Projet de centre de stockage en couche géologique profonde Cigéo

 Cigéo est le projet de centre de stockage de déchets radioactifs en couche géologique profonde développé par l’Andra ^[1]. Conformément aux termes de la loi du 28 juin 2006 aujourd’hui codifiée, Cigéo est conçu et dimensionné pour stocker les déchets radioactifs de haute activité et de moyenne activité à vie longue (HA-MAVL). L’Andra a déposé en janvier 2023 un dossier de demande d’autorisation de création (DAC) pour cette installation. Cette demande s’appuie notamment sur les données et expériences réalisées au sein du laboratoire souterrain de Meuse/Haute-Marne.

Le stockage de déchets radioactifs en couche géologique profonde consiste à mettre en place, sans intention de les reprendre, des colis de déchets radioactifs dans une installation souterraine implantée dans une couche géologique dont les caractéristiques permettent de confiner les substances radioactives contenues dans ces déchets. Une telle installation de stockage - contrairement aux installations d'entreposage - doit être conçue de telle sorte que la sûreté à long terme soit assurée de manière passive, c'est-à-dire sans dépendre d'actions humaines (comme par exemple des activités de surveillance ou de maintenance) qui nécessitent un contrôle institutionnel dont la pérennité ne peut être garantie au-delà d'une période de temps limitée. Enfin, la profondeur des ouvrages de stockage doit être telle qu'ils ne puissent être affectés de façon significative par les phénomènes naturels externes attendus (érosion, changements climatiques, séismes...) ou par des activités humaines (agriculture, urbanisation...).

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L'installation Cigéo, dont l’exploitation est prévue pour durer pendant au moins cent ans, devra être flexible au cours du temps afin de laisser aux générations futures la possibilité d’adapter le centre et ses équipements aux évolutions techniques qui concerneront demain la gestion des déchets radioactifs : cela fait partie de l‘exigence de réversibilité ^[2] introduite par la loi du 28 juin 2006. En ce sens, l'article L.542-1-1 du code de l’environnement dispose que « le stockage en couche géologique profonde de déchets radioactifs est le stockage de ces substances dans une installation souterraine spécialement aménagée à cet effet, dans le respect du principe de réversibilité ». L’ASN s’est prononcée sur le principe de réversibilité en 2016.

En savoir plus :

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Projet Cigéo : le parcours d’un colis - © Andra

Présentation par l'ANDRA du cheminement d'un colis à l'intérieur du projet Cigéo  © Andra

Publié le 07/02/2008

Guide de l'ASN n°1 : Stockage définitif des déchets radioactifs en formation géologique profonde

Guide de sûreté relatif au stockage définitif des déchets radioactifs en formation géologique profonde

A l’issue de l’instruction de la demande déposée par l’Andra, si l’autorisation de création de Cigéo est accordée (par la signature d’un décret), l’exploitation de l’installation doit débuter par une phase industrielle pilote permettant de conforter le caractère réversible et la démonstration de sûreté de l’installation. Cette phase, qui débute dès l’obtention du décret d’autorisation de création, a pour objectif de tester progressivement en conditions réelles les fonctionnalités techniques et organisationnelles de Cigéo.

Durant cette phase, et préalablement à la première arrivée des colis de déchets radioactifs, l’ASNR délivrera à l’Andra une autorisation de mise en service partielle, limitée à l'exploitation des quartiers pilotes, conformément à l’article L. 542-10-1 du code de l’environnement. Pour obtenir cette autorisation, l’Andra devra déposer un dossier ^[1] comprenant notamment le rapport de sûreté de l’installation et une mise à jour de l’étude d’impact. Une fois cette autorisation accordée, l’Andra pourra procéder au stockage des premiers colis de déchets radioactifs.

