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== Stockage géologique en couches profondes ==
[[Image:Yucca_Mountain_déchets.jpg|thumb|right|350px|Projet de stockage de déchets sous Yucca Mountain aux États-Unis]]
Le stockage géologique en couches profonde consiste à enfouir les déchets radioactifs à haute ou moyenne activité à plusieurs centaines de mètres sous le sol, dans des couches géologiques considérées comme appropriées. En 1991, en France, la loi Bataille organise les recherches sur l'avenir du stockage des déchets et lance un programme de recherche. En 2006, les conclusion de ce programme mènent à opter pour le stockage géologique en couches profonde (certaines associations, telles que le [[Réseau Sortir du nucléaire]], affirment que les recherches étaient biaisées, treize des quinze articles originels portant sur l'enfouissement), entériné par une loi qui fixe les modalités (techniques et démocratiques) de recherche d'un site approprié avant 2015 où le site et l'organisation retenus devront être adoptées par le Parlement.

=== Réversibilité du stockage ===
Dans un site géologique adapté, on creuse des galeries à plusieurs centaines de mètres sous terre, généralement dans une couche argileuse ou granitique très peu perméable. On parle de stockage réversible, dans deux sens différents :
* Initialement (pendant 150 ans dans le projet américain), le site ne serait pas clos, ou seulement partiellement, permettant d'y acheminer de nouveaux déchets mais aussi de surveiller périodiquement l'évolution du site afin de corroborer les prédictions et éventuellement de faire machine arrière, y compris si des avancées technologiques venaient à permettre une meilleure solution ou si ces déchets présentaient à l'avenir un intérêt économique.
* Dans un second temps, le site serait clos, principalement avec de l'argile bentonite (une argile qui se dilate lorsqu'elle est exposée à l'eau, permettant une bonne imperméabilisation même au cas où la surface serait recouverte d'eau) et les vides entre les structures et les parois rocheuses, colmatés. Toutefois, cette fermeture serait réalisée de telle façon qu'il soit ultérieurement possible d'excaver le site sans que ces travaux ne compromettent sa sécurité.

=== Triple barrière et dilution des rejets ===

Le plus grand ennemi du confinement des déchets est l'eau. Plus exactement l'eau qui circule, même à travers les couches imperméables où elle n'est que moindrement présente et son cheminement ralenti (dans certaines couches la vitesse de circulation est de l'ordre du centimètre par siècle). C'est principalement en réponse à ce danger qu'a été élaboré le concept de triple barrière.

La première barrière est celle du conditionnement des déchets. Ceux à haute activité ont par exemple été vitrifiés et présenteraient une durée de vie de dizaines ou de centaines de milliers d'années. Il sont également ceints d'une barrière métallique. L'ensemble serait placé dans une structure composée de ciment et de bentonite, qui forme la seconde barrière. Enfin, la couche géologique elle-même forme la troisième barrière. 


La première et la seconde barrière sont évidemment temporaires : alors que certains déchets ont une durée de vide de centaines de milliers, voire de millions d'années, ces barrières sont loin de pouvoir durer aussi longtemps. Elles ne sont en fait là que pour retarder le processus : les éléments ayant la plus haute activité sont aussi ceux ayant la durée de vie la plus courte (une haute activité signifie un grand nombre de désintégrations par seconde). Après un millier d'années, seuls resteront les éléments dits "transuraniens", les plus lourds, qui ont une faible activité et une très longue durée de vie. A ce stade, le conditionnement des déchets (la première barrière) serait encore quasiment intact.

Resteraient donc la première et la troisième barrière, et des déchets à faible activité mais cancérigènes. Le danger maintenant est l'eau : celle-ci va très lentement attaquer le conditionnement, les déchets restants disparaissant au fil du temps (comme on lèche une glace), ce qui prendra plusieurs dizaines de milliers d'années. Pendant ce temps, l'eau charriera ces déchets en poursuivant sa route au travers de la couche imperméable où elle mettra plusieurs dizaines ou centaines de milliers d'années à retourner dans l'environnement. Non seulement cela opérera une dilution mais, de plus, le temps permettra aux déchets de perdre leur radioactivité. La sécurité du site n'est donc pas assurée via un enfermement parfait, ''ad vitam æternam'' mais bien plutôt sur une décroissance progressive de la radioactivité avec le temps ainsi qu'un lent rejet, dilué dans le temps, de façon à être sans conséquences pour l'environnement.

