Les actinides mineurs (principalement l’américium, le neptunium et le curium) ne représentent que 3% des déchets produits par le parc de centrales nucléaires mais ce sont les plus radioactifs. Les assemblages de MOX irradiés en contiennent deux fois plus que les assemblages classiques. Leur demie-vie est particulièrement longue et se chiffre en milliers d’années.
La séparation-transmutation de ces radioéléments est une des trois voies explorées pour la gestion des déchets de haute et de moyenne activité à vie longue (HA-MAVL) avec le stockage en couche géologique profonde et l’entreposage de longue durée en surface.
La transmutation consiste à transformer les actinides mineurs en produits moins virulents et de demie-vie plus courte afin d’en faciliter et d’en écourter l’entreposage et/ou le stockage. Elle implique une séparation chimique préalable des différents corps radioactifs et non plus seulement du plutonium comme c’est le cas actuellement dans la fabrication du MOX.
L’opération s’avère fortement consommatrice d’énergie d’où un très faible bilan énergétique de la production d’électricité associée à la transmutation.
En France, des expériences de transmutation ont été menées par le CEA à partir de 1986 dans les réacteurs à neutrons rapides Superphénix puis Phénix. Le CEA participe également avec le CNRS à une autre expérimentation de transmutation en Belgique, dans un réacteur au plomb-bismuth fonctionnant en mode sous-critique et couplé à un accélérateur de particules.
Le 4 juillet 2013, l’ASN a rendu un avis défavorable sur la transmutation des actinides mineurs considérant que «les gains espérés en termes de sûreté, de radioprotection et de gestion des déchets n’apparaissent pas déterminants au vu notamment des contraintes induites sur les installations du cycle du combustible, les réacteurs et les transports» . Dans cet Avis, l’ASN rappelle que les différentes filières nucléaires doivent être étudiées et comparées sous l’angle de la sécurité, de la santé et de la salubrité publiques ainsi que de la protection de la nature et de l’environnement et, qu’à ce titre, la possibilité de transmuter les actinides «ne devrait pas constituer un critère déterminant pour le choix des technologies examinées dans le cadre de la quatrième génération».