Les résultats de la phase industrielle pilote feront l’objet d’un rapport de l’Andra, et seront soumis à évaluation de l’ASNR (cet avis, ainsi que celui de la CNE seront à leur tour évalués par l’Office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques). En fonction des résultats de l’examen de ce rapport, le Gouvernement soumettra au Parlement un projet de loi encadrant l’exploitant de l’installation en adaptant les conditions de la réversibilité.

L’ASNR pourra alors, le cas échéant, délivrer l’autorisation de mise en service complète de l’installation. Cette autorisation ne pourra être délivrée que si l’installation garantit la réversibilité du centre selon les conditions prévues par la loi.

Le contrôle de l’ASNR continuera pendant la phase industrielle pilote et après mise en service complète. Si besoin, l'ASNR pourra également compléter les prescriptions qui s’appliquent à l’installation et veillera, notamment par des inspections régulières, à ce que l’installation soit en conformité avec les exigences applicables et notamment son décret d’autorisation de création et les prescriptions de l’ASNR.

Par ailleurs, en cas d’une éventuelle demande de modification substantielle de l’installation, une nouvelle procédure d’autorisation complète devrait être réalisée comme le prévoit l'article L.593-14 du code de l'environnement.

Enfin, tous les dix ans après l’obtention de l’autorisation de mise en service, l’Andra devra procéder au réexamen périodique de son installation en prenant en compte les meilleures pratiques du moment. Ce réexamen périodique, instruit par l’ASNR, devra permettre d'apprécier la situation de l'installation au regard des règles qui lui sont applicables et d'actualiser l'appréciation des risques ou inconvénients que l'installation présente, en tenant compte notamment de l'état de l'installation, de l'expérience acquise au cours de l'exploitation, de l'évolution des connaissances et des règles applicables aux installations similaires.

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Le code de l’environnement (Article L. 542-1-1) désigne sous les termes de « déchets radioactifs » les substances radioactives pour lesquelles aucune utilisation ultérieure n’est prévue ou envisagée. Chaque type de déchets nécessite un traitement et une solution de gestion à long terme adaptés afin de maîtriser les risques qu’ils présentent, notamment le risque de dissémination de substances radioactives dans l'environnement.

Les déchets radioactifs sont classés en fonction des niveaux de rayonnement qu’ils émettent, représentés par leur activité (nombre de désintégrations radioactives par seconde), et de leur demi-vie, caractérisant le temps nécessaire pour que la radioactivité décroisse de moitié. Cette catégorisation permet de prévoir des stratégies de gestion adaptées à chaque type de déchets.

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Les déchets radioactifs proviennent en majorité de l’industrie électronucléaire (retraitement du combustible usé et des produits irradiés, comme les gaines de combustible). Une autre part importante des déchets est issue des domaines de la recherche (laboratoires du CEA, ITER, etc.) et de la défense (propulsion nucléaire, production et élimination d’armes nucléaires). Une fraction des déchets est produite par le domaine médical et certaines industries non électronucléaires. Enfin, le reste des déchets est produit par les opérations de démantèlement des installations nucléaires.

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Environ 90% du volume des déchets radioactifs produits en France disposent dès à présent de filières de gestion à long terme. Toutefois, les déchets de haute activité et de moyenne activité à vie longue (HA-MAVL), qui représentent environ 3% du volume des déchets radioactifs existants mais concentrent plus de 99% de la radioactivité, ne disposent pas encore de filière de gestion définitive adaptée. L’ASNR considère que de telles filières doivent être mises en place et que, du point de vue de la sûreté, le stockage en couche géologique profonde est la solution technique appropriée. C’est la raison d’être du projet Cigéo.

En savoir plus :

La gestion des déchets radioactifs

Les activités nucléaires produisent des déchets radioactifs qui sont gérés selon leur niveau d'activité et leur durée de vie.

L’inventaire des déchets destinés à Cigéo

Les types de déchets susceptibles d’être stockés dans le centre de stockage en couche géologique profonde sont précisés dans les inventaires dits « de référence » et « de réserve », définis par l'article D. 542-90 du Code de l’environnement. Ces inventaires servent de base pour les études de conception du stockage.

