Dossier d'information. Rapatriement de déchets cimentés depuis l'écosse

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1 Dossier d'information Rapatriement de déchets cimentés depuis l'écosse Août

2 Contenu 1. CONTEXTE RAPATRIEMENT DE DÉCHETS CIMENTÉS ACTEURS BELGES LE RÉACTEUR DE RECHERCHE BR LE CYCLE DU COMBUSTIBLE NUCLÉAIRE BR TRANSPORT DE DÉCHETS CIMENTÉS DE L'ÉCOSSE VERS LA BELGIQUE L'EMBALLAGE DE TRANSPORT R CADRE LÉGAL POUR CE TYPE DE TRANSPORTS MESURES DE SÛRETÉ RELATIVES AU TRANSPORT ENTREPOSAGE INTÉRIMAIRE GESTION À LONG TERME DE CES DÉCHETS RADIOACTIFS EN BELGIQUE

3 1. Contexte 1.1. Rapatriement de déchets cimentés En , le Centre d'étude de l'énergie nucléaire (SCK CEN) a envoyé au UK Atomic Energy Authority (UKAEA, Écosse) 240 assemblages de combustible issus du réacteur de recherche BR2 en vue de leur retraitement. Au début des années 1990, UKAEA représentait la seule option en Europe pour le retraitement du combustible issu du BR2. UKAEA est entre-temps devenu Dounreay Site Restoration Limited (DSRL). Le processus de retraitement du combustible BR2 se déroule comme suit : les assemblages sont d'abord dissous et l'uranium à récupérer est séparé du reste des assemblages de combustible. Le liquide, qui ne contient plus qu'une quantité minime d'uranium, est neutralisé et cimenté. Ce sont ces liquides cimentés qui, conformément à la législation en la matière, retournent en Belgique Acteurs belges ONDRAF L'Organisme national des déchets radioactifs et des matières fissiles enrichies est l'organisme public chargé, depuis 1980, d'assurer une gestion sûre des déchets radioactifs en Belgique, y compris les matières fissiles excédentaires et le démantèlement d'installations nucléaires mises à l'arrêt. Sous le contrôle des autorités compétentes, l'ondraf coordonne et gère également une série d'activités industrielles et de recherche confiées à des tiers en ce qui concerne la protection des générations présentes et futures contre les dangers potentiels des déchets radioactifs. Belgoprocess L'entreprise-filiale de l'ondraf fait office de bras industriel pour le traitement et le conditionnement des déchets radioactifs belges qui ne sont pas traités directement par leurs producteurs. Elle assure également l'entreposage intérimaire des déchets conditionnés dans l'attente d'une décision sur leur destination définitive. Belgoprocess développe aussi des techniques de décontamination et de démantèlement dans le cadre du démantèlement d'eurochemic, l'ancienne installation-pilote de retraitement. AFCN L Agence fédérale de contrôle nucléaire promeut une protection efficace de la population, des travailleurs et de l'environnement contre le danger du rayonnement ionisant. Elle est placée sous la tutelle du ministre de l'intérieur. Lors du transport de déchets radioactifs, l'agence veille à l'application de la réglementation en matière de sûreté et de protection. SCK CEN Le Centre d étude de l énergie nucléaire, créé en 1952, est une fondation d'utilité publique à statut de droit privé placée sous la tutelle du ministre fédéral belge de l'énergie. Le SCK CEN est l'un des plus grands centres de recherche en Belgique. Aujourd'hui, plus de 650 collaborateurs œuvrent pour la promotion des applications pacifiques médicales et industrielles de la science nucléaire. Depuis 1991, la mission statutaire donne priorité à la recherche sur des thèmes qui revêtent de l'importance d'un point de vue sociétal comme la sûreté des installations nucléaires, la protection radiologique, la gestion sûre et l'entreposage des déchets radioactifs. Le SCK CEN développe, rassemble et diffuse ses connaissances à travers la formation et la communication. Les connaissances 3

