Uranium appauvri : le point de vue de l'organisme de réglementation canadien

Juillet 2009

Qu’est-ce que l’uranium appauvri?

L’uranium appauvri est un sous-produit de l’enrichissement de l’uranium. Il est peu radioactif et environ 60 % moins radioactif que l’uranium naturel.

La principale différence entre l’uranium appauvri et l’uranium naturel est le contenu en isotopes U235, auquel est attribuable la fission nucléaire. L’uranium appauvri contient moins d’U235 que l’uranium naturel.

L’uranium est un minéral dense, blanc argenté et d’origine naturelle. Il contient les trois principaux isotopes suivants :

  • U238 (99,27 % de la masse totale)
  • U235 (0,72 % de la masse totale)
  • U234 (0,0054 % de la masse totale)

En extrayant l’isotope U235 de l’uranium naturel, les installations d’enrichissement de l’uranium produisent de l’uranium enrichi, surtout utilisé comme combustible dans les réacteurs nucléaires.

L’uranium naturel est enrichi afin d’augmenter sa teneur en isotope U235 de 0,72 % à entre 2 % et 5 % pour l’uranium faiblement enrichi (utilisé pour les réacteurs de puissance) et à environ 93,5 % pour l’uranium très enrichi (surtout utilisé à des fins militaires).

Les matières qui restent après la production de l’uranium enrichi sont considérées comme de l’uranium appauvri. L’uranium appauvri contient habituellement des isotopes U238 (99,8 % de la masse totale), U235 (0,2 % de la masse totale) et U234 (0,001 % de la masse totale).

Au Canada, on trouve l’uranium appauvri sous deux formes principales : poudre (oxydes) et métal. On les obtient toutes deux en traitant l’uranium appauvri original.

En bref

  • L’uranium appauvri est un produit dérivé du processus d’enrichissement de l’uranium. C’est une substance peu radioactive qui possède la même toxicité chimique et les mêmes propriétés radiologiques que l’uranium naturel.
  • Le Canada ne compte pas d’usine d’enrichissement de l’uranium et ne produit pas d’uranium appauvri.
  • Cameco Corporation, dont le siège social est situé à Saskatoon, en Saskatchewan, importe et utilise de la poudre d’uranium appauvri (DU3O8) dans le but de produire du combustible nucléaire pour les réacteurs à eau lourde sous pression, comme les réacteurs CANDU.
  • L’uranium métallique appauvri est utilisé couramment comme blindage en radiothérapie médicale et dans l’équipement de radiographie industrielle. Il sert aussi de contrepoids dans les aéronefs. Certains pays l’utilisent pour produire des munitions, mais pas le Canada.
  • Tout déchet provenant de l’uranium appauvri importé est stocké de façon sûre conformément aux exigences rigoureuses de la Commission canadienne de sûreté nucléaire (CCSN) en matière de sûreté.
  • Au Canada, les risques liés au stockage à long terme de l’uranium appauvri sont très faibles, car on ne retrouve cette matière qu’en petite quantité. De plus, les déchets d’uranium appauvri sont mélangés à d’autres matières non radioactives et conservés dans des installations robustes et fiables.

Stocks historiques canadiens d’uranium appauvri

Environ 1 500 tonnes métriques d’uranium appauvri sous différentes formes, comme des oxydes (DUO2 et DU3O8) et des métaux mélangés à d’autres déchets, sont stockées à l’installation de conversion de Port Hope, exploitée par Cameco.

Stocks américains d’uranium appauvri

Environ 740 000 tonnes métriques d’uranium appauvri, actuellement sous forme d’hexafluorure d’uranium appauvri (DUF6.), sont stockées dans des cylindres en attendant d’être traitées en vue de leur évacuation sûre.

Le Canada compte très peu de stocks d’uranium appauvri et n’en produit pas. Néanmoins, à la lumière des événements récents survenus aux États-Unis, la CCSN a décidé de fournir certains renseignements sur la façon dont le Canada traite cette matière. Les États-Unis génèrent de grandes quantités d’uranium appauvri comme sous-produit du processus d’enrichissement de l’uranium.

Le 18 mars 2009, la Commission de réglementation de l’énergie nucléaire (NRC) des États-Unis a demandé à son personnel d’élaborer un document provisoire sur les changements à apporter à la réglementation des déchets radioactifs de faible activité afin que des exigences particulières puissent être adoptées relativement à l’évacuation de grandes quantités d’uranium appauvri.

Le Canada n’est pas confronté aux mêmes défis que les États-Unis en ce qui a trait à la gestion de stocks importants d’uranium appauvri. Lorsque la CCSN examinera les propositions d’évacuation à long terme des petites quantités d’uranium appauvri du Canada, elle tiendra compte de la recherche américaine.

Le Canada produit-il de l’uranium appauvri?