L’inventaire de référence regroupe les déchets HA et MA-ML déjà produits, ainsi que les déchets de fonctionnement et de démantèlement des installations en exploitation ou autorisées à fin 2016. Il prévoit une durée moyenne de fonctionnement du parc électronucléaire français de 50 ans, ainsi que l’exploitation de l’EPR de Flamanville. En revanche, il ne prend pas en compte les matières et déchets engendrés par le fonctionnement et le démantèlement de nouveaux réacteurs. L’inventaire de référence est estimé à environ 10 000 m3 de déchets HA, et 73 000 m3 de déchets MA-VL. Le centre de stockage Cigéo à l’étude est conçu pour accueillir les déchets de cet inventaire.

L’inventaire de réserve prend en compte les incertitudes liées notamment à la mise en place de nouvelles filières de gestion de déchets ou à des évolutions de politique énergétique. Il donne lieu à des études d’adaptabilité visant à démontrer que les substances constituant cet inventaire pourront, sous réserve d’autorisations adéquates, être accueillies si besoin dans l’installation. Pour définir cet inventaire, plusieurs scénarios ont été étudiés : arrêt anticipé de la production électronucléaire, changement de types de combustibles ou de réacteurs, etc. Ainsi, l’inventaire de réserve comprend des combustibles usés non-retraités, des combustibles usés issus de réacteurs de la recherche, des déchets FA-VL, ou encore des produits de fission vitrifiés en cas de prolongement de la durée d’exploitation des réacteurs.

Dans le cadre de la loi du 30 décembre 1991, relative aux recherches sur la gestion des déchets radioactifs, de la loi de programme relative à la gestion durable des matières et déchets radioactifs du 28 juin 2006 et du Plan national de gestion des matières et des déchets radioactifs (PNGMDR), l’Andra a mené des études et remis des rapports et dossiers sur le stockage en couche géologique profonde qui ont fait l’objet d’avis formels de l’ASN. Dans ces avis, l’ASN a pu se prononcer sur des propositions partielles de conception ou sur des options proposées par l’Andra pour assurer la sûreté d’une telle installation et a pu préciser des éléments et avancées qui seraient nécessaires pour obtenir une éventuelle autorisation.
Un stockage réversible en couche géologique profonde est une installation nucléaire de base particulière, sa procédure d’autorisation de création doit suivre un certain nombre de dispositions spécifiques introduites par l’article L. 542-10-1 du code de l’environnement en complément de la procédure habituelle décrite dans le décret dit « procédures » ^[1].

Ainsi, la création de l’installation doit être précédée :

• d’études de la couche géologique prévue pour l’implantation du stockage au moyen d’un laboratoire souterrain ;
• d’un débat public ;
• d’une loi fixant les conditions de réversibilité de l’installation.

La loi du 25 juillet 2016 précisant les modalités de création d'une installation de stockage réversible en couche géologique profonde des déchets radioactifs de haute et moyenne activité à vie longue a défini la notion de réversibilité. Des revues de la mise en œuvre de la réversibilité sont prévues au moins tous les cinq ans.

À la suite du débat public, qui s’est tenu fin 2013 et dont les conclusions ont été rendues au début de l’année 2014, l’Andra a précisé qu’elle remettrait à l’ASN un dossier d’options de sûreté pour préparer l’instruction de la demande d’autorisation de création de Cigéo. Cette démarche est encadrée par l’article R. 593-14 du code de l’environnement. L’ASN a accueilli favorablement cette décision de réaliser un dossier d’options de sûreté, qu’elle considère comme nécessaire pour la poursuite d’un processus de développement par étapes maîtrisé, et a fait part à l’Andra de ses attentes sur ce dossier en décembre 2014. Celui-ci a été déposé en 2016 et a fait l’objet d’une instruction de l’ASN. Dans ce cadre, elle a demandé une expertise à son appui technique, l’IRSN. Elle a également fait expertiser ce dossier par les groupes permanents d’experts placés auprès d’elle et l’a soumis à une revue par des experts issus d’autorités de sûreté étrangères, coordonnée par l’AIEA. À l’issue de cette phase d’instruction technique, l’ASN a consulté le public sur son projet d’avis du 1^er août au 15 septembre 2017. Après analyse des contributions reçues, l’ASN a rendu son avis le 11 janvier 2018.