4 et infrastructures disponibles sont utilisées pour fournir des services aux autorités, à l'industrie et au secteur médical. 2. Le réacteur de recherche BR2 Le BR2 ou Belgian Reactor 2 du SCK CEN, en service depuis 1963, est un réacteur d'essai de matériaux utilisé fréquemment à des fins de recherche pour sa large gamme de possibilités d'irradiation. Les neutrons qui sont libérés lors de la fission nucléaire sont utilisés pour la réalisation d'expériences, pour la production de radioisotopes médicaux et pour l'irradiation de silicium utilisé pour des applications électroniques. Le réacteur est refroidi par de l'eau sous pression qui sert également de modérateur. Applications : Le réacteur BR2 Étude des matériaux La haute densité de neutrons dans le BR2 est utilisée pour l'irradiation accélérée de matériaux de réacteurs existants ou futurs. L'analyse de ces matériaux irradiés permet de prévoir, souvent avec quelques dizaines d'années d'avance, le comportement de matériaux dans un réacteur vieillissant ou un réacteur à construire. Étude des matières fissiles La flexibilité du réacteur BR2 le rend extrêmement approprié pour tester les matières fissiles pour différents types de réacteur actuels et futurs. Production de silicium dopé L'irradiation du silicium dans l'installation SIDONIE du réacteur BR2 permet d'obtenir un semi-conducteur de haute qualité. Le produit fini, qui lui n'est pas radioactif, est appelé silicium dopé par neutrons. Il est utilisé, entre autres, pour des applications microélectroniques avancées, des voitures hybrides, des locomotives, des éoliennes et dans des composantes de panneaux solaires. 4

5 Production de radioisotopes Chaque année, 30 à 40 millions d'examens médicaux et de traitements au moyen de radioisotopes sont réalisés dans le monde, dont 9 millions en Europe. Dans 80 % des cas, le radioisotope technétium-99m est utilisé à cette fin. Le premier stade de la production du radioisotope technétium-99m est l'irradiation d'échantillons uranifères dans un réacteur de recherche nucléaire. Du molybdène-99 est extrait de ces échantillons et est purifié. La production de molybdène-99 au niveau mondial se fait principalement dans cinq réacteurs de recherche, dont le BR2 du SCK CEN. Ces cinq réacteurs permettent tout juste de satisfaire à la demande mondiale Le cycle du combustible nucléaire BR2 Le réacteur BR2 utilise l'uranium métallique comme combustible. L'uranium métallique est introduit dans le cœur du réacteur sous forme d'assemblages de combustible. Les assemblages y restent environ un an. Ensuite, ils sont retirés du réacteur et placés pendant environ un an dans un bassin spécialement conçu à cet effet dans le BR2. Ils peuvent ainsi refroidir et leur activité décroît. Lorsqu'ils ont suffisamment refroidis, les assemblages de combustible usés sont transportés vers une usine de retraitement. Vu la faible consommation de combustible du BR2, cette opération se déroule à intervalles relativement longs. Compte tenu de la nature du combustible BR2, le retraitement est une solution plus sûre que l'entreposage intérimaire sur un site nucléaire en vue d'un dépôt final direct après emballage et conditionnement. Le SCK CEN, l'ondraf et la tutelle ont décidé conjointement d'envoyer 240 assemblages de combustible usé à UKAEA en vue de leur retraitement. Au début des années nonante, UKAEA à Dounreay (UK) était la seule option de retraitement disponible en Europe. Depuis lors, le retraitement peut se faire également chez AREVA (France) Lors du retraitement, les assemblages sont d'abord dissous et l'uranium à récupérer est séparé du reste des assemblages de combustible. Le liquide, qui ne contient plus qu'une faible quantité d'uranium, est ensuite neutralisé et cimenté. Ce sont 123 fûts contenant ces liquides cimentés qui reviennent en Belgique. Après la mise à l'arrêt définitive de l'installation UKAEA à Dounreay, le SCK CEN a conclu en 1997 un contrat avec AREVA pour le retraitement des assemblages de combustible BR2 existants et futurs. Cette opération produit des déchets vitrifiés qui répondent aux mêmes spécifications et critères d'acceptation que les déchets vitrifiés de Synatom (cf. dossier d'information retour des déchets vitrifiés de mars 2007). En 2007, le quatorzième et dernier transport de déchets vitrifiés de Synatom contenait également trois fûts de déchets vitrifiés du SCK CEN. Le programme de retraitement pour le réacteur BR2 prévoit d'autres transports d'assemblages de combustible vers la France. Sur la base du régime de travail actuel, la production est estimée à environ un fût tous les huit ans. Les fûts produits reviendront dans un emballage de transport plus petit et approprié. Le présent dossier d'information porte uniquement sur le rapatriement des 123 fûts de déchets cimentés depuis Dounreay. 5

