Centre d Etude de l Energie Nucléaire La recherche dans une optique durable

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1 Centre d Etude de l Energie Nucléaire La recherche dans une optique durable L essentiel 2009

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3 Centre d Etude de l Energie Nucléaire La recherche dans une optique durable L essentiel 2009

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5 1 Des installations nucléaires sûres, aujourd hui et demain 15 2 Des technologies nucléaires innovantes pour un avenir énergétique durable 23 3 Les déchets radioactifs et le démantèlement: penser à demain 31 4 Nouvelles applications nucléaires en médecine et dans l industrie 39 5 Prendre soin de l homme et de son environnement: la radioprotection 47 6 Formation et training: entretenir le savoir-faire nucléaire 55

6 La recherche dans une optique durable Pendant longtemps, la recherche sur l énergie nucléaire a été synonyme de recherche nucléaire pacifique. Mais les sciences nucléaires ont bien plus à offrir à la société. En effet, depuis de nombreuses années déjà, nous nous attelons au sein du SCK CEN, à élargir nos perspectives. Mener sur de nombreux fronts celui de l énergie nucléaire et d autres une recherche axée sur les applications, permet d ancrer profondément le SCK CEN dans la société. Aussi diverses que puissent être les activités de recherche, elles partagent toutes un élément en commun: elles sont toutes au service de la société d aujourd hui et de demain. Des installations nucléaires sûres, une gestion durable des déchets nucléaires, la fusion nucléaire comme source d énergie prometteuse, la protection de l homme et de l environnement contre les radiations dans toutes les circonstances, la production de radio-isotopes médicaux et le dopage de silicium visant à la production de semi-conducteurs destinés aux applications des énergies renouvelables, la radiobiologie comme domaine de recherche croissant : le regard du SCK CEN couvre de nombreuses directions tout en s orientant vers l avenir. Des défis gigantesques se posent aux générations futures: le changement climatique, un approvisionnement énergétique fiable et abordable, un environnement sain, des soins de santé et une médecine de haut niveau Le SCK CEN cherche à répondre à la question de savoir si les sciences nucléaires peuvent offrir des solutions durables aux grands problèmes qui se posent aujourd hui même et dans un avenir proche. Notre mission la recherche dans une optique durable traduit parfaitement cette tentative. Le feu vert reçu par le SCK CEN pour le projet MYRRHA, en début d année 2010, ouvre de nombreuses portes. Pour la société d abord, car MYRRHA aidera au SCK CEN L essentiel 2009 La recherche dans une optique durable 4

7 développement de systèmes nucléaires innovants qui permettront d exploiter plus efficacement les matières fissiles et de produire moins de déchets et des déchets moins toxiques. La contribution à l option durable est donc évidente. Le projet représente, en outre, une forte impulsion pour l économie de la connaissance en Flandre, en Belgique et en Europe, ainsi que la création de nouveaux emplois hautement qualifiés dans la région. Pour le SCK CEN, MYRRHA représente tout simplement l ouverture d une nouvelle ère. Les dernières années ont engendré un important investissement en énergie et en temps dans la préparation de MYRRHA; la traduction du projet à tous les niveaux de l organisation représente le grand défi des prochaines années. Comme dans toutes les institutions basées sur la connaissance, le personnel du SCK CEN représente le vrai capital de l organisation. Ce n est que grâce au dévouement individuel et continu de bon nombre de membres de son personnel, que le SCK CEN a pu se développer pour devenir un centre de connaissance nucléaire dynamique et de haut niveau, qui s est forgé une place sur la scène internationale. Je voudrais profiter de cette occasion pour remercier tous les collaborateurs pour leur contribution au sein de notre institution de recherche. Je suis heureux de pouvoir vous présenter cette publication qui retrace les points les plus importants de l année Il s agit d une véritable carte de visite du SCK CEN, décrivant ses infrastructures uniques de recherche, ses recherches appliquées, ses technologies novatrices et ses prestations de services dans un large éventail de secteurs. Cette publication présente le SCK CEN sous toutes ces facettes et reprend quelques réalisations marquantes de cette année Je vous souhaite une agréable lecture. Eric van Walle Directeur général SCK CEN 5 La recherche dans une optique durable L essentiel 2009 SCK CEN

8 Le SCK CEN en un coup d œil Un demi-siècle d expérience Le Centre d étude de l Energie Nucléaire a vu le jour en Avec sa fondation, le monde académique et industriel belge a pu accéder au développement international de l énergie nucléaire. Dès le premier jour, le SCK CEN s est révélé un des pionniers du monde nucléaire par des réalisations et des installations uniques, mais également par un travail innovant dans le domaine de la science et de la technologie nucléaires. Avec ses laboratoires de Mol et son siège social établi à Bruxelles, le SCK CEN figure aujourd hui parmi les plus grands centres de recherche de Belgique. Plus de 600 collaborateurs s investissent quotidiennement afin de développer des applications industrielles et médicales durables en matière de rayonnements ionisants. Le SCK CEN peut se targuer de jouir, à cet égard, d une expérience longue de plus d un demi-siècle. Trois instituts scientifiques et une mission Le SCK CEN compte trois instituts scientifiques: L Institut des Sciences des Matériaux nucléaires qui effectue des recherches sur les matériaux structurels et fonctionnels faisant partie des systèmes nucléaires actuels et futurs. L Institut des Systèmes Nucléaires avancés qui développe les connaissances des aspects technologiques et économiques dans le domaine des réacteurs innovants et fournit de l aide et de l appui à l industrie et aux autorités nucléaires au niveau national et international. L Institut Environnement, Santé et Sécurité qui vise à assurer la sûreté et la protection de l homme et de l environnement dans le cadre de l usage utile de la radioactivité et des applications des rayonnements ionisants. Les instituts scientifiques bénéficient du soutien de l Institut Communication, Services généraux et Administration, qui assure notamment la coordination des affaires relatives au personnel, la communication et des activités de formation. Le service Support à l Entreprise assure la tarification, la fixation des prix et le marketing. Il gère les offres et contrats, donne des conseils juridiques, organise la protection des connaissances et coordonne la gestion de la qualité au sein du SCK CEN. Les quatre instituts du SCK CEN contribuent à une même mission: la recherche dans une optique durable. Direction générale Support à l Entreprise Surveillance Médicale externe Service interne de Prévention et de Protection au Travail Science des Matériaux nucléaires Systèmes Nucléaires avancés Environnement, Santé et Sécurité Communication, Services généraux et Administration SCK CEN L essentiel 2009 La recherche dans une optique durable 6

9 La recherche au cœur de la société Le SCK CEN mène une recherche scientifique fondamentale et appliquée de haut niveau qui s inscrit dans un contexte international. Sa technologie et ses services reposent sur un solide fondement, alors que sa connaissance et son développement relèvent du domaine des applications. Le SCK CEN concentre ses activités autour des thèmes nucléaires dont l importance pour la société d aujourd hui et de demain n est plus à démontrer. Le centre de recherche contribue à assurer la sûreté et l efficacité des réacteurs nucléaires, développe des concepts de réacteurs innovants, recherche des solutions pour un dépôt durable des déchets nucléaires et met sur pied des techniques de démantèlement d installations nucléaires. Les experts du SCK CEN prodiguent des conseils sur l assainissement des terrains contaminés par la radioactivité, suivent les doses de radiations auxquelles sont soumis les membres du personnel qui travaillent avec des substances radioactives, étudient la façon dont les doses de rayonnement médicales peuvent être optimisées et évaluent les effets sur l homme et l environnement en cas d incidents nucléaires. Le SCK CEN produit des radio-isotopes indispensables à l imagerie médicale, au traitement du cancer et à des applications industrielles spécifiques. Le SCK CEN est également spécialiste de l irradiation du silicium pour la production des circuits électroniques utilisés dans des applications d énergie renouvelable. Le SCK CEN est un partenaire renommé au sein d un réseau d institutions scientifiques d envergure mondiale et a acquis une notoriété internationale comme centre de recherche et de formation. La formation des scientifiques et des experts est une chose, mais le SCK CEN partage aussi son expertise et sa vision avec le grand public afin d élargir ainsi le soutien apporté à sa recherche dans le cadre d applications nucléaires. Les choix à faire dans l avenir, les problèmes liés à la sûreté nucléaire, la radioprotection et le dépôt des déchets radioactifs, sont des questions persistantes. C est la raison pour laquelle le SCK CEN réfléchit aux implications sociétales et éthiques des technologies nucléaires. Le centre de recherche se penche sur des thèmes tels que le développement durable, la perception des risques, la communication et l éthique transgénérationnelle. Le SCK CEN s efforce de stimuler la transparence et une réflexion critique sur la technologie nucléaire. La préoccupation sociétale du SCK CEN se traduit aussi dans la gestion quotidienne de ses activités: une grande attention à la sûreté, le traitement correct des déchets et la dose minimale pour ses travailleurs. L infrastructure de recherche du SCK CEN: de grandes premières mondiales Le SCK CEN dispose d une infrastructure de recherche avancée et de production de grande envergure: réacteurs de recherche performants permettant un vaste éventail d applications, installations pilotes, cellules chaudes et laboratoires bien équipés. A quatre reprises, le SCK CEN a produit une grande première mondiale. Avec GUINEVERE, un modèle expérimental du réacteur MYRRHA, le SCK CEN a décroché, début 2010, une cinquième grande première à l échelle internationale, après BR1, BR2, BR3 et VENUS. 7 La recherche dans une optique durable L essentiel 2009 SCK CEN