Publié le 01/12/2016 à 15:00

CIGEO : revue internationale du dossier d’options de sûreté

Souhaitant disposer du regard de pairs internationaux dans le cadre de l’instruction du dossier d’options de sûreté (DOS) du projet de stockage de déchets radioactifs en couche géologique profonde développé par l’Andra, dénommé Cigéo, l'ASN a demandé à l'AIEA d’organiser une revue internationale de ce dossier par des experts appartenant à des autorités de sûreté étrangères.

En savoir plus :

 Consulter :

• Courrier de l’ASN du 12 avril 2022
  Sur la définition de l’aléa sismique en phase d’exploitation de Cigéo
• Lettre adressée à l’Andra
  Précisant les options de sûreté satisfaisantes ainsi que les études et justifications complémentaires nécessaires à la demande d’autorisation de création
• Avis n° 2018-AV-0300 de l’ASN du 11 janvier 2018
  Relatif au dossier d’options de sûreté présenté par l’Andra pour le projet Cigéo de stockage de déchets radioactifs en couche géologique profonde
• Lettre CODEP-DRC-2016-005220 du 20 juin 2016
  Dossier « projet de stockage de déchets radioactifs en couche géologique profonde – plan de développement des composants du projet Cigéo »
• Avis n° 2016-AV-0267 de l’Autorité de sûreté nucléaire du 31 mai 2016
   Relatif à la réversibilité du stockage de déchets radioactifs en couche géologique profonde
• Lettre CODEP-DRC-2015-004834 du 7 avril 2015
  Dossier « projet de stockage de déchets radioactifs en couche géologique profonde – maîtrise des risques en exploitation au niveau esquisse du projet Cigéo »
• Avis n° 2015-AV-0227 de l’Autorité de sûreté nucléaire du 10 février 2015
  Relatif à l’évaluation des coûts afférents au projet Cigéo de stockage de déchets radioactifs en couche géologique profonde
• Lettre CODEP-DRC-2014-039834 du 19 décembre 2014
  Options de sûreté du projet Cigéo
• Lettre CODEP-DRC-2014-039040 du 9 octobre 2014
  Dossier « Projet de stockage de déchets radioactifs en couche géologique profonde – ouvrages de fermeture »
• Lettre CODEP-DRC-2013-033414 du 18 novembre 2013
  Dossier « Projet Cigéo – Esquisse Jesq03 (2012) – Documents de synthèse des évolutions par rapport au dossier 2009 et impact sur la sûreté »
• Avis n° 2013-AV-0179 de l’Autorité de sûreté nucléaire du 16 mai 2013
  Sur les documents produits par l’Andra depuis 2009 relatifs au projet de stockage de déchets radioactifs en couche géologique profonde
• Avis n° 2011-AV-129 du 26 juillet 2011 de l’ASN
  Sur le dossier relatif au stockage réversible profond des déchets de haute et moyenne activité à vie longue déposé par l’Andra conformément à l’article 11 du décret n°2008-357 du 16 avril 2008
• Avis n° 2011-AV-0118 de l’Autorité de sûreté nucléaire du 10 mai 2011
  Concernant le renouvellement de l’autorisation d’exploitation du laboratoire de recherche souterrain de Meuse/Haute-Marne de l’Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (ANDRA)
• Avis n° 2010-AV-0084 de l’Autorité de sûreté nucléaire du 5 janvier 2010
  Sur le dossier de l’agence nationale de gestion des déchets radioactifs (ANDRA) relatif à la proposition d’une zone d’intérêt pour la reconnaissance approfondie et de scénarios d’implantation en surface pour un stockage réversible en formation géologique profonde
• Guide de sûreté de l’ASN
  Relatif au stockage définitif des déchets radioactifs en formation géologique profonde - Février 2008
• Avis de l’Autorité de sûreté nucléaire du 1er février 2006
  Sur les recherches relatives à la gestion des déchets à haute activité et à vie longue (HAVL) menées dans le cadre de la loi du 30 décembre 1991 et liens avec le PNGDR-MV

