Expérience francaise et R&D à mener pour un procédé de traitement industriel de combustibles usés d’origine SFR MOX

¹ CEA/DEN
² AREVA (France)

Résumé

Avec le développement en France de la filière des réacteurs à neutrons rapides, la retraitabilité du combustible a été examinée très tôt aux échelles expérimentale, pilote, et à l’échelle 1, principalement dans trois installations AT1, APM et UP2 400, avec pour objectif d’aboutir à un procédé industriel de traitement basé principalement sur le procédé PUREX. Au total de l’ordre de 25 t de combustibles RNR MOX irradiés jusqu’à des taux de combustion de 100 000 MWj/t, et pour une partie faiblement refroidis, ont été retraités. Toutes les étapes du procédé depuis la réception des aiguilles jusqu’à la délivrance des produits finis ont été correctement maîtrisées, avec des performances comparables à celles obtenues lors du retraitement d’autres types de combustibles tant au niveau de la récupération de la matière fissile que de l’obtention des spécifications requises (facteurs de décontamination et purification).

Cette expérience française est sans équivalent dans le monde, à la fois sur la maîtrise du procédé de traitement et la gestion des déchets. Elle a permis aussi de démontrer, avec le recyclage dans PHENIX de 4,4 t de plutonium, la fermeture du cycle des combustibles RNR. Malgré ces avancées qui ont abouti pour certaines à innover dans la technologie des appareils, ce retour d’expérience a pointé les opérations de procédé et les appareils où des efforts conséquents de R&D sont encore nécessaires, en particulier les procédés de tête (l’accès au combustible, la dissolution et la clarification), le conditionnement des déchets (résidus de dissolution, déchets de gainage, vitrification des produits de corrosion avec les PF), la gestion de la criticité, … pour aboutir à un procédé mature et robuste de traitement industriel de combustibles RNR.