10 Le BR1, réacteur de recherche de la première heure Le Belgian Reactor 1 ou BR1 est le plus ancien réacteur de recherche de Belgique, opérationnel depuis Il s agit d un réacteur refroidi par air, modéré au graphite et fonctionnant à l uranium naturel. Le réacteur est utilisé pour des essais de radiation et pour calibrer des appareils de mesure. Le réacteur est mis à disposition des centres de recherche, des universités et de l industrie et joue un rôle important dans la formation de scientifiques et d ingénieurs. Le BR2, l un des réacteurs de recherche les plus performants au monde Le Belgian Reactor 2 ou BR2 est l un des réacteurs les plus performants au monde. Depuis sa mise en route en 1962, ce réacteur de recherche des matériaux fonctionne à l uranium hautement enrichi, à l eau pressurisée comme agent réfrigérant et modérateur. Le BR2 joue un rôle de premier plan dans la recherche internationale visant le comportement des matériaux de réacteur. Dans le BR2, le SCK CEN irradie des matières fissiles et des matériaux destinés à divers types de réacteur ainsi qu au programme européen de fusion nucléaire. A l échelle mondiale, BR2 assure avec quatre autres réacteurs, la production de 90 % des principaux radio-isotopes utilisés en médecine nucléaire à des fins diagnostiques et thérapeutiques. D autres radio-isotopes sont utilisés dans l industrie. On en retrouve, par exemple, dans les capteurs chargés de déterminer la densité et le taux d humidité des substances. Du silicium est également irradié dans le BR2, ce qui permet d obtenir un semi-conducteur de haute qualité, utilisé notamment dans les composants électroniques des véhicules hybrides et des éoliennes. Le SCK CEN a obtenu la certification ISO 9001, tant pour la production du radio-isotope molybdène-99 que pour le dopage du silicium. Le BR3: un pivot au niveau de la recherche sur le démantèlement Le Belgian Reactor 3 ou BR3 est un prototype de réacteur à eau pressurisée qui fut opérationnel de 1962 à Le réacteur fut le premier de sa catégorie à être mis à l arrêt définitivement. Dans le cadre du programme quinquennal Recherche et développement technologique visant le démantèlement d installations nucléaires, l Union européenne a sélectionné le BR3 au titre de projet pilote en vue d étudier le démantèlement de réacteurs à eau pressurisée. Ce type de réacteur ne se retrouve pas qu en Belgique mais également à l échelle mondiale, la plupart du temps dans des centrales nucléaires. Lors du démantèlement du BR3, le SCK CEN a développé de nouvelles techniques permettant de limiter la quantité de déchets radioactifs et a travaillé de manière méthodique afin de réduire les doses de rayonnement touchant les travailleurs. De VENUS à GUINEVERE: une autre grande première C est en 1964 que le réacteur de recherche VENUS (Vulcan Experimental Nuclear Study) est entré en service pour la première fois. Depuis sa mise en route, cette installation flexible s est transformée et modernisée à plusieurs reprises. VENUS a joué un rôle important au niveau des études menées sur les neutrons des réacteurs à nouveaux combustibles. En 2008, le SCK CEN s est lancé dans l adaptation du réacteur VENUS en préparation du projet GUINEVERE, qui a débuté en GUINEVERE (Generator of Uninterrupted Intense NEutrons at SCK CEN L essentiel 2009 La recherche dans une optique durable 8

11 Le BR1, le réacteur de recherche le plus ancien de Belgique qui joue aujourd hui un rôle important dans la formation des jeunes chercheurs. Vue partielle de l accélérateur de particules de GUINEVERE, un modèle expérimental du futur réacteur MYRRHA. Le BR2, l un des réacteurs les plus performants au monde, revêt notamment une importance cruciale pour la recherche internationale des matériaux de réacteur. Dans HADES, les chercheurs étudient l argile profonde comme lieu potentiel de dépôt des déchets hautement radioactifs et à longue durée de vie. La cuve de réacteur du B3, pivot au niveau de la recherche sur le démantèlement, est évacuée. 9 La recherche dans une optique durable L essentiel 2009 SCK CEN

12 the lead VEnus REactor) est un modèle à échelle réduite destiné au réacteur MYRRHA (Multi-purpose hybrid Research Reactor for high-tech Applications). Les deux projets jouent un rôle important dans le développement de nouveaux réacteurs de la quatrième génération (Gen IV). En construisant le réacteur GUINEVERE, en quelque sorte une mini-version du réacteur révolutionnaire MYRRHA, le SCK CEN a réalisé une autre grande première mondiale. HADES: le dépôt géologique en profondeur des déchets nucléaires HADES, abréviation de High Activity Disposal Experimental, est le nom du dieu grec qui règne sur le royaume des morts, une appellation qui ne doit rien au hasard. Le laboratoire se trouve à 225 mètres sous le domaine du SCK CEN, dans la couche d argile de Boom. Le GIE EURIDICE, l accord de coopération économique entre l ONDRAF (Organisme national des déchets radioactifs et des matières fissiles enrichies) et le SCK CEN, assure l entretien du laboratoire et la recherche scientifique. Les chercheurs étudient les couches d argile profondes comme lieu potentiel de dépôt des déchets radioactifs hautement actifs et de longue durée de vie. Ce partenariat s inscrit dans le cadre de programmes de recherche internationaux et conduit des expérimentations géologiques qui le situe en bonne place à l échelle mondiale. L infrastructure s est étendue en 2002 avec l ajout d une galerie supplémentaire en vue de pouvoir mener des expériences à grande échelle autour du dépôt des déchets radioactifs à haut pouvoir calorifique. LHMA: propriétés de matériaux analysées à la loupe Dans son Laboratoire de Haute et de Moyenne Activité (LHMA), le SCK CEN étudie les matériaux de réacteur irradiés et les matières fissiles dans des cellules blindées, appelées cellules chaudes ou hot cells. Elles sont équipées de télémanipulateurs permettant de manier des éléments radioactifs à distance. Au moyen d instruments de recherche micro-structurels, mécaniques et chimiques, les chercheurs analysent les dégâts et le processus de vieillissement des matériaux sous l effet des rayonnements ionisants. Grâce à ces données, il est possible de prévoir, par modèles arithmétiques, le comportement et la durée de vie des matériaux. Ces recherches sont d une importance essentielle pour évaluer correctement la longévité des réacteurs nucléaires. Laboratoire de chimie et d analyse nucléaire Le SCK CEN contrôle la dose de rayonnement à laquelle sont exposés les travailleurs du secteur nucléaire et mesure les contaminations possibles. L environnement et la chaîne alimentaire sont aussi examinés en termes de contamination radioactive. Le SCK CEN apporte une importante contribution au plan d urgence nucléaire tant au niveau belge qu européen. Le laboratoire de mesures nucléaires et de réacteur se rend utile dans le domaine de la spectrométrie gamma et de la dosimétrie de réacteur. Ces laboratoires offrent également un support aux réacteurs de recherche et à d autres laboratoires axés sur l étude des matériaux radioactifs. SCK CEN L essentiel 2009 La recherche dans une optique durable 10

13 Dans le Laboratoire de Haute et de Moyenne Activité (LHMA), le SCK CEN étudie les effets d irradiation sur les matériaux utilisés dans les réacteurs et les matières fissiles dans des enceintes de confinement destinées au traitement de matières radioactives ( hotcells ). Dans le cadre de sa recherche, le SCK CEN utilise en outre des laboratoires d analyse nucléaire et chimique. Le Conseil d administration. De gauche à droite Rangée du bas: Eric van Walle, Paul Dirven, Frank Deconinck (président), Catherine Gernay (administrateur délégué), Baron André Jaumotte, Catherine Spect. Rangée du haut: Redy De Leege, Cis Schepens, Guy Sols, Yves De Graeve, Didier De Buyst, Geert Van Autenboer, Frans Geerts, Michel Giot, Henri Bonet Ne figurent pas sur la photo: Sigrid Jourdain, Yvan Bruynseraede, Georges Denef, Didier Hellin, Raf Suys. Le Conseil d administration du SCK CEN Le Conseil d administration du SCK CEN se réunit tous les deux à trois mois et se compose de 13 membres, nommés par le Roi. Ces membres réunissent un large éventail de compétences: scientifiques, administratives, financières, industrielles Deux commissaires du gouvernement, trois observateurs d organisations syndicales, un membre d honneur, le directeur général et le secrétaire du Conseil, assistent également à ces réunions. Un Bureau d administration se réunit régulièrement en vue de préparer les réunions du Conseil d administration et de prendre des décisions urgentes lorsque celles-ci relèvent des transferts de compétences. Le rôle du Conseil d administration et la relation avec la direction, responsable de la gestion quotidienne, évoluent en fonction de la culture de gouvernance en vigueur. Dans la société actuelle, la problématique nucléaire qu il s agisse du domaine énergétique, médical ou scientifique fondamental s inscrit de façon inhérente dans un cadre international. Le Conseil d administration veille à la défense des intérêts belges et à un ancrage international fort. Il trace en outre, les grandes lignes stratégiques qui visent un équilibre entre une recherche qui ouvre de nouvelles perspectives, les prestations de services et la formation, et ceci sans que l un de ces trois aspects ne supplante les autres. Il s agit de tâches passionnantes auxquelles tous les membres se donnent corps et âme, déclare son président, Frank Deconinck. 11 La recherche dans une optique durable L essentiel 2009 SCK CEN

