuvent interagir avec d'autres atomes, ce qui provoque des modifications chimiques dans les cellules et dans l'ADN. Des niveaux élevés de rayonnements ionisants tuent les cellules et peuvent causer des effets immédiats mortelles, tandis que les niveaux inférieurs peuvent causer des dommages génétiques et le cancer. Pour mettre les choses en perspective, cependant, les déchets nucléaires n'est pas nécessairement plus dangereux que les poisons chimiques, qui sont produites en quantités beaucoup plus grandes. Il a été estimé que l'exposition du public à des agents cancérigènes du charbon des centrales à flamme est beaucoup plus important que de déchets nucléaires, en raison de produits chimiques et d'éléments radioactifs naturels, libéré dans l'atmosphère par la combustion du charbon.