Le Canada ne produit pas d’uranium appauvri, car il n’enrichit pas d’uranium.

Cameco est la seule entreprise autorisée à transformer la poudre d’uranium enrichi (DU3O8) en combustible épuisé pour utilisation dans les réacteurs à eau lourde sous pression, comme les réacteurs CANDU.

Grappe de combustible CANDU 6 Grappe de combustible CANDU 6

à quelles fins utilise-t-on l’uranium appauvri au Canada?

à l’heure actuelle, Cameco importe de la poudre d’uranium appauvri (DU3O8) de divers pays afin de produire du combustible épuisé pour les réacteurs à eau lourde sous pression.

L’usine de conversion de Cameco de Port Hope traite la poudre d’uranium appauvri, puis l’envoie à son installation de fabrication de combustible, aussi située à Port Hope, où la poudre est transformée en grappes.

Le combustible épuisé permet de contrôler la réactivité lors de la mise en marche du réacteur.

Les déchets qui résultent de ce processus sont actuellement stockés sur place.

Le Canada ne produit pas d’uranium métallique appauvri en ce moment. Les stocks d’uranium métallique appauvri existants ont surtout été produits par Cameco Corporation avant les années 1990.

On retrouve aussi de l’uranium métallique appauvri dans l’équipement fabriqué et dans les déchets. Environ 400 tonnes métriques d’uranium métallique appauvri sont actuellement stockées au Canada. En raison de sa haute densité et de son poids élevé, l’uranium métallique appauvri est utilisé dans diverses applications industrielles et médicales. Au Canada, il permet :

  • d’équilibrer les aéronefs, ce qu’on appelle aussi « contrepoids »;
  • de créer un blindage pour absorber le rayonnement dans des dispositifs, comme ceux utilisés en radiothérapie médicale et en radiographie industrielle
  • de construire des conteneurs pour transporter les matières radioactives, comme le tritium à l’état gazeux
  • d’améliorer les images obtenues en microscopie électronique pour voir les structures cellulaires et les tissus

Le Canada n’utilise pas l’uranium métallique appauvri pour produire des munitions.

Quelle quantité d’uranium appauvri le Canada importe-t-il?

Du 1er janvier 2004 au 31 décembre 2008, 161 318 kg d’uranium appauvri ont été importés au Canada sous forme de poudre ou de métal. Cameco a reçu la presque totalité de cet uranium (97 %) sous forme de poudre d’uranium appauvri.

Les 3 % restants sont de l’uranium métallique appauvri. La matière provient principalement des acheteurs internationaux de MDS Nordion qui retournent de l’équipement médical contenant de l’uranium métallique appauvri utilisé comme source de blindage. Dans le cadre de son programme de service après-vente, MDS Nordion s’occupe du désassemblage et de l’évacuation des appareils. Le blindage de l’équipement ancien est stocké à long terme au site de Chalk River, en Ontario.

Quels risques l’uranium appauvri pose-t-il pour la santé?

Le principal risque que pose l’uranium appauvri n’est pas la radioactivité, mais bien la toxicité chimique. L’ingestion ou l’inhalation de grandes quantités peut nuire au fonctionnement des reins.

Si une personne inhale de grandes quantités de petites particules pendant une longue période, la principale préoccupation pour la santé sera l’augmentation du risque de cancer du poumon.

Les garanties sont un système d’inspections internationales et d’autres activités de vérification mis en place par l’Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA) pour s’assurer chaque année que le Canada respecte ses obligations en matière d’utilisation pacifique des matières nucléaires.

Les produits de désintégration comprennent divers isotopes de l’uranium, du thorium, du protactinium, du radium, du radon, du polonium, du bismuth et du plomb.

Faut-il prendre des mesures particulières pour évacuer l’uranium appauvri?

Une des questions étudiées par les États-Unis concerne le risque posé par l’augmentation de la radioactivité de l’uranium appauvri au fil du temps. Il s’agit d’un élément important à prendre en considération lorsqu’on évalue l’évacuation à long terme de grandes quantités de déchets d’uranium appauvri concentré.

Pourquoi l’uranium appauvri devient-il plus radioactif avec le temps?

L’uranium est un élément radioactif. Chaque atome d’uranium fait l’objet d’une série de transformations et émet un rayonnement.

Après chaque transformation, les éléments obtenus sont appelés produits de désintégration radioactifs. Au bout d’un certain temps, l’atome d’uranium se transforme en plomb, un élément stable.

L’uranium d’origine naturelle correspond à chacun de ses produits de désintégration radioactifs. C’est-à-dire que le débit de rayonnement émis par l’uranium est égal à celui de ses produits de désintégration.