6 3. Transport de déchets cimentés de l'écosse vers la Belgique 3.1. L'emballage de transport R74 Un emballage spécifique a été conçu pour le transport des fûts de déchets cimentés, qui répond entièrement aux exigences de poids, de volume et d'émission de chaleur. Il s'agit du conteneur R74 qui peut contenir trois fûts. Le conteneur R74 sur son châssis lors des essais de réception 3.2. Cadre légal pour ce type de transports Tous les matériaux utilisés et toutes les opérations réalisées dans le cadre de ces transports sont conformes aux réglementations nationales et internationales en vigueur. Les organisations internationales définissent, avec la participation des États membres, les recommandations et les réglementations applicables. Au niveau national, chaque pays promulgue ses propres lois et réglementations, conformément à celles des organisations internationales et aux directives européennes. Le transport de matières nucléaires doit satisfaire aux réglementations strictes et rigoureuses en matière de transport de substances dangereuses, notamment celles concernant les substances radioactives. 6

7 Le transport de matières dangereuses est soumis à différentes réglementations, en fonction du moyen de transport utilisé (transport routier, par voie ferrée ou maritime) et des pays concernés. En Belgique, les règles en la matière sont conformes aux réglementations internationales ADR et IMDG relatives aux transports internationaux de marchandises dangereuses. En ce qui concerne plus spécifiquement le transport de déchets radioactifs, les recommandations de l'agence internationale de l'énergie atomique (AIEA) sont d'application. Les réglementations sont appliquées par chacune des autorités nationales et visent en premier lieu l'intégrité des emballages qui garantissent la sûreté du transport. Ces réglementations définissent ainsi différents types d'emballage. Les critères de conception correspondants tiennent compte du niveau d'activité de la substance et de la forme sous laquelle elle est transportée. Ainsi, pour transporter des fûts de déchets cimentés, les emballages doivent satisfaire aux spécifications du type B(U) de l'aiea. L'emballage de transport R74, conçu par le consortium Robatel/Transnubel, répond à ces spécifications et a été approuvé par les autorités belges. En Belgique, c'est l'agence fédérale de contrôle nucléaire (AFCN), placée sous la tutelle du ministre de l'intérieur, qui est responsable de l'application de la réglementation en matière de sûreté nucléaire et de sécurité des transports de substances radioactives Mesures de sûreté relatives au transport Tous les équipements, en particulier les emballages de transport, qui sont utilisés pour le transport des déchets cimentés issus du retraitement sont conformes aux réglementations applicables et tiennent compte du risque d'accident. L'emballage de transport R74, qui rentre dans la catégorie des emballages de type B(U) contenant des produits fissiles, répond à l'ensemble des critères techniques établis afin de garantir la sûreté des opérations en conditions normales comme en situation d'accident. L'emballage est soumis à une série de tests très contraignants permettant de vérifier sa résistance et de garantir sa sûreté. Les tests réglementaires de l'aiea simulant les conditions accidentelles de transport comprennent deux types de tests de chute : une chute libre de neuf mètres sur une surface indéformable, une chute d'un mètre sur un poinçon en acier. L'emballage, après avoir subi ces tests de chute, est soumis à un test de feu (800 C) pendant 30 minutes. Il est également soumis à un test d'immersion. À l'issue de ces tests, l'emballage doit conserver la totalité de son étanchéité et toutes ses fonctions pour que le niveau de rayonnement à l'extérieur reste dans les limites admises internationalement. 7