14 Une recherche de haute qualité grâce aux partenariats Le SCK CEN cherche à établir des relations de coopération durables avec différents types de partenaires. En 2007, le SCK CEN a conclu un nouvel accord de coopération de cinq ans avec le groupe GDF SUEZ, pour un budget annuel de 3 millions d euros. L accord comprend un vaste portefeuille de projets de recherche et de développement, ainsi qu un programme de formation destiné aux jeunes ingénieurs récemment engagés chez GDF SUEZ. Le SCK CEN fournit, dans ce cadre, une recherche nucléaire orientée vers l application et vers des services de soutien aux centrales nucléaires du groupe en Belgique. Outre des thèmes technologiques tels que les matériaux de structure et leur vieillissement, les combustibles, la corrosion, la gestion des déchets, la sûreté, la dosimétrie et la radioprotection, le SCK CEN mène également à la demande du groupe, des travaux d étude portant sur des thèmes liés à la société, tels que l impact des installations nucléaires sur l environnement, la perception des risques, etc.. GDF SUEZ, comme le SCK CEN, voient en cette coopération un partenariat complémentaire entre un grand acteur industriel et un centre de connaissance de haut niveau. Cette collaboration complémentaire ne peut qu aboutir à un développement plus important du savoir-faire nucléaire et de l expertise avec d innombrables thèmes apparentés. En 2009, le SCK CEN a également conclu avec l ONDRAF un nouvel accord-cadre de recherche dans le domaine du dépôt des déchets ainsi qu un accord de coopération stratégique avec Belgoprocess pour le développement de technologies nucléaires, comme la caractérisation et l immobilisation des déchets radioactifs. Le SCK CEN est également un partenaire renommé au sein d un réseau international d institutions scientifiques. Il a conclu des accords de coopération et de recherche avec d innombrables centres d étude, d universités, d entreprises et d organisations dans différents Etats, tant au sein de l Union européenne qu en dehors de celle-ci. Le centre travaille notamment en collaboration avec l AFCN (Agence fédérale de Contrôle nucléaire) l organisme public chargé, en matière nucléaire, des tâches de réglementation, d autorisation et de surveillance en Belgique dans le domaine des rayonnements ionisants. C est ainsi que le SCK CEN assure la surveillance radiologique sur le territoire belge et l exécution de divers contrats portant sur la dosimétrie des personnes. En outre, les experts du SCK CEN effectuent également des travaux de recherche pour le compte de l AFCN, par exemple sur les effets produits par de faibles doses de rayonnement. Il existe, en outre, des activités où le SCK CEN, avec l AFCN, joue un rôle de soutien auprès du pouvoir fédéral, dans le cadre de la planification nucléaire d urgence, par exemple. Enfin, un travail de collaboration est également mené, de commun accord, pour représenter la Belgique auprès des instances internationales, notamment dans le cadre du programme de soutien belge aux Garanties (Safeguards) de l Agence Internationale de l Énergie Atomique (AIEA). SCK CEN L essentiel 2009 La recherche dans une optique durable 12

15 Outre le site technique, le SCK CEN dispose d un vaste domaine boisé et d une infrastructure sociale attrayante. Les coulisses du SCK CEN Le SCK CEN est installé dans le cadre verdoyant d un magnifique domaine de 334 hectares. Le site technique, qui se compose des réacteurs, laboratoires et bureaux, n occupe qu un dixième de sa superficie totale. Plus de la moitié du domaine se compose de bois, prairies, plans d eau, routes et drèves. La partie boisée du domaine est gérée selon un plan de gestion forestière agréé. Le SCK CEN se charge des travaux d élagage, de plantation d arbres, d entretien des coupe-feux, Le centre de recherche dispose également d une vaste infrastructure sociale: le quartier résidentiel, l hôtel-restaurant Club-House et le club sportif Nuclea. Ces infrastructures sociales ont vu le jour dans le contexte historique d un centre de recherche international situé dans la campagne flamande. Aujourd hui, l infrastructure reste toujours à la disposition du personnel, des membres de leur famille et d invités internationaux. Le quartier résidentiel se compose de 60 chambres individuelles, 24 studios simples et 24 studios doubles, de 38 maisons et de 11 villas. Le Club-House, exploité par Sodexo, possède un restaurant, un hôtel de 21 chambres (taux d occupation de 75 %), des salles de conférence et un auditorium. Nuclea est le nom de l association du personnel des entreprises environnantes, à savoir: le SCK CEN, VITO, IRMM, Belgonucléaire, FBFC et l ONDRAF. L association compte plus de membres qui peuvent utiliser toutes les infrastructures: la salle omnisports, les courts de tennis, les terrains de football, le port de plaisance, la lagune de natation et la plage, le parcours de golf, les terrains de pétanque, l étang, etc. Ils peuvent choisir entre une vingtaine de sports et participer à des activités récréatives organisées chaque année. Il existe également une bibliothèque d ouvrages, comptant actuellement quelque titres. 13 La recherche dans une optique durable L essentiel 2009 SCK CEN

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17 Des installations nucléaires sûres, aujourd hui et demain 1 La sûreté constitue pour la société une préoccupation majeure lorsqu il est question d énergie nucléaire. Le SCK CEN est spécialiste de la recherche sur les matériaux de structure des réacteurs nucléaires à l échelle mondiale, une expertise cruciale si l on veut assurer un fonctionnement sûr des installations nucléaires actuelles et futures. Le savoir-faire du SCK CEN dans le domaine de la recherche visant les combustibles, n est plus à souligner. Cette expertise contribue notamment à l essai de nouveaux combustibles à plus faible enrichissement pour des buts de recherche, afin que le risque de prolifération des combustibles hautement enrichis diminue. 15

18 Les centrales nucléaires belges peuvent-elles fonctionner plus longtemps? Le SCK CEN donne une opinion d expert à la Commission GEMIX En 2008, la Commission GEMIX une équipe de spécialistes belges et internationaux de l énergie a reçu pour mission de Paul Magnette, alors ministre du Climat et de l Energie, d examiner l avenir énergétique de la Belgique. Ou encore: d étudier les mix énergétiques qui permettraient d assurer idéalement l approvisionnement énergétique belge, d ancrer le pays dans une position compétitive et de garantir la réalisation d objectifs climatiques et environnementaux. Dans le cadre de cette étude, la Commission GEMIX a demandé au SCK CEN d évaluer la durée de vie des centrales nucléaires commerciales de Doel et de Tihange. La Commission voulait plus particulièrement savoir s il était techniquement réalisable et sûr de garder en activité ces centrales pendant plus de quarante ans. C est la durée de vie qui était prévue dans la loi de 2003 sur la sortie progressive de l énergie nucléaire. La cuve de réacteur: composant critique Le fonctionnement sûr d une centrale nucléaire dépend conjointement des différentes composantes de l installation. Certains éléments de celle-ci, comme les générateurs de vapeur, sont entretenus à toute heure et à tout moment, voire même remplacés, pour garantir la sûreté de l ensemble. Le remplacement de la cuve de réacteur elle-même, dans laquelle ont lieu les réactions nucléaires, est irréalisable tant d un point de vue technique qu économique. Lorsque la cuve du réacteur ne satisfait plus aux exigences requises, cela signifie la fin de vie d une centrale nucléaire. Cette partie est, en effet, particulièrement critique en termes de sûreté: elle contient le cœur du réacteur hautement radioactif ainsi que le circuit de refroidissement. Ce que l on appelle une fragilisation du métal peut apparaître sous l effet des rayonnements ionisants auquel est soumise la cuve du réacteur des années durant. Ce phénomène lié au vieillissement thermique, peut entraîner un affaiblissement du métal. La sûreté du réacteur n est alors plus assurée. Mise au point d un programme de surveillance La dégradation du matériau de la cuve de réacteur fait l objet d une surveillance tout au long de la durée de vie d une centrale nucléaire, au moyen d un programme de surveillance intelligent. Pour ce faire, on utilise des échantillons qui se composent du même matériau que celui de la cuve du réacteur et de ses matériaux de soudure. Ces échantillons sont logés dans des capsules qui sont placées entre le réacteur et la cuve de réacteur. Il est ainsi possible d analyser l évolution des propriétés du matériau. En examinant les capsules à intervalles déterminés, Le programme de surveillance des centrales nucléaires fait usage d échantillons du même matériau que la cuve du réacteur. SCK CEN L essentiel 2009 La recherche dans une optique durable 16

19 Tous les échantillons des réacteurs nucléaires belges sont testés au SCK CEN. on peut suivre les propriétés mécaniques des matériaux de la cuve, voire même les prévoir. Le SCK CEN teste toutes les capsules des réacteurs nucléaires belges depuis leur mise en fonction et dispose donc de données historiques complètes de ce programme de surveillance. Outre les essais légalement obligatoires, le SCK CEN applique depuis quelques années également de commun accord avec l exploitant une surveillance plus avancée. Grâce à une précision accrue, ce suivi permet d obtenir une marge de sûreté supplémentaire. La surveillance avancée a pour objectif de mieux encore caractériser les matériaux et d améliorer ainsi l évaluation de la sûreté des réacteurs nucléaires. Ces méthodes d essais avancées sont le résultat d années de recherche pratiquées par le SCK CEN sur les matériaux des réacteurs nucléaires en Belgique et dans le monde. Combinées aux données historiques précieuses, ces méthodes d essais du SCK CEN conviennent idéalement aux études d analyse de la fragilisation métallique dans les centrales nucléaires. Le choc thermique sous pression La recherche portant sur le matériau de la cuve du réacteur se concentre sur le type d incident le plus marquant, susceptible de survenir dans un réacteur nucléaire et que l on appelle choc thermique sous pression (pressurized thermal shock ou PTS). Quand un tel incident se produit, de l eau froide est injectée dans le cœur du réacteur, ce qui permet à la fois de refroidir le cœur tout en le maintenant sous pression. Ces circonstances extrêmes combinées à une fragilisation du métal, peuvent provoquer des déchirures dans la paroi de la cuve du réacteur. Des normes et règles spécifiques de sûreté ont été instaurées afin d éviter à tout moment ce genre de situation. Nos essais et nos connaissances avancés de matériaux, sont le fruit de travaux de recherche de haut niveau sur les matériaux, menés durant de longues années sur les cuves de réacteur des centrales nucléaires en Belgique et dans le monde. Rachid Chaouadi Marge de sûreté globalement suffisante La conclusion des essais (prescrits légalement et avancés) effectués par le SCK CEN affirme que la marge de sûreté en circonstances extrêmes d un choc thermique sous pression, est suffisante. La sûreté des réacteurs est encore garantie pour plusieurs décennies. La Belgique n est pas le seul pays à envisager une prolongation de la durée de vie de ses centrales nucléaires. Dans son étude, le SCK CEN a également examiné quelle était la politique suivie par d autres pays en la matière. C est ainsi que les chercheurs ont établi une comparaison entre les réacteurs belges et des installations similaires aux États-Unis, dont la durée de vie a déjà été prolongée jusqu à soixante ans. 17 La recherche dans une optique durable L essentiel 2009 SCK CEN