=== Choix technique du site ===
En termes techniques, le choix du site est délicat. Outre les aspects d'imperméabilité déjà mentionnés, le site doit rester stable sur plusieurs millions d'années. Cela est reconnu comme possible car il existe de nombreux exemples naturels de confinements géologiques restés stables durant des milliards d'années (y compris des gaz et des ressources fossiles), notamment celui d'un réacteur nucléaire naturel à Oklo, au Gabon, qui resta en activité pendant plusieurs centaines de millénaires, émettant une puissance moyenne de 100kW, durant lesquels l'uranium resta quasiment immobile.<ref>[http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=ancient-nuclear-reactor&page=2 Article] de ''Scientific American'' : The Workings of an Ancient Nuclear Reactor</ref> 

Parmi les événements auxquels le site doit pouvoir faire face, mentionnons les phénomènes naturels (cycles climatiques, séismes, subsidence, surrection, chute de météorite), les activités humaines (guerre nucléaire, location du site dans un sous-sol ne présentant aucun intérêt potentiel pour l'homme), les défauts de conception des aménagements, etc. La formation hôte doit présenter une grande imperméabilité et un faible gradient de charge hydraulique, y compris au niveau régional. L'enfouissement doit être assez profond pour être peu affecté par les séismes et de façon à ce que la couche superficielle protège les structures d'une glaciation. Enfin, l'ensemble des conditions physicochimiques devront rester compatibles avec le conditionnement des déchets. 


'''En France''', l'ASN (autorité de sûreté nucléaire) a établi un guide de sûreté<ref>[http://www.asn.fr/index.php/content/download/15120/99563/guide_RFSIII_2_fV1_2_.pdf Guide de sûreté] publié par l'ASN, relatif au stockage définitif des déchets radioactifs en couches géologiques profondes.</ref> requérant la démonstration de la stabilité sur au moins dix millénaires en fonction des événements prévisibles et des scénarios envisagés, et vraisemblable sur un plus long terme. La sûreté sera évaluée selon la notion de risques (probabilité d'occurrence multipliée par les conséquences de l'événement) mais pas uniquement, cette notion ne pouvant être satisfaisante dans le cas de conséquences particulièrement graves. 

Cela dit, la modélisation de certains phénomènes est complexe et certains paramètres sont très peu, voire pas du tout, connus. La démonstration de la sûreté du site requiert donc de nombreuses expérimentations et de complexes modélisations statistiques et informatiques.<ref>[http://theses.ulb.ac.be/ETD-db/collection/available/ULBetd-03142006-155127/ Thèse] sur l'évaluation probabiliste du risque du stockage de déchets radioactifs par la méthode des arbres d'événements continus.</ref> Cela ne pouvant suffire, un programme de surveillance devra être mis en place durant les décennies précédant la fermeture totale du site afin de corroborer les prédictions. Plusieurs associations estiment<ref name="rsdn">[http://www.sortirdunucleaire.org/index.php?menu=sinformer&sousmenu=themas&soussousmenu=dechets&page=1 Avis] du [[Réseau Sortir du nucléaire]] contre l'enfouissement des déchets nucléaires</ref> que la sûreté du site ne pourra être garantie sur une période suffisamment longue et contestent le principe d'une neutralisation du danger par dilution sur plusieurs millénaires des rejets radioactifs, même si à ce jour les connaissances sur la radioactivité semblent conclure sur l'innocuité de cette méthode.

[[Image:Coupe géologique de Bure.svg|thumb|right|330px|<center>Coupé géologique NO-SE du site de Bure<br /> ''- Cliquez sur l'image pour l'agrandir -''</center>]]
=== Aspects démocratiques et oppositions ===
Outre l'aspect technique du choix d'un site, le problème interroge également la démocratie. En France, la loi du 28 juin 2006<ref>[http://www.andra.fr/download/site-principal/document/editions/305.pdf Loi du 28 juin 2006] - texte consolidé par l'Andra (l'agence de gestion des déchets radioactifs).</ref> prévoyait des consultations populaires sous l'égide de la Commission Nationale du Débat Public, concernant le projet lui-même et ses modalités. Mais celles qui ont été menées ont toutes abouties à un rejet par les populations concernées, en général avec des scores élevés. Le [[Réseau Sortir du nucléaire]] pointe<ref>[http://www.sortirdunucleaire.org/index.php?menu=sinformer&sousmenu=themas&soussousmenu=dechets&page=2 Avis] du [[Réseau Sortir du nucléaire]] sur les irrégularités du processus démocratique dans le recherche de sites d'enfouissement.</ref> plusieurs irrégularités : certaines consultations n'ont jamais été organisées, l'absence de débats contradictoires, la présentation des projets comme "sites de recherche" alors qu'il s'agirait de projets d'enfouissement. Qui plus est, si l'Andra privilégie les collectivités territoriales volontaires, les exemples mentionnés par l'agence quant aux sommes que pourraient percevoir ces collectivités seraient sans rapport avec celles qu'elles toucheraient réellement (sites de différentes natures).

Dès lors, l'Andra pourrait en définitive se rabattre sur le laboratoire déjà installé à Bure, en faisant le site national de stockage pour les déchets radioactifs à haute et moyenne activité. Or, le [[Réseau Sortir du nucléaire]] affirme que les observations menées jusqu'ici contrindiquent l'usage de ce site.<ref name="rsdn"/>

=== Alternatives ===

Trois alternatives au stockage ont généralement été évoquées, les deux dernières ayant fait (ou font toujours) l'objet de recherches en France et ailleurs. La première, l'éjection des déchets dans l'espace, notamment le Soleil, a été rejetée il y a longtemps. Non pour des raisons financières (le coût étant dès aujourd'hui raisonnable pour la mince part des déchets les plus problématiques) mais plutôt sécuritaires : il est au quasiment certain qu'au moins un accident se produirait et conduirait à la volatilisation et la dispersion de déchets, ce qui n'est pas acceptable au vu des importantes conséquences humaines et environnementales.