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Dans son rapport de 2006, sur lequel est fondée la loi du 28 juin 2006, l’ASN a précisé que « des résultats majeurs relatifs à la faisabilité et à la sûreté d’un stockage ont été acquis sur le site de Bure […] L’ASN juge qu’il apparaît désormais raisonnable, si le Parlement décide du principe du stockage géologique des déchets de haute activité et à vie longue, de rechercher un périmètre propice pour leur stockage dans la zone de transposition définie par l’Andra au nord et à l’ouest du laboratoire de Bure. En effet, les résultats obtenus indiquent la forte probabilité de pouvoir démontrer la sûreté d’une installation de stockage sur la zone de transposition précitée ».

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L’ASN s’est d’abord prononcée sur la zone de transposition sus-citée (environ 250 km²) définie par l’Andra en 2005, puis sur la « zone d’intérêt pour la reconnaissance approfondie » (ZIRA) d’environ 30 km², proposée par l’Andra en 2009, dans laquelle des travaux de reconnaissance plus poussés ont été menés. L’ASN estime dans son avis du 5 janvier 2010 que la localisation proposée par l’Andra pour la ZIRA est satisfaisante.

Depuis l’an 2000, le Laboratoire souterrain de Meuse/Haute-Marne, creusé au sein de la ZIRA, permet à l’Andra de recueillir de nombreuses données concernant le milieu géologique où sera implantée l’installation Cigéo (si elle est autorisée). Les études menées dans le laboratoire du site géologique de Bure ont confirmé que la zone présente des caractéristiques favorables à un stockage en profondeur. Une couche d'argile de plus de 130 mètres d'épaisseur, à 500 mètres de profondeur, atteste de qualités réputées suffisantes (stabilité depuis 100 millions d'années au moins, circulation particulièrement lente de l'eau souterraine, capacité de rétention élevée des éléments, etc.).

Au fil du temps, de nombreuses expériences ont ainsi pu être menées, notamment sur les méthodes de creusement des tunnels et des alvéoles qui contiendront les colis de déchets. Ainsi, l’Andra accumule des connaissances pour démontrer la faisabilité à l’échelle industrielle du projet, ainsi que pour garantir la sûreté durant les phases d’exploitation et post-fermeture. Ainsi, plus de 2,4 km de galeries ont été creusés par différentes méthodes (tunnelier, attaque ponctuelle, explosifs), et des essais de scellement des galeries sont en cours de réalisation. Plus d’une vingtaine de démonstrateurs d’alvéoles pour déchets de haute activité ont été creusés, ainsi qu’un démonstrateur d’alvéoles pour l’accueil des déchets de moyenne activité à vie longue.

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L’Andra mène également de nombreuses expérimentations de vieillissement des matériaux constituant les alvéoles haute activité, mais également sur la pâte de verre constitutive des colis de déchets de haute activité. Les interactions verre/acier/béton sont également analysées, afin de perfectionner les modélisations. La roche continue également à être étudiée, pour affiner les prédictions d’évolution de l’installation. Ainsi, ce sont plus de 28 200 points de mesure qui sont instrumentés au sein du laboratoire. L’ASNR s’assure, par sondage lors de visites semestrielles, de la bonne réalisation des différentes expérimentations.

En savoir plus :

L’article L. 542-12 du code de l’environnement précise les modalités de fixation du coût de référence du projet Cigéo, actuellement arrêté à 25 milliards d’euros.

