Beaucoup d’idées reçues circulent concernant le retraitement des combustibles MOX pour RNR. Essayons de les démêler.

Les assemblages combustibles usés contiennent encore beaucoup de matière valorisable : uranium (pouvant être réenrichi) et plutonium (servant à faire du combustible MOX). Ces matières sont récupérées lors du retraitement à l’usine de La Hague. Concrètement, le combustible est découpé et dissous dans de l’acide nitrique. Puis différentes étapes de séparation liquide-liquide (procédé PUREX) permettent d’isoler uranium, plutonium et déchets ultimes.

Les combustibles pour RNR sont également retraitables, tout en présentant des spécificités : présence d’un tube hexagonal (TH), d’un fil espaceur entre les crayons, une teneur en plutonium plus élevée que les combustibles pour réacteurs à eau pressurisée… Cependant, la France dispose d’un retour d’expérience significatif en matière de retraitement de tels combustibles, dans les anciennes usines AT1 et UP2-400 de La Hague et à l’atelier pilote (APM) de Marcoule.

Que peut-on retenir de ces expériences et des recherches menées en France sur ce sujet ?

• Le fil espaceur est gérable, il y a cependant certaines configurations du combustible à éviter lors du retraitement.

• Le tube hexagonal nécessite une étape spécifique de retrait à anticiper (mais qui est gérable et de toute façon incontournable car les contraintes de qualification d’un nouveau combustible imposent de repartir, au moins dans un premier temps, de l’existant soit un combustible avec TH).

• Jusqu’à 30% de teneur en plutonium, le retour d’expérience montre que le combustible peut être dissous avec un bon facteur de récupération (quoique avec une cinétique d’autant plus lente que la teneur en plutonium est élevée).

C’est en réalité ce dernier point qui est le plus contraignant. La dissolution de combustibles MOX RNR impose l’usage d’acide nitrique concentré chaud et une durée de dissolution supérieure à celle des combustibles REP. La dissolution dans des roues à godets (procédé en vigueur pour les combustibles REP) n’est donc pas envisageable. Quel que soit le combustible MOX RNR, une tête d’usine dédiée avec une dissolution discontinue est nécessaire.

Quelles implications ?

Les usines actuelles de retraitement de La Hague ne sont pas adaptées au retraitement de MOX RNR (mais ce n’est pas un problème car on n’en aura pas à retraiter avant quelques décennies). La retraitabilité du MOX a cependant été démontrée par l’expérience en France et pourra être mise en œuvre dans la future usine de La Hague à condition qu’elle soit équipée d’une tête d’usine adaptée, permettant la dissolution de combustibles à plus forte teneur en Pu. Une telle option est nécessaire pour commencer à fermer le cycle du combustible, et elle servirait l’ensemble des projets de RNR.