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Programme sur l’aval du cycle électronucléaire (PACE)

Directeur scientifique : Michel Spiro
Directeur du programme : Hubert Flocard
Contact : Hubert Flocard
Contact IPAM : Laurence El Khouri
Site web : http://pace.in2p3.fr/

 

Objectifs du programme

Créé en 1997, le Programme sur l’aval du cycle électronucléaire (PACE) coordonne au CNRS l’ensemble des recherches portant sur la gestion, la séparation et la transmutation des déchets radioactifs à haute activité et à vie longue.

Il est la réponse du CNRS à l’impulsion donnée par la loi du 30 décembre 1991 (loi Bataille), maintenant introduite dans le Code de l’Environnement, qui a posé les questions essentielles sur la gestion des déchets radioactifs à haute activité et à vie longue et identifié les principes à respecter :

  • protection de la nature, de l'environnement et de la santé ;
  • prise en considération du droit des générations futures.

Les recherches menées par le programme s’organisent selon 3 axes définis par la loi :

  • axe 1 : recherche des solutions permettant la séparation et la transmutation des éléments radioactifs à vie longue présents dans les déchets ;
  • axe 2 : étude des possibilités de stockage, réversible ou irréversible, dans les formations géologiques profondes, notamment grâce à la réalisation de laboratoires souterrains ;
  • axe 3 : étude de procédés de conditionnement et d’entreposage de longue durée en surface de ces déchets.

 

Modes d'action du programme

Le programme PACE s’appuie principalement sur quatre groupements de recherche (GDR) que le CNRS a constitués avec l’ANDRA, le CEA, COGEMA, EDF et FRAMATOME dans le but d'harmoniser les recherches et d'ouverture du programme à des collaborations et des thèmes nouveaux :

1. GEDEON (GEstion des DEchets par des Options Nouvelles) sur l’axe 1 de la Loi

En partenariat avec le CEA, EDF et FRAMATOME, le CNRS recherche des solutions innovantes fondées sur l'utilisation d'un réacteur sous-critique assisté par un accélérateur très intense de protons (système hybride) et/ou sur l'utilisation de combustibles au thorium.

Les principales thématiques du GDR sont les suivantes :

  • données nucléaires sur la spallation ;
  • physique de base des milieux sous-critiques ;
  • physico-chimie et thermo-hydraulique de métaux lourds liquides et de sels fondus ;
  • études génériques des cycles au thorium ;
  • études de systèmes complets (milieux à neutrons thermiques et à neutrons rapides).

Des travaux importants portent également sur la définition et la réalisation des éléments d’un accélérateur linéaire de protons d’énergie approchant 1 GeV et d’intensité atteignant plusieurs dizaines de mA.

Ce GDR est codirigé par M. Delpech (CEA/DEN) et J.M.Loiseaux (CNRS/IN2P3) ;

2. PRACTIS (Physico-chimie des actinides et autres radioéléments en solutions et aux interfaces) axes 1 et 2

Outre les thématiques ci-dessus, la chimie de coordination (séparation actinides/lanthanides) est également traitée par le GDR. Une activité originale est l'étude de la migration des lanthanides ou actinides dans les solides ou encore des produits de fission dans le combustible usagé, en utilisant l'implantation ionique.

Un programme de pyro-chimie a été lancé, sous forme de premières expériences avec le rayonnement synchrotron sur des sels fondus au LURE.

Ce groupement soutenu par l'ANDRA et EDF est co-dirigé par Ch. Madic (CEA/DEN) et P. Turq (CNRS/DSC) assisté par E.Simoni ;

3. FORPRO (FORmations géologiques PROfondes) axe 2

Les recherches en laboratoire souterrain ont pris la forme d'actions concertées sur les thèmes suivants :

  • transport des eaux et des solutés dans la croûte continentale en milieu continu très peu perméable ;
  • chemins passés ou actuels des eaux dans la partie supérieure de la croûte continentale en milieu discontinu ;
  • mécanismes de régulation de la composition chimique des eaux profondes ;
  • évolution des champs de contrainte, sismotectonique et réponse mécanique à un creusement ;
  • modélisation de l'évolution d'un site de stockage à diverses échelles.

Ce GDR dirigé par J. Lancelot (CNRS) réunit l'ANDRA, la DSPT3 du ministère de l'éducation et l'INSU.

4. NOMADE (NOuveaux MAtériaux pour DEchets) axe 1 et 3

Créé fin 1998, ce GDR coordonne les recherches entreprises dans le domaine de la conception, de l'élaboration et de l'étude des nouveaux matériaux pour le conditionnement des déchets nucléaires :

  • formulation de matériaux à synthétiser ;
  • synthèse et mise en forme des matériaux ;
  • caractérisation physique et chimique des matériaux à synthétiser ;
  • comportement des matériaux ; modélisation atomistique et dynamique moléculaire.

Il étudie également les matériaux susceptibles de fournir des matrices pour la transmutation des déchets. Ce groupement associe le CEA, l’EDF et COGEMA au CNRS et est codirigé par P. Toulhouat (CEA) et J.P. Coutures (CNRS).

La question des risques et de l’expertise publique est également abordée en liaison avec d’autres partenaires, dont le CNRS/SHS.

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