Le financement de ce projet sera, en tout état de cause, effectué par les producteurs de déchets HA et MA-VL, qui financent dès à présent les activités de conception de l’Andra par une taxe dédiée dite « de recherche ».

L’Andra a transmis en mai 2025 un dossier de réévaluation du coût du projet Cigéo, qui est actuellement en cours d’instruction par l’ASNR.

En savoir plus :

L’approche d’un stockage en couche géologique profonde, considérée par l’ASN dans son avis du 1^er février 2006 comme une solution de gestion de référence, a été confortée par la directive européenne 2011/70/Euratom du 19 juillet 2011 relative à la gestion sûre et responsable des déchets radioactifs et du combustible usé. La directive rappelle que « l’entreposage de déchets radioactifs, y compris à long terme, n’est qu’une solution provisoire qui ne saurait constituer une alternative au stockage » et que « il est communément admis que sur le plan technique, le stockage en couche géologique profonde constitue, actuellement, la solution la plus sûre et la plus durable en tant qu’étape finale de la gestion des déchets de haute activité et du combustible usé considéré comme déchet ».

L’ASNR participe activement aux études et échanges internationaux, notamment à l’AIEA, dans le domaine des déchets radioactifs et soutient l’harmonisation internationale des règles de sûreté applicables au stockage en couche géologique profonde.

En Belgique, la solution de référence proposée par l’organisme national des déchets radioactifs et des matières fissiles enrichies (ONDRAF) est la mise en dépôt géologique dans l’argile tandis qu’aux Pays-Bas l’argile et le sel sont à l’étude. La Suisse quant à elle expérimente les stockages en terrains argileux et granitiques (sites du Mont-Terri et Grimsel, argile et granite).

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En Finlande, Posiva Oy conçoit depuis 2004 un laboratoire de recherche dans un sol granitique à proximité du site d’Olkiluoto, où un réacteur EPR est en construction. La législation prévoit trois étapes pour le projet de stockage en couche géologique profonde en cours de développement : une décision de principe (prise en 2000/2001), une autorisation de construction (délivrée par le gouvernement finlandais le 12 novembre 2015 au terme de 3 ans d’instruction) puis une autorisation de mise en service (prévue pour 2025). Les premiers colis de déchets devraient y être introduits dès 2025.

En Suède, une demande d’autorisation pour la construction de l’installation de stockage profond de son combustible usé dans un sol granitique à Forsmark a été déposée auprès de l’agence de sûreté nucléaire en 2011 et est en cours d'instruction. L’installation pourrait être opérationnelle à l’horizon 2030.

Le massif granitique de Nizhnekansky (Russie) pourrait accueillir un laboratoire souterrain et la construction d’un site de stockage pourrait être décidée vers 2025. En Chine, trois sites de stockage potentiels dans une roche granitique ont été retenus à ce jour, dont l’un est situé dans le désert de Gobi (Beishan, où un laboratoire est actuellement en construction, et devrait voir le jour à l’horizon 2028).

Aux États-Unis, le stockage géologique profond est affirmé comme une composante essentielle du système de gestion des déchets HA/MAVL : actuellement, le Waste isolation pilot plant (WIPP), dans le désert de Chihuahua au Nouveau-Mexique, est le seul stockage géologique profond en activité ; il concerne des déchets radioactifs de « moyenne activité à vie longue » (MAVL) d’origine militaire, stockés entre 650 et 700 m de profondeur, dans une couche de sel d’une épaisseur moyenne de 1000 m. Il a connu, en 2014, deux événements (un incendie et une réaction chimique ayant conduit à un relâchement de radionucléides), qui ont conduit à une fermeture temporaire du site. La reprise de l’exploitation a été autorisée fin 2016, et les activités ont repris courant 2017. L’analyse du retour d’expérience de ces événements est toujours en cours et fait l’objet de travaux partagés au niveau international.