8 une chute libre de neuf mètres sur une surface indéformable une chute d'un mètre sur un poinçon en acier (verticale) une chute d'un mètre sur un poinçon en acier (oblique) 8

9 Une analyse de sûreté complète de l'emballage R74, incluant les tests réglementaires, a montré que tous les critères de sûreté et, en particulier, l'intégrité de la structure (confinement du contenu radioactif), la tenue en température, la maîtrise de l'intensité du rayonnement externe (débit de dose), la prévention de la criticité (risque d'une réaction en chaîne de fission non contrôlée) étaient respectés. La sûreté de l'emballage de transport, tant en situation normale qu'en situation extrême, est donc assurée. Chaque transport comprend deux emballages R74 contenant et chaque emballage contient trois fûts de déchets cimentés. Chaque emballage a son propre châssis de transport fixé sur une semi-remorque. Il y a un emballage par semi-remorque. Les camions sont placés au moyen du système roll-on/roll-off sur un cargo spécialement affrété à cet effet. Il n'y aucune autre cargaison à bord. Les camions sont fixés au sol du cargo. Le transport est accompagné par Transnubel tout au long du trajet. De plus amples informations sur le transport de matières radioactives sont disponibles sur le site web de l'afcn : 4. Entreposage intérimaire L'entreposage intérimaire des déchets cimentés s'inscrit dans la gestion globale des déchets radioactifs. En attendant leur gestion à long terme, ces déchets doivent être isolés de l'homme et de l'environnement. Cet entreposage se justifie doublement : d'une part, il permet de mettre les déchets en sûreté pour quelques dizaines d'années, en attendant que les programmes relatifs au développement d'une installation opérationnelle pour leur destination finale aboutissent ; d'autre part, il permet la décroissance de l'activité des déchets et l'évacuation des gaz produits par radiolyse dans le conteneur, de sorte que les risques pour la gestion ultérieure des conteneurs sont écartés. En Belgique, Belgoprocess assure l'entreposage intérimaire sûr des déchets radioactifs. Un bâtiment spécifique a été conçu, entre autres, pour l'entreposage intérimaire des déchets qui ont été conditionnés sur le site d'areva NC à La Hague, à la suite du retraitement de combustibles irradiés dans les centrales nucléaires belges. Il abrite déjà des déchets vitrifiés et des déchets compactés dans l'attente de leur destination finale. L'aire d'entreposage est entourée de murs épais et résistants. L'armature spéciale de ces murs leur permet de conserver leur élasticité même en cas de forts séismes ou de l'impact d'un avion. Ces murs offre également le blindage nécessaire pour maintenir le niveau de rayonnement bien en dessous des normes légales. 9

10 5. Gestion à long terme de ces déchets radioactifs en Belgique Après une période d'entreposage permettant le dégagement de l'hydrogène produit par radiolyse, les déchets cimentés pourront être mis en dépôt final. Les autorités belges n'ont pas encore pris de décision pour la gestion à long terme des déchets de haute activité et/ou de longue durée de vie. L'ONDRAF a établi un Plan Déchets qui a été remis aux autorités politiques fin septembre Les autorités disposent à présent de tous les éléments nécessaires pour décider en connaissance de cause de la direction à suivre en matière de gestion à long terme de ces déchets. L'établissement d'un Plan Déchets constitue une obligation légale à laquelle l'ondraf est soumis. Selon la législation, ce Plan Déchets doit être accompagné d'un rapport stratégique sur les incidences environnementales (SEA), qui décrit les options alternatives pour la gestion à long terme des déchets concernés. Conformément aux recommandations en vigueur au niveau international, l'ondraf étudie, depuis plus de 30 ans, en collaboration avec le SCK CEN, la mise en dépôt géologique comme option pour la gestion à long terme des déchets de haute activité et/ou de longue durée de vie. La décision d'orienter la RD&D (Research, Development and Demonstration) dans cette direction a toujours été soutenue par les autorités de tutelle de l'ondraf. Cette option permettrait de fermer le système de gestion. Elle est en plus définitive. 10