Pendant le processus d’enrichissement, les isotopes U235, U234 et la plupart des produits de désintégration radioactifs sont séparés de l’uranium appauvri, ce qui réduit la radioactivité de l’uranium appauvri de 60 % par rapport à sa valeur naturelle.

Cependant, à mesure que l’uranium appauvri continue de se désintégrer, il devient plus radioactif. Lorsqu’il atteint finalement l’équilibre avec ses produits de désintégration (après au moins 1 000 ans), l’uranium appauvri devient au moins 40 % plus radioactif qu’au moment de sa production initiale.

Pourquoi l’augmentation de la radioactivité de l’uranium appauvri est-elle importante?

Il faut tenir compte de l’augmentation de la radioactivité de l’uranium appauvri au moment de planifier l’évacuation à long terme pour réduire le risque possible pour le public et l’environnement.

Les autorités américaines analysent actuellement le risque que des niveaux accrus de radioactivité pourraient poser, car elles doivent évacuer de grandes quantités d’uranium appauvri. Lorsque la CCSN examinera les propositions d’évacuation à long terme des petites quantités d’uranium appauvri du Canada, elle tiendra compte des recherches effectuées aux États-Unis.

Au Canada, les risques associés à l’évacuation à long terme de l’uranium appauvri sont faibles. Voici pourquoi :

  1. Les quantités d’uranium appauvri que le Canada doit évacuer sont petites (environ 1 500 tonnes métriques).
  2. Au Canada, les déchets d’uranium appauvri sont mélangés avec d’autres matières non radioactives.
  3. L’installation de gestion des déchets radioactifs de faible intensité où l’uranium appauvri sera stocké aura en place les mesures de sûreté voulues pour faire face à un tel risque.

À quelle réglementation canadienne l’uranium appauvri est-il assujetti?

L’uranium appauvri, comme d’autres types d’uranium au Canada, est assujetti à la Loi sur la sûreté et la réglementation nucléaires et à ses règlements.

L’objectif de la Loi et de ses règlements consiste à préserver la sûreté et la santé des Canadiens, à protéger l’environnement et à respecter les engagements internationaux du Canada.

Il faut obtenir un permis de la CCSN pour posséder, transférer, stocker, gérer et évacuer de l’uranium appauvri en quantité supérieure à 10 kg.

Les personnes qui possèdent, transfèrent, stockent et gèrent de l’uranium appauvri pour la production de contrepoids d’aéronefs sont exemptées de permis de la CCSN, car la matière est utilisée à des fins non nucléaires et l’accès y est restreint.

L’Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA) est un organisme indépendant des Nations Unies qui œuvre pour l’utilisation sûre, sécuritaire et pacifique de la technologie nucléaire. Les garanties et les vérifications constituent l’un des trois aspects de la coopération internationale qu’elle appuie.

Aux termes de l’Accord sur les garanties signé par le Canada et l’AIEA, l’information relative à l’uranium appauvri doit faire l’objet de rapports. De plus, celui-ci est assujetti aux mesures de vérification de l’AIEA pour confirmer les quantités déclarées et son utilisation à des fins non nucléaires.

Ces exigences ont été établies, car l’uranium appauvri contient encore des isotopes U235, bien que ce soit en concentration inférieure à celle de l’uranium naturel.

L’uranium appauvri importé ou exporté est aussi assujetti à des accords de coopération nucléaire bilatéraux que le Canada a conclus avec d’autres États.

L’importation et l’exportation d’uranium appauvri, peu importe sa quantité, requièrent un permis délivré aux termes du Règlement sur le contrôle de l’importation et de l’exportation aux fins de la non-prolifération nucléaire. Les conteneurs faits d’uranium métallique appauvri pour le transport de substances radioactives, telles que le tritium à l’état gazeux, nécessitent aussi un permis.

Le Canada utilise-t-il l’uranium appauvri à des fins militaires?

Jusqu’à la fin des années 1980, Eldorado Nuclear, prédécesseur de Cameco Corporation, a été autorisé à importer de la poudre d’uranium appauvri des États-Unis pour produire de l’uranium métallique appauvri. Une partie de la production était ensuite réacheminée aux États-Unis et utilisée pour fabriquer des projectiles-flèches.

Cette activité n’a pas été répétée depuis. Les Forces canadiennes n’utilisent plus de munitions à uranium appauvri; ce type de munitions ayant été éliminé de leurs inventaires.

Quelles conclusions la CCSN a-t-elle tirées au sujet de l’évacuation à long terme des déchets d’uranium appauvri au Canada?

Le Canada ne produit pas d’uranium appauvri et ses stocks, contrairement à ceux des États-Unis, ne connaissent pas de croissance importante.

Les stocks d’uranium appauvri actuels au Canada ne menacent pas la santé et la sécurité des Canadiens et de l’environnement.

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Pour plus de renseignements :

Pour en savoir plus, communiquez avec la CCSN.