20 Lancement du programme d essai des combustibles du réacteur Jules Horowitz Le SCK CEN qualifie de nouveaux combustibles à la demande du CEA Le BR2 est le réacteur le mieux approprié à l essai et à la qualification du combustible du réacteur Jules Horowitz. SCK CEN L essentiel 2009 La recherche dans une optique durable 18

21 Le SCK CEN est un partenaire actif du consortium européen qui gère le projet du réacteur Jules Horowitz. Un réacteur de recherche des combustibles avancé est actuellement en construction à Cadarache, dans le Midi de la France. Le réacteur Jules Horowitz résulte d une initiative du Commissariat français à l Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA) avec le soutien de la Commission européenne et des centres de recherche de la République tchèque, d Espagne, de Finlande et de Belgique, ainsi que d un certain nombre de grandes entreprises d énergie. Pour le compte du CEA, le SCK CEN a lancé l an dernier, dans son propre réacteur BR2, la qualification des combustibles destinés à ce réacteur. Le secteur nucléaire étudie les possibilités des combustibles à faible enrichissement et qui ne sont pas sensibles à la prolifération. Le comportement de nouveaux combustibles en conditions de réacteur réelles, n est toutefois pas encore suffisamment connu. Nos programmes de qualification fournissent une mine d informations qui soutiennent l utilisation future de nouveaux combustibles sûrs. Steven Van Dyck, Edgar Koonen et Philippe Benoit L un des trois Les réacteurs d essai de matériaux sont nécessaires pour assurer le développement et la qualification des matériaux et des combustibles utilisés dans l industrie nucléaire. De telles recherches favorisent l amélioration des réacteurs nucléaires existants et le développement de réacteurs de meilleure qualité pour le futur, offrant plus de sûreté et de meilleures performances. La plupart des réacteurs d essai de matériaux existants ont été construits dans les années soixante et arriveront vraisemblablement en fin de durée de vie au cours de la période Sur la base de cette analyse, l ESFRI (European Strategy Forum on Research Infrastructures) recommande donc la construction de trois nouveaux réacteurs d essai de matériaux pour l Europe. Outre 1 le réacteur MYRRHA, qui est préparé au SCK CEN et qui vise surtout le développement de réacteurs de la quatrième génération (Gen IV) et la recherche de transmutation (voir page 24), et 2 PALLAS, situé aux Pays-Bas, qui se consacrera surtout à la production de radio-isotopes, le réacteur Jules Horowitz (RJH), implanté dans le Sud de la France, est au nombre de ceux-ci. Dans RJH, la recherche se concentrera sur les réacteurs existants et sur de nouveaux réacteurs de la troisième génération. Le SCK CEN est un partenaire actif dans la collaboration européenne organisée autour du RJH. Des combustibles innovants L on attend du RJH un flux de neutrons élevé; c est la raison pour laquelle ce réacteur requiert un combustible de haute densité. En outre, le choix s est porté sur des combustibles à faible enrichissement (moins de 20 % d uranium enrichi) pour répondre aux exigences de non-prolifération. Il s agit d exigences internationales visant à combattre l utilisation malveillante de matières radioactives. L objectif consiste finalement à exploiter le réacteur au moyen de ce que l on appelle des matières fissiles UMo (uranium-molybdène). Cette matière n est toutefois pas encore disponible 19 La recherche dans une optique durable L essentiel 2009 SCK CEN

22 La boucle EVITA a été soumise à des essais élaborés sous forme d expériences hydrauliques et de diverses campagnes de mesures nucléaires. sur le marché; c est la raison pour laquelle le CEA fait qualifier d ores et déjà un combustible de remplacement pour les premières opérations, à savoir l U 3 Si 2. Le comportement d irradiation de ces nouveaux combustibles en conditions réelles, qui se produiront dans le RJH, n est pas encore démontré. Le SCK CEN a mis en place un programme expérimental destiné à examiner si un combustible de grandeur réelle fonctionne comme il se doit dans le cadre de circonstances qui sont représentatives du fonctionnement du RJH. La recherche s inscrit dans le cadre du vaste programme de qualification destiné au réacteur et qui comporte aussi la validation du projet ainsi que la fabrication. La boucle EVITA Les irradiations se produisent dans le réacteur BR2, le réacteur le plus approprié pour ce type d expériences. Le BR2 est en effet le seul qui, à l échelle mondiale, soit capable de délivrer le flux neutronique très intense qui est nécessaire dans un volume de réacteur suffisamment grand pour y installer une boucle simulant le RJH. En outre, les combustibles des deux réacteurs présentent de fortes similarités géométriques. Les experts du SCK CEN ont conçu EVITA spécialement aux fins de ce programme d essai. Il s agit d un circuit d irradiation semi-ouvert unique en son genre, qui reproduit un canal de rayonnement du RJH. Spécialement pour le programme de test, les experts SCK CEN ont conçu EVITA, un cycle unique de radiation semi-ouvert qui imite un canal de radiation du JHR. Le cycle EVITA se trouve dans le canal central de BR2. SCK CEN L essentiel 2009 La recherche dans une optique durable 20

23 Au cours de l examen final, on utilise des enceintes de confinement équipées de bras télécommandés permettant de manier les matériaux radioactifs en toute sécurité. La boucle EVITA a été installée dans le canal central du BR2. La boucle a été soumise à des essais élaborés sous la forme d expériences hydrauliques et de diverses campagnes de mesures nucléaires afin d évaluer son influence sur BR2 (réactivité, sûreté et exploitation du réacteur). Le déroulement des essais L année passée, le SCK CEN a effectué dans cette boucle, une première série d irradiations sur un combustible sous conditions de RJH moyennes. Différents paramètres sont suivis en ligne durant ces essais: la température, le débit de refroidissement, la différence de pression, l équilibre thermique, le flux neutronique et le rayonnement gamma. A la fin d un cycle, on évalue également à chaque fois, si les plaques de combustibles sont mécaniquement intactes et si l élément complet l est géométriquement aussi (sur la base d un examen visuel et de mesures dimensionnelles). Au terme d une phase de refroidissement de plusieurs mois s ensuit un second examen en 2010 qui évalue le comportement du combustible à l aide de mesures de corrosion, d inspections métallographiques détaillées et d un examen radiochimique. Nouvelle génération de combustibles Des expériences sur deux éléments suivants débuteront en 2010 et examineront le comportement du combustible sous conditions nominales du RJH. Enfin, le SCK CEN soumettra encore un quatrième et un cinquième élément à des essais similaires afin de confirmer les résultats et de répondre aux éventuelles questions complémentaires portant sur l étude (par exemple, des conditions occasionnelles). Outre le but spécifique de ce programme de qualification dans le cadre du RJH, le SCK CEN en tire un tas d expériences qui pourront servir à la qualification des combustibles des futurs réacteurs, tels que MYRRHA (voir page 24). 21 La recherche dans une optique durable L essentiel 2009 SCK CEN

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25 Des technologies nucléaires innovantes pour un avenir énergétique durable 2 Le SCK CEN développe des systèmes nucléaires avancés qui permettent de convertir des déchets radioactifs de longue durée de vie en déchets de durée de vie plus courte et de produire moins de déchets. La recherche menée au SCK CEN consiste aussi à rapprocher la fusion nucléaire de la réalité. Cette technologie doit permettre dans le futur la production d une énergie nucléaire entièrement durable. 23

