Des chercheurs de l'Université de Manchester ont mis au point une nouvelle technologie de traitement qui pourrait contribuer à réduire considérablement la charge de déchets nucléaires du Royaume-Uni.

La gestion des déchets de graphite radioactif est l'un des enjeux majeurs du démantèlement des centrales nucléaires dans le monde, notamment au Royaume-Uni, ainsi qu'en France et en Russie.

Plus de 300, 000 tonnes de déchets de graphite nucléaire dans le monde, et environ 100, 000 tonnes au Royaume-Uni, attendre leur élimination dans une installation de stockage géologique qui n'a pas encore été construite.

Dr Tatiana Grebennikova, Le Dr Clint Sharrad et le professeur Abbie Jones ont trouvé une méthode nouvelle et non destructive pour éliminer la radioactivité de ce type de déchets et le déclasser de la catégorie des « déchets de plus haute activité » à celle d'un niveau beaucoup plus faible. Cette avancée pourrait donc accélérer considérablement l'élimination de ces matières et réduire le coût global de traitement de nos déchets anciens.

Le traitement développé utilise l'électrolyse pour conduire l'élimination des espèces radioactives du graphite nucléaire irradié dans un milieu de sel fondu. Les sels fondus ont un avantage sur, par exemple, l'eau dans laquelle les sels fondus ont une large fenêtre électrochimique, ce qui signifie que nous pouvons facilement accéder à des potentiels électriques qui peuvent mieux forcer l'élimination de ces isotopes du graphite nucléaire.

En utilisant cette méthode, l'équipe a pu réduire la radioactivité du graphite de qualité britannique Magnox afin que la reclassification du graphite de déchets de niveau intermédiaire à déchets de faible activité soit possible, le rendant beaucoup plus facile et moins cher à éliminer.

Professeur Abbie Jones, Chaire en graphite nucléaire, a déclaré :« L'industrie nucléaire britannique a construit tous ses réacteurs sauf un (> 40 au total) en utilisant du graphite comme matériau modérateur de base et composants structurels. Comme ceux-ci cessent de fonctionner, cela se traduira par un volume de déchets de graphite équivalent à ~ 1300 bus à impériale (~ 100'000 tonnes). Comme la plupart des technologies avancées de réacteurs nucléaires modulaires proposées pour la future production d'énergie à faibles émissions de carbone peuvent également utiliser du graphite nucléaire, les technologies qui peuvent minimiser le fardeau de ces déchets sont vitales.

"Nous avons déposé un brevet international auprès de l'Université de Manchester sur cette technologie et prévoyons des recherches de suivi pour déterminer si nous pouvons décontaminer le graphite nucléaire à des niveaux encore plus élevés que ceux observés jusqu'à présent. Nous utiliserons également nos liens en cours avec l'International Atomic Energy Agency pour explorer la faisabilité d'une mise à l'échelle de cette technologie pour le traitement afin de traiter d'autres déchets de graphite nucléaire hérités du monde entier. »

Dr Clint Sharrad, Lecteur en Ingénierie du Démantèlement Nucléaire, ajoute :« Si nous réussissons à industrialiser cette technologie, cela pourrait entraîner jusqu'à 1 milliard de livres d'économies pour le contribuable britannique en réduisant les coûts d'élimination des déchets actuels du graphite, ainsi qu'une durabilité améliorée de la technologie avancée des réacteurs où le graphite sera à nouveau déployé.

« Le secteur nucléaire dans son ensemble explore et développe déjà des technologies innovantes pour déclasser les installations existantes rapidement et en toute sécurité. Notre travail a montré comment l'innovation peut être réalisée avec succès en possédant une volonté de travailler dans plusieurs disciplines et domaines de recherche.

Le papier, intitulé "Décontamination électrochimique du graphite nucléaire irradié des produits de corrosion et de fission à l'aide de sel fondu, " a été publié dans la revue Sciences de l'énergie et de l'environnement .