La seconde alternative, l'entreposage temporaire en surface ou sub-surface, correspond peu ou prou à la situation actuelle. Ce ne peut être qu'une solution transitoire en attendant d'hypothétiques avancées technologiques et qui pose des problèmes de sécurité déjà exposés : si les déchets à haute activité de la Hague venaient à être vaporisés et dispersés (attentat par exemple) les conséquences seraient catastrophiques, bien pires que Tchernobyl ou Hiroshima. Bien que le danger existe également avec le stockage en couches géologiques profondes en attendant que le site ne soit clos, le nombre réduit d'allées et venues et la nécessité de passer par un puits réduisent sans doute les risques. 


La troisième alternative est la transmutation des éléments à vie longue : tout à fait faisable techniquement, cette piste pose problème notamment en raison de son coût mais aussi de difficultés techniques. La première solution est en effet celle des [[Énergie nucléaire#Surgénération|surgénérateurs]] : ils posent un risque d'emballement, se sont révélés d'une complexité technique difficile à maîtriser, suscitent le rejet de l'opinion et des mouvements écologistes et anti-nucléaires, et, pour toutes ces raisons, ont connu des destins malheureux dans le passé alors même qu'ils offraient déjà la possibilité de transmuter des déchets. La seconde solution, plus récente, est celle des réacteurs sous-critiques : une source de neutrons à haute énergie (accélérateur à particules ou un hypothétique et futur [[Énergie nucléaire#Fusion nucléaire|réacteur à fusion]]) serait utilisée pour susciter une réaction de fission. Cette seconde solution, moins mâture, serait plus sûre (aucun risque d'emballement) et potentiellement rentable. Mais, en pratique, la seule possibilité actuelle pour cette technologie (un rubbiatron, reposant sur l'utilisation d'un accélérateur à particules) semble avoir tournée court.<ref>[http://cui.unige.ch/isi/sscr/phys/Rubbiatron.html Article] d'Andre Gsponer, paru dans la Gazette Nucléaire, sur l'amplificateur d'énergie de Carlo Rubbia.</ref>

Dans les deux cas, ces solutions restent des défis technologiques incertains et coûteux. De plus, le conditionnement actuel de certains déchets rendrait impossible leur transmutation. Enfin, il s'agirait d'un processus s'étalant sur des décennies, incapable d'éliminer tous les déchets  : à mesure que les éléments à vie longue sont détruits dans la cible et deviennent plus rares, la transmutation de ceux restants prend de plus en plus de temps.<ref>[http://www.world-nuclear.org/sym/1999/allegre.htm Article] de World Nuclear — The deep geological repository: an unavoidable and ethically correct solution.</ref> Au bout du compte, l'enfouissement resterait inévitable, la transmutation ne pouvant que réduire, parfois fortement, le volume de déchets.

=== Éthique ===
Au vu des alternatives, la solution de l'entreposage temporaire en surface ou sub-surface est prônée par certaines associations anti-nucléaires<ref>[http://www.sortirdunucleaire.org/index.php?menu=sinformer&sousmenu=themas&soussousmenu=dechets&page=conclusion Avis ] du [[Réseau Sortir du nucléaire]] - Déchets nucléaire : ne pas enfouir, arrêter d'en produire.</ref> mais elle revient à transmettre le problème aux générations suivantes qui n'auront peut-être pas les capacités techniques ou financières (pensons à la fin et la chute de l'URSS et les conséquences qu'elles eurent pour la sûreté nucléaire) ou la volonté politique de gérer le problème. ''A contrario'', le stockage en couches géologiques profonde ne se défausse pas sur nos successeurs tout en leur laissant la possibilité de faire marche arrière. Mais il est vrai aussi que l'on tend vite à oublier ce qui a été mis sous terre et qui semble être un problème réglé. Or, un programme de surveillance demeurerait nécessaire pour vérifier les prédictions concernant l'évolution de ces sites de stockage, qui pourraient se révéler fausses et requérir une intervention. Là aussi, les génération suivantes pourraient faire défaut. Le problème n'est donc pas simple et interpelle tout citoyen, quelles que soient ses opinions sur l'usage du nucléaire pour la production d'électricité.

Enfin, notons que le [[Réseau Sortir du nucléaire]] a une attitude paradoxale puisqu'il préconise l'entreposage en surface ou subsurface en attendant de meilleures solutions mais refuse toutes les alternatives envisagées jusqu'ici, même à très long terme : opposition historique à Superphénix, aux recherches sur la fusion ou les réacteurs sous-critiques, ou sur la poursuite d'une filière nucléaire à base de MOX.