26 Feu vert pour MYRRHA, une technologie de pointe en matière de recherche nucléaire Encore une première mondiale pour le SCK CEN Au cours de ces dernières années et dans un contexte européen, le SCK CEN s est pleinement investi dans le développement d un réacteur de recherche de matériaux révolutionnaire. Cette installation d irradiation innovante, appelée MYRRHA, est le premier réacteur nucléaire au monde à être commandé par un accélérateur de particules. Il remplacera à terme le réacteur BR2. L objectif de MYRRHA est de contribuer à l implémentation durable de l énergie nucléaire et de favoriser le développement de solutions en réponse à de profondes inquiétudes de la société, telles que la gestion des déchets nucléaires et la sûreté de l énergie nucléaire. Suite à l avis rendu par les experts de l équipe internationale du MIRT en 2009, le gouvernement fédéral a donné, début 2010, son approbation à cet ambitieux projet. Feu vert de l équipe MIRT Le SCK CEN travaille déjà depuis 1997 à la conception du réacteur MYRRHA (acronyme de Multi-purpose hybrid Research Reactor for high-tech Applications). Pour élaborer plus en détail ce concept, il était toutefois nécessaire de disposer d un financement supplémentaire. Le SCK CEN s est donc adressé aux pouvoirs publics en ce sens. Paul Magnette, alors ministre du Climat et de l Energie et ministre de tutelle du SCK CEN, a demandé un avis d expert sur MYRRHA à une équipe internationale de spécialistes indépendants (MIRT ou MYRRHA International Review Team). La proposition convenait-elle à la stratégie (énergétique) de l Union européenne? Etait-elle financièrement et techniquement réalisable? Les conclusions de cette évaluation indépendante (octobre 2009) ont été favorables à MYRRHA. Dans le rapport de MIRT, MYRRHA est reconnu non seulement comme étant un projet innovant, unique au monde, qui jouera un rôle crucial dans la recherche sur la gestion des déchets nucléaires, mais également comme étant un investissement qui offrira à la Belgique des retombées économiques. L équipe MIRT a cependant fait remarquer que la conception du réacteur comportait encore un certain nombre de défis technologiques qui devaient encore être étudiés. Parfaitement conscient de ces défis, le SCK CEN s est engagé à renforcer et à développer davantage le programme de recherche de MYRRHA, en application depuis quelques années déjà. La décision prise le 4 mars 2010 par le gouvernement belge sur base du rapport MIRT d accorder son soutien au projet, a représenté une étape capitale. Le gouvernement a d ores et déjà promis 60 millions d euros pour la première phase quinquennale de conception. Central Design Team Le SCK CEN a reçu pour mission d élaborer dans ses moindres détails l ingénierie de MYRRHA (Front End Engineering Design ou FEED), de rassembler à cette fin un consortium international, d obtenir les autorisations nécessaires et de mettre sur pied un programme R&D adapté. Si toutes ces conditions sont réunies, le gouvernement fédéral donnera son accord à la construction et à l installation de MYRRHA à partir de 2016 et prendra à sa charge 40 % du prix coûtant estimé à 960 millions d euros. L objectif consiste à disposer d un réacteur complètement opérationnel d ici A partir de ce moment, MYRRHA remplacera le réacteur BR2 actuel. SCK CEN L essentiel 2009 La recherche dans une optique durable 24

27 MYRRHA permettra sans nul doute de trouver plus facilement des réponses aux grands défis de la société. En outre, ce réacteur de recherche doit contribuer au développement de notre économie de la connaissance: on ne peut en effet y parvenir sans installations innovantes. Hamid Aït Abderrahim en Peter Baeten Actuellement on exécute dans le réacteur VENUS l expérience GUINEVERE. 25 La recherche dans une optique durable L essentiel 2009 SCK CEN

28 GUINEVERE est l acronyme de Generator of Uninterrupted Intense NEutrons at the lead VEnus REactor et il a été développé en collaboration avec différents partenaires européens. Fort du soutien du 7 ième programme-cadre de la Commission européenne, le SCK CEN a créé, en avril 2009, un Central Design Team (CDT) chargé de préparer le FEED. Ce CDT, une collaboration regroupant dix-huit partenaires européens et partenaires associés de Corée du Sud et du Japon, dispose de trois ans pour élaborer le plan du projet MYRRHA. En tout, quelque 30 à 40 personnes travaillent actuellement sur le projet MYRRHA. La construction d un modèle expérimental à puissance réduite a constitué une première étape de la réalisation du projet MYRRHA. Au cours de ces dernières années, le SCK CEN a développé ce réacteur de recherche, baptisé GUINEVERE (Generator of Uniterrupted Intense Neutrons at the lead VEnus REactor). Le développement s est effectué en collaboration avec différents partenaires européens, dont le plus important fut le Centre National de Recherche Scientifique (CNRS) français et le Commissariat à l Énergie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA). GUINEVERE, une adaptation du réacteur VENUS existant sur le site du SCK CEN, a été inauguré officiellement au printemps La contribution à l économie de la connaissance, une impulsion à l emploi Le projet MYRRHA ne contribuera pas uniquement à trouver des réponses scientifiques aux défis à venir (voir le cadre), il aura également un impact socioéconomique immédiatement perceptible. L impact économique total ( ) de MYRRHA est estimé à quelque 13 milliards d euros. Pour chaque euro investi dans le projet, les retombées économiques pour la Belgique devraient s élever à quelque 12 euros. La réalisation de MYRRHA s inscrit également dans le cadre du programme stratégique du SCK CEN. Le SCK CEN veut renforcer son organisation à la lumière de MYRRHA, attirer des chercheurs étrangers et donner des impulsions aux entreprises de haute technologie et aux spin-offs qui se développeront à côté ou autour de MYRRHA. Tout ceci devrait contribuer à la création de emplois de longue durée. L impact économique total de MYRRHA est estimé à quelque 13 milliards d euros. SCK CEN L essentiel 2009 La recherche dans une optique durable 26

29 Le portefeuille MYRRHA En tant que réacteur de recherche nucléaire de haute technologie, MYRRHA a plus d un atout. Voici une sélection des quelques possibilités qu offre le portefeuille de MYRRHA. Des réacteurs nucléaires sûrs. MYRRHA est un réacteur sous-critique. Cela signifie qu il n atteint pas de masse critique, c est-à-dire la quantité de matière nucléaire nécessaire pour contrôler une réaction en chaîne due à la fission atomique. Au lieu de cela, un réacteur sous-critique utilise une source de neutrons externe. Dans le cas de MYRRHA, cette source de neutrons externe consiste en un accélérateur de particules. La caractéristique la plus importante d un réacteur sous-critique est sa sûreté: le réacteur s arrête dès que la source de neutrons est débranchée. Ce type de réacteur est connu sous le nom de Accelerator Driven System (ADS). La démonstration technologique de l ADS est un objectif de recherche de première importance pour MYRRHA. Des déchets nucléaires à durée de vie moins longue. MYRRHA sera également utilisé dans la recherche visant la transmutation. Il s agit de la fission d éléments à longue durée de vie présents dans les déchets radioactifs en éléments à courte durée de vie. La durée de vie des déchets pourrait ainsi être raccourcie d un facteur Les réacteurs du type ADS sont ce que l on appelle des réacteurs rapides : ils produisent des neutrons rapides. Les réacteurs thermiques classiques ralentissent ces neutrons dans un milieu contenant de l hydrogène. Ce ralentissement est nécessaire pour augmenter la probabilité de fission nucléaire. Les neutrons rapides, non freinés, conviennent cependant très bien à la transmutation du matériau de déchets nucléaires. La transmutation est considérée comme une piste importante pour étudier la gestion des déchets de longue durée de vie, conjointement à la recherche menée par le SCK CEN en collaboration avec l ONDRAF pour le dépôt final des déchets radiologiques en couches argileuses. MYRRHA est, du reste, le projet européen ETPP (European Technology Pilot Plant) qui s inscrit dans la ligne du développement de la technologie du Lead Fast Reactor (LFR). Essais de fission et de matériaux. MYRRHA reprendra non seulement à son compte les applications du réacteur BR2 en tant qu installation d irradiation flexible pour les essais de matériaux et combustibles, mais le réacteur représentera également une installation de recherche importante pour le nouveau domaine des réacteurs de la quatrième génération (Gen IV), les systèmes énergétiques de l avenir. Bon nombre d études menées dans le domaine de la fusion nucléaire (ITER voir page 29) feront également partie du projet MYRRHA. Production de radio-isotopes et de silicium dopé. MYRRHA assurera également les fonctions de production du BR2. L infrastructure de MYRRHA contribuera donc aussi à la continuité de l approvisionnement en radio-isotopes médicaux. A partir de 2010, le BR2 assure 25 % de la production mondiale de radio-isotopes. Avec MYRRHA, la Belgique consolide son rôle clé dans le domaine de la production et de la recherche des radio-isotopes médicaux. Avec MYRRHA, le SCK CEN poursuivra aussi sa production de silicium dopé, comme élément de base des circuits électroniques dans des applications d énergie renouvelable. 27 La recherche dans une optique durable L essentiel 2009 SCK CEN

30 La fusion nucléaire: source d énergie du futur? Le SCK CEN et la Belgique, partenaires actifs dans une approche internationale élargie de la fusion nucléaire À la différence des réacteurs de fission nucléaire, les réacteurs de fusion nucléaire sont plus sûrs et ne produisent pas de déchets nucléaires à longue durée de vie. En outre, leur source d énergie est pratiquement disponible à l infini. Dans la recherche d un avenir énergétique durable, les regards se tournent donc plutôt vers la technologie de fusion nucléaire susmentionnée, neutre en CO2. En 2009, la Belgique a décidé de participer activement au programme international de fusion nucléaire nommé Broader Approach, une coopération entre l Union européenne et le Japon, avec dans le rôle principal pour la Belgique, le SCK CEN. au Japon, mènent des recherches de pointe pour imiter un processus qui se produit au cœur même du soleil: la fusion thermonucléaire. L objectif de cette recherche de haute technologie est évident: produire un jour cette forme d énergie de manière sûre et contrôlée et la produire en grandes quantités sur terre. Les avantages de la fusion nucléaire sont impressionnants: il s agit d une technologie intrinsèquement sûre qui, de surcroît, ne produit pas de déchets à longue durée de vie et est donc respectueuse des générations qui suivront. La fusion nucléaire utilise une source d énergie inépuisable constituée de deutérium et de lithium qui se trouve dans l eau de mer et qui, en outre, ne peut être utilisée pour la fabrication d armes nucléaires. Inépuisable Depuis plusieurs décennies, les scientifiques et techniciens du monde entier, et plus particulièrement en Europe, aux Etats-Unis et À ce jour, la fusion nucléaire n est pas encore exploitable, parce que le procès se heurte aux limites de nos possibilités technologiques. Les défis scientifiques sont gigantesques: c est ainsi que la température dans un processus

31 Si nous pouvons surmonter les barrières technologiques, l intérêt de la fusion nucléaire pour l approvisionnement énergétique des générations du futur sera immense. En participant à des programmes de R&D internationaux de haut niveau technologique, le SCK CEN et les autres partenaires belges établissent un état des lieux de la fusion nucléaire dans notre pays. de fusion nucléaire passe du zéro absolu, dans les aimants supraconducteurs autour de la cuve de pression, à quelques millions de degrés au cœur du plasma. Le développement de matériaux de structure qui peuvent résister à ces conditions extrêmes ne constitue que l un des exploits technologiques encore fort éloignés de ce que nous pouvons réaliser actuellement. ITER et l approche élargie Une première installation pilote importante, ITER, est en construction actuellement à Cadarache dans le Midi de la France, afin que nous puissions disposer de la fusion nucléaire comme source d énergie au cours de la deuxième moitié de ce siècle. Ce projet consiste en une collaboration entre sept partenaires (dont l Union européenne) qui représentent ensemble plus de la moitié de la population mondiale. En outre, une compensation partielle est convenue pour le Japon parce que les partenaires ont choisi de construire ITER en Europe (et non pas à l autre emplacement proposé au Japon). En conséquence, il a été décidé de mettre en place une approche élargie pour la fusion nucléaire. Elle a pour objectif de développer des technologies et de mener des travaux de recherche qui ne peuvent avoir lieu dans ITER. Ce programme a été établi en concertation entre le Japon et l Union européenne et, en ce qui concerne l Europe, s appuie sur une participation volontaire des Etats membres. Le rôle du SCK CEN Au printemps 2009, la Belgique s est engagée à participer aux trois plus importants projets de l approche élargie. Les trois régions belges sont impliquées dans le projet pour un budget total de 11 millions d euros, sur une période de 6 à 7 ans. Le SCK CEN est le coordinateur désigné pour la Vincent Massaut et Patrice Jacquet Belgique. En outre, d autres centres de recherche, des universités et des entreprises, participent aussi à ce programme international de R&D de haut niveau technologique. Le SCK CEN participe à deux projets. Il s agit, pour le premier, de la conception et de la validation de composants cruciaux pour la machine d irradiation IFMIF (International Fusion Material Irradiation Facility). Cette installation, qui produit des neutrons hautement énergétiques et à haute intensité, est nécessaire pour tester des matériaux sous conditions comparables à celles d un réacteur de fusion nucléaire. IFMIF doit être prête pour 2025, moment où ITER sera également opérationnel. IFMIF fournira surtout des informations cruciales pour la construction de réacteurs de fusion à des fins commerciales après ITER. Le SCK CEN se charge de mener des essais d irradiation des parties vulnérables de IFMIF, de concevoir un module d essais destiné au démarrage de IFMIF et de concevoir ce que l on appelle le module d essais nommé Low Flux. En 2009, les experts du SCK CEN ont conçu le support des essais d irradiation et préparé le concept de base du module d essais de démarrage et du module d essais Low Flux. La conception de IFMIF a ainsi été mise sur les rails. En outre, le SCK CEN collabore aussi à la recherche centrée sur DEMO, la future centrale électrique commerciale de fusion. Le démarrage commercial effectif de cette centrale n est pas attendu avant On ne peut pas encore dire avec précision quel sera le rôle exact que jouera le SCK CEN dans ce programme de R&D. Dans le cadre de sa recherche sur la technologie de fusion nucléaire, le SCK CEN utilise, entre autres, le Plasmatron. 29 La recherche dans une optique durable L essentiel 2009 SCK CEN

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33 Les déchets radioactifs et le démantèlement: penser à demain 3 L énergie nucléaire et ses applications mènent inévitablement à la production de déchets radioactifs. Depuis des années déjà, le SCK CEN investit avec l ONDRAF (Organisme national des déchets radioactifs et des matières fissiles enrichies) dans la recherche de nouvelles perspectives de solutions durables et sûres pour le dépôt des déchets radioactifs. Par ailleurs, le SCK CEN dispose également d une expertise unique en matière de démantèlement économique et sûr d installations nucléaires. 31

34 Le dépôt géologique en profondeur: une option à long terme pour des déchets à longue durée de vie? L expertise du SCK CEN soutient le Plan Déchets de l ONDRAF Certains types de déchets à longue durée de vie conservent leur radioactivité durant plus de ans. Trouver des solutions durables pour la gestion à long terme représente dès lors, un immense défi. Depuis que la Belgique a lancé sa première centrale nucléaire, le SCK CEN s est investi dans la recherche en matière de gestion des déchets de longue durée de vie. Ces recherches, menées en collaboration avec l ONDRAF, sont centrées sur le dépôt géologique en profondeur dans des couches d argile comme solution possible à long terme. Elles constituent le fondement essentiel du Plan Déchets, sur la base duquel l ONDRAF publiera en 2010 sa stratégie de gestion des déchets à longue durée de vie. Le dépôt en profondeur dans l argile comme solution possible Dans la recherche d options sûres et réalisables de gestion des déchets à longue durée de vie, le dépôt géologique en profondeur se présente depuis quelques décennies déjà en avant-plan. Le dépôt en profondeur ne signifie pas seulement que les déchets sont entreposés dans un endroit à l écart de l homme. Des couches géologiques profondes bien choisies sont aussi très stables. En Belgique, les couches d argile des régions de Boom et d Ypres sont envisagées pour le dépôt en profondeur. L argile fait fonction de barrière naturelle contre la migration des substances radioactives. Elle est peu perméable à l eau et offre une grande surface interne, capable d absorber en fortes proportions des radio-isotopes et des métaux. Toutes ses caractéristiques permettent d offrir un dépôt dans l argile qui est non seulement sûr, mais qui permet également une solution passive, épargnant ainsi aux générations suivantes de devoir intervenir activement pour garantir la sûreté du dépôt des déchets. La recherche scientifique de haute technologie du SCK CEN a pour objet de déterminer dans quelle mesure les couches d argile profondes de la Belgique pourraient répondre à ces attentes. Le programme de recherche Au cours des dernières années, le programme de recherche s est concentré sur le comportement (hydro)géochimique de l argile. En outre, les experts du SCK CEN étudient au niveau d une collaboration internationale le comportement des déchets et leur conditionnement sous la forme d un dépôt. Des processus spécifiques ont également été examinés, tels que l interaction entre les différentes barrières autour des déchets, la migration des radio-isotopes et celle du gaz dans l argile. Le programme de PRACLAY Le GIE EURIDICE (un groupement d intérêts économiques entre le SCK CEN et l ONDRAF) mène, depuis 1994 sous le site du SCK CEN, un programme de démonstration portant sur la sûreté et la faisabilité du dépôt géologique des déchets nucléaires à longue durée de vie dans les couches d argile de Boom. Ces travaux de recherche se déroulent dans et autour de HADES, un laboratoire de recherche unique au monde, construit à 225 mètres sous terre (voir page 10). Aujourd hui, la recherche se penche sur les travaux de recherche expérimentale menés dans ce que l on appelle la galerie PRACLAY. Cette galerie supplémentaire de 40 mètres de long située perpendiculairement au laboratoire HADES, SCK CEN L essentiel 2009 La recherche dans une optique durable 32

35 Le colmatage hydraulique de la galerie Praclay dans le laboratoire souterrain HADES a été une sorte de prouesse technique. a été creusée à cet effet il y a quelques années, afin de réaliser des travaux de recherche sur les déchets hautement actifs et émettant de la chaleur. La parfaite étanchéité hydraulique de cette galerie qui doit permettre en même temps le passage de câbles (instrumentation, système de chauffage), a été préparée en 2009 afin d être effectuée en Il faut, pour se faire, combiner l étanchéité naturelle de la bentonite (une sorte d argile ayant d énormes propriétés d adsorption) et une lourde construction métallique bloquant la bentonite. Durant plus de dix ans, le SCK CEN réalisera à grande échelle dans la galerie PRACLAY, un essai de chaleur à 80 C. Cela doit permettre d examiner le comportement des couches d argile sous tension thermique et de se prononcer ainsi sur la faisabilité du dépôt géologique en profondeur des déchets émettant de la chaleur. Parallèlement aux travaux de recherche du GIE EURIDICE, le SCK CEN a conclu, l an passé, un accord-cadre avec l ONDRAF. Cet accord remplace l accord de coopération antérieur expiré en 2008 et définit pour les prochaines années, l objectif ciblé par la recherche complémentaire en matière de gestion des déchets à longue durée de vie. Vers une stratégie belge Au cours de ces dernières années, les expériences menées dans et autour de HADES ont généré un La galerie PRACLAY doit permettre d examiner le dépôt géologique en profondeur des déchets radioactifs émettant de la chaleur. ensemble de données indispensables aux rapports 1 et 2 de Safety and Feasibility Interim (Safir) réalisés par l ONDRAF. L objectif de ces rapports était de dresser un état des lieux de la recherche sur les déchets et d en informer le gouvernement belge. L expertise du SCK CEN offre un soutien important au Plan Déchets de l ONDRAF qui permettra au gouvernement fédéral, de disposer de tous les éléments nécessaires pour prendre fin 2010 une décision stratégique sur la gestion à long terme des déchets à longue durée de vie. La recherche récente s inscrit tout d abord dans le cadre d une élaboration plus approfondie de l option du stockage géologique par le développement d un Safety and Feasibility Case (SFC). Parallèlement à ceci et dès que l installation MYRRHA sera disponible, le SCK CEN examinera comment optimiser à l avenir par transmutation le dépôt géologique des déchets à longue durée de vie. La découverte d une solution à long terme sûre et passive pour les déchets à longue durée de vie, représente l un des plus grands défis en matière de gestion des déchets. Notre recherche doit contribuer à l élaboration d une stratégie belge de gestion des déchets qui s appuie sur de solides fondements scientifiques. Geert Volckaert 33 La recherche dans une optique durable L essentiel 2009 SCK CEN

36 Le démantèlement des installations nucléaires L expertise du SCK CEN prête à l exportation Lorsqu une installation nucléaire est définitivement mise à l arrêt, il est crucial, pour des motifs de sûreté radiologique, de la démanteler et de la décontaminer entièrement. Le SCK CEN met à disposition l expertise acquise grâce à l opération de démantèlement de son propre réacteur BR3, tant au niveau national qu au niveau international. L an passé, le SCK CEN a joué un rôle important lors du démantèlement qui venait tout juste de commencer de l installation MOX (Mixed OXide) de Belgonucleaire à Dessel et lors de sa décontamination, ainsi que lors du démantèlement du réacteur de recherche universitaire Thetis à Gand. Le BR3 comme apprentissage Grâce au démantèlement du réacteur BR3, le SCK CEN s est forgé une expertise unique et impressionnante en matière de démantèlement et de décontamination d installations nucléaires. Ce réacteur, lancé en 1962, était le prototype d un réacteur à eau pressurisée, comme les réacteurs de puissance de Doel et de Tihange. En 1987, le réacteur fut mis à l arrêt. La Commission européenne sélectionna le BR3 du SCK CEN comme l un des projets de démonstration pour prouver la faisabilité technique et économique d un démantèlement de réacteur en circonstances réelles. Le BR3 fut une école d apprentissage unique en son genre. Le grand défi qui se pose lors de démantèlements consiste toujours en effet, à trouver un équilibre entre un démantèlement sûr et un démantèlement qui soit économiquement faisable. L expertise que nous avons acquise grâce à l opération du BR3, nous pouvons la mettre aujourd hui à disposition d autres installations nucléaires et ce, partout dans le monde. Le projet BR3 a permis avant tout de comparer et de qualifier les différentes techniques utilisées, notamment de découpage et de décontamination chimique des matériaux radioactifs. En outre, le SCK CEN a réuni, au cours de l opération, une mine d or d informations sur les coûts, la production de déchets et la radioprotection pendant un démantèlement. Toute l expertise récoltée doit permettre de prévoir l impact technique et financier de futurs projets de démantèlement. Le démantèlement de composants hautement actifs Au cours de cette dernière décennie, les experts du SCK CEN ont éliminé et enlevé, en une première phase, le combustible du réacteur BR3. Les éléments hautement actifs et les circuits contaminés ont ensuite été démantelés. Au cours de l année écoulée, le démantèlement du dernier composant hautement actif s est achevé, notamment celui se rapportant à l écran à neutrons. Il s agit d un réservoir cylindrique à double paroi rempli d eau qui se trouve autour de la cuve du réacteur et qui doit retenir autant que possible le rayonnement radioactif. Ce type de réservoir présente une structure très complexe et ne peut être démantelé que sur place. C est la raison pour laquelle les experts du SCK CEN ont opté pour la technique du découpage à jet d eau sous pression avec abrasif comme étant la plus appropriée. L outillage de découpage est placé sur un bras robotisé afin de permettre un travail à distance en trois dimensions. Lors du démantèlement de toutes les parties hautement actives, le SCK CEN a effectué un travail innovant en développant des robots et des outils télécommandés. Cet appareillage spécial est nécessaire pour réduire au maximum l exposition Jérôme Dadoumont SCK CEN L essentiel 2009 La recherche dans une optique durable 34

37 La cheminée du réacteur BR3 démolie. des travailleurs pendant les travaux. Les dernières opérations de déblaiement du bâtiment de ventilation et de décontamination des éléments de ventilation, ont eu lieu en La décontamination et la démolition des bâtiments en point d orgue Le démantèlement du réacteur est arrivé ensuite dans une phase cruciale: la décontamination des bâtiments. Cette opération a été préparée en 2009 et va débuter en Le SCK CEN a l intention de démolir tous les bâtiments après décontamination. Le démantèlement, la décontamination et la démolition ainsi terminés, les pouvoirs publics chargés de la sûreté peuvent en suite libérer la totalité du terrain comme green field. Le site pourra ainsi recevoir éventuellement une nouvelle destination industrielle. Les débris (faiblement) actifs sont acheminés à Belgoprocess dans l attente d un dépôt définitif en surface, dans la future installation de dépôt de déchets de faible activité et à courte durée de vie à Dessel. Les débris non radioactifs sont collectés de manière sélective. Après leur libération selon les procédures de libération du service de contrôle physique du SCK CEN et de l organisme de contrôle agréé, Bel V, les décombres sont enlevés en vue d être recyclés. Le dépôt des déchets radioactifs coûte cher et le SCK CEN a développé, pour cette raison, une méthodologie de mesure innovante en vue de réduire au maximum la quantité de décombres radioactifs. Les experts rédigent également une nouvelle méthodologie de libération des infrastructures en béton. ALARA Au cours de l opération de démantèlement, une attention toute particulière est accordée à la radioprotection du personnel, qui doit souvent travailler dans un environnement nucléaire complexe. Le SCK CEN travaille à cet égard selon le principe ALARA (As Low As Reasonably Achievable). Afin de pouvoir évaluer au mieux et au préalable, les doses auxquelles le personnel pourrait être exposé, le SCK CEN a développé un outil de planification tridimensionnel pour le travail dans un environnement nucléaire. Cet outil (VISIPLAN) est appliqué au niveau international et sert également dans la préparation des travaux de démantèlement du BR3. 35 La recherche dans une optique durable L essentiel 2009 SCK CEN

38 SCK CEN L essentiel 2009 La recherche dans une optique durable 36

39 Le démantèlement complet de l usine MOX doit être achevé dans les cinq années. Le démantèlement de grande envergure de l installation MOX est lancé Pendant plus de vingt ans, Belgonucleaire a produit pour les centrales nucléaires un combustible à oxydes mixtes (MOX). Il s agit d un mélange d oxyde d uranium appauvri et d oxyde de plutonium. La dernière campagne de fabrication s est achevée le 15 août Depuis 2009, Belgonucleaire fait démanteler l usine MOX de Dessel. Le SCK CEN, en consortium avec Belgoprocess, est l un des partenaires chargés de ce démantèlement. L usine MOX contient une quantité de déchets comportant du plutonium, qui sont enlevés en vue de leur entreposage. En outre, le site comporte bon nombre d infrastructures et de constructions qui sont décontaminées. Après avoir été libérées, ces infrastructures sont éventuellement rendues disponibles pour une nouvelle affectation, non nucléaire cette fois. Pareille libération signifie, en effet, qu elles ne présentent plus aucun risque radiologique. Le SCK CEN dispense des conseils sur la gestion des matériaux d une partie du projet, sur la caractérisation des déchets, le contrôle de la qualité du processus tout entier, la méthodologie du démantèlement et la sûreté. Belgoprocess assure le démantèlement proprement dit d une partie du site. Le démantèlement complet de l usine MOX doit être achevé dans les cinq ans. Toutes les techniques utilisées pour le démantèlement ont été approuvées par le service de contrôle physique du SCK CEN et de Bel V. Ceux-ci suivent en outre, l exécution des travaux de démantèlement et de décontamination, notamment pour s assurer du respect des mesures de protection envers les travailleurs. Le démantèlement du BR3 se trouve déjà dans un stade avancé, mais l autorisation de démantèlement du BR3 n a été demandée qu en 2008 en raison d une adaptation de la réglementation en vigueur. Le SCK CEN a introduit l an dernier auprès de l AFCN le vaste dossier de licence en vue d obtenir cette autorisation. Thetis prêt pour le démantèlement Thetis est un réacteur de recherche situé dans les bâtiments de la Universiteit Gent. Il s agit d un petit réacteur nucléaire utilisé par les universités flamandes à des fins de recherches scientifiques. Thetis a essentiellement servi pour étudier la composition d échantillons en les irradiant, avec des applications médicales, en assainissement environnemental et en archéologie. Le réacteur a été définitivement arrêté en La Universiteit Gent a demandé au SCK CEN d établir le plan de démantèlement légal, obligatoire du réacteur et de prendre en charge le management de projet du démantèlement complet. En 2009, le SCK CEN a lancé les préparatifs du démantèlement. Le démantèlement proprement dit débute en 2010, avec comme première phase de l opération: l évacuation du combustible du réacteur. La cuve de réacteur du BR3 a été démolie: une étape cruciale dans le démantèlement. 37 La recherche dans une optique durable L essentiel 2009 SCK CEN

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41 Nouvelles applications nucléaires en médecine et dans l industrie 4 Le SCK CEN n est pas seulement actif dans le domaine de la recherche scientifique. Le site de Mol assure aussi la production de l isotope médical molybdène-99 et la production de silicium dopé. Avec ces processus de production certifiés, le SCK CEN contribue à une médecine nucléaire sûre et garantie et, à des applications en énergie renouvelable, comme les éoliennes, les systèmes d énergie solaire et véhicules hybrides. 39

42 Le SCK CEN augmente de moitié la production des radio-isotopes médicaux L approvisionnement assuré à moyen et à long terme Un monde médical sans radio-isotopes est devenu impensable aujourd hui et, en raison des progrès rapides que connaît la médecine nucléaire, leur application ne fait que croître. L une des tâches importantes incombant aux réacteurs de recherche, consiste à produire du molybdène-99. Cette production s effectue essentiellement dans cinq réacteurs de recherche nucléaire, dont le réacteur BR2 du SCK CEN. Suite aux vérifications et aux travaux d entretien effectués aux trois autres réacteurs, la disponibilité de cet isotope médical connaît une véritable crise depuis quelques années. Afin de garantir quoi qu il en soit l approvisionnement mondial en radio-isotopes, le SCK CEN a étendu en 2010 sa production de molybdène-99 de moitié. La chaîne de production des radio-isotopes Un radio-isotope particulier revêt une importance cruciale pour l imagerie médicale, en particulier pour le dépistage du cancer. Il s agit du technétium- 99m, utilisé dans près de 80 % des procédures d imagerie nucléaire à des fins diagnostiques, surtout pour le dépistage de tumeurs. Cela correspond, à l échelle mondiale, à une trentaine de millions d examens par an et à plusieurs millions d examens en Europe. Le technétium-99m n a qu une durée de vie de 6 heures et ne convient donc pas au transport. Il est généré sur le lieu du diagnostic par dégradation radioactive du radio-isotope molybdène-99, qui a une demi-vie de 66 heures et est donc transportable. Au début de la chaîne, le molybdène-99 est produit en bombardant de l uranium à l aide de neutrons dans un réacteur nucléaire. Cette irradiation s effectue dans le réacteur NRU de Chalk River (Canada), dans le réacteur HFR de Petten (Pays-Bas), dans le BR2 du SCK CEN à Mol (Belgique), dans OSIRIS de Saclay (France) et dans le réacteur SAFARI de Pelindaba (Afrique du Sud). Ensuite, à l Institut National des Radioéléments (IRE) à Fleurus en Belgique et à COVIDIEN à Petten

43 Le SCK CEN a construit l an dernier deux nouveaux supports d irradiation pour le réacteur BR2. Nos spécialistes mettent tout en œuvre pour parvenir à cette réalisation en un temps record. Le SCK CEN assure, depuis lors, 25 % de la production mondiale d isotopes médicaux (molybdène-99). Bernard Ponsard, Paul Leysen et Joël Janssens aux Pays-Bas, le molybdène-99 est isolé des cibles d uranium irradiées. Le molybdène-99 est enfin conditionné par des fabricants d isotopes comme générateurs Mo-99/Tc-99m, et transporté vers les hôpitaux. Le molybdène-99 s y dégrade lentement en technétium-99m, ce dernier isotope étant utilisé dans les hôpitaux. Un hôpital peut écrémer le technétium-99m des générateurs pendant une semaine environ. La production d isotopes médicaux exige donc une chaîne complète. L accroissement de la capacité du BR2 Les cinq réacteurs de recherche suffisent tout juste à satisfaire la demande mondiale de radio-isotopes. Cette situation n est certes pas idéale quand on sait que ces réacteurs doivent être mis encore une fois à l arrêt pour des raisons d entretien et de réparation. L an passé, la production d isotopes a un moment donné même été insuffisante lorsque plusieurs réacteurs ont été immobilisés simultanément; certains selon le calendrier prévu, d autres suite à des pannes. Pour 2010, une nouvelle période d entretien est prévue pour le réacteur du Canada ainsi que pour celui des Pays-Bas. Le SCK CEN a dès lors, décidé d augmenter sa production de molybdène-99 en Le centre de recherche accroît ses cycles de production annuels (de 5 à 6) et a augmenté physiquement aussi la capacité du réacteur BR2. L an dernier, deux nouveaux supports d irradiation ont été construits en extension des dispositifs du réacteur BR2 existants. Les spécialistes mettent tout en œuvre pour terminer le projet en un temps record. En sept mois de temps seulement, le trajet complet a été réalisé et ce depuis l ingénierie de construction jusqu à l installation et la formation. Depuis le printemps 2010, l extension est opérationnelle et, au premier trimestre 2010, un premier cycle a été accompli. Résultat: alors qu en 2009 le réacteur BR2 a encore assuré 15 % (seulement) de la production mondiale, celle-ci montera en 2010 à 25 %, avec une capacité de pointe atteignant même 65 %. L augmentation de capacité au SCK CEN s effectue en accord avec les partenaires européens qui traitent les cibles d uranium irradiées (IRE et COVIDIEN) ainsi qu avec les opérateurs d autres réacteurs producteurs d isotopes. La production future assurée Les réacteurs qui produisent des radio-isotopes, ont tous été construits à la fin des années 60 à des fins de recherche. Quoi qu il en soit, le terme de leur durée de vie approche. La sûreté du ravitaillement en isotopes médicaux à plus long terme est donc fortement préoccupante. Il faut investir dans un nouvel équipement permettant d assurer la production d isotopes médicaux. Le SCK CEN prépare actuellement une toute nouvelle infrastructure multidisciplinaire de pointe. Le réacteur MYRRHA (voir page 24) assurera la production d isotopes du BR2 à partir de Les acteurs européens les plus importants ont également signé, au printemps 2010, une prise de position afin d officialiser leur collaboration et d assurer l approvisionnement en radio-isotopes. Le SCK CEN plaide aussi, au niveau européen, en faveur d une répartition équitable des paiements pour tous les utilisateurs d isotopes médicaux. La capsule d irradiation pour la production de radio-isotopes est chargée. 41 La recherche dans une optique durable L essentiel 2009 SCK CEN

44 Le projet CATAMARAN vise des radiopharmaceutiques innovants Le SCK CEN explore de nouvelles applications médicales des radio-isotopes Le traitement du cancer a grandement besoin de traitements orientés: des thérapies qui tuent les cellules cancéreuses de manière sélective, sans atteindre les cellules saines. Dans le projet CATAMARAN (Cancer Targeting Molecules Attached to Radionuclides), le SCK CEN développe, dans une étude préclinique, des produits qui délivrent des bonnes doses de rayonnement adéquates à l endroit approprié du corps humain. Avec la nouvelle expertise multidisciplinaire élaborée dans le cadre de ce projet, le SCK CEN contribue à de nouvelles applications médicales de rayonnement. Lutécium Nanobodies = Lutebodies Le traitement du cancer utilise des radio-isotopes dotés de propriétés cytotoxiques, c est-à-dire qui sont mortelles pour les cellules cancéreuses. Pour augmenter l efficacité d une telle thérapie, il importe que les radio-isotopes arrivent au bon endroit, auprès des cellules cancéreuses. Pour atteindre Les traitements aux radio-isotopes sont extrêmement prometteurs en médecine nucléaire, laquelle ne cesse de repousser ses limites. Notre recherche multidisciplinaire menée dans le domaine de la physique nucléaire, de l analyse radiochimique et de la biologie moléculaire, nous permet de contribuer aux préparations radiopharmaceutiques du futur. cette spécificité, on utilise des molécules vectrices qui pilotent véritablement les éléments radiotoxiques vers les cellules cancéreuses. Le projet CATAMARAN développe des radiopharmaceutiques qui contiennent du lutécium-177 comme radio-isotope, un radio-isotope extrêmement prometteur dans le traitement du cancer. On utilise actuellement des Nanobodies comme molécules vectrices. Il s agit d une nouvelle catégorie de protéines thérapeutiques novatrices dérivées de fragments d anticorps de camélidés, dotées de propriétés pharmacologiques très intéressantes. Elles ont une grande affinité qui leur permet de se lier spécifiquement à une finalité thérapeutique, sont remarquablement stables et relativement faciles à produire. Ces Nanobodies ont été développées à l origine à la Vrije Universiteit Brussel (VUB). Certaines d entre elles sont en cours d essai actuellement, notamment pour le traitement de la thrombose. Dans le projet CATAMARAN, on utilise des Nanobodies qui se dirigent spécifiquement vers les cellules cancéreuses. Ces Nanobodies, étiquetées de lutécium-177, ont été rebaptisées Lutebodies. Le SCK CEN mène cette recherche en étroite collaboration avec la VUB. Prometteur Le projet CATAMARAN a débuté en 2008 et se poursuit pas à pas. Chaque phase implique une autre discipline de recherche allant de la physique nucléaire à l imagerie médicale, en passant par la synthèse radiochimique et la biologie moléculaire et cellulaire. Les chercheurs ont tout d abord commencé par étiqueter des fragments d anticorps à l aide du radio-isotope lutécium-177 dans le réacteur BR2 du SCK CEN. Cet étiquetage s est effectué à l aide de ligands bi-fonctionnels, Nathalie Impens et An Aerts SCK CEN L essentiel 2009 La recherche dans une optique durable 42

45 La recherche radiobiologique pour la médecine nucléaire est un domaine de recherche croissant au SCK CEN. Dans le projet CATAMARAN, il est fait usage de Nanobodies qui visent spécifiquement les cellules cancéreuses. qui sont des molécules chimiques qui se lient tant aux radio-isotopes qu aux Nanobodies. Dès qu ils ont été synthétisés, ces anticorps radio-étiquetés ont été testés de manière approfondie, in vitro. Les premiers résultats sont prometteurs: dans les essais effectués in vitro, l étiquetage tout comme la liaison, s est effectué selon les attentes sur les cellules cibles. Il restait peu de lutécium-177 libre, ce qui est important en cas d application dans le corps humain. Vers un nouveau moyen radiothérapeutique Dans les prochaines années, le travail portera essentiellement sur l essai in vivo, la reproductibilité des résultats et l extension vers des molécules CATAMARAN basées sur d autres molécules vectrices. L intention consiste à pouvoir disposer d un nouveau moyen radiothérapeutique validé au niveau préclinique pour permettre ensuite une transposition en applications cliniques. 43 La recherche dans une optique durable L essentiel 2009 SCK CEN

46 Nouveau créneau pour le silicium dopé POSEIDON: une nouvelle installation, des cristaux plus grands Les blocs de silicium irradiés sont découpés en plaquettes, à partir desquelles sont fabriqués des composants électroniques. Pour servir le nouveau marché en croissance de semi-conducteurs de plus grande taille, le SCK CEN a décidé d équiper le réacteur BR2 d une installation de dopage supplémentaire, le POSEIDON. Bernard Ponsard SCK CEN L essentiel 2009 La recherche dans une optique durable 44

47 POSEIDON est en mesure de doper des cristaux de silicium d un diamètre pouvant atteindre 8 pouces. La prise de conscience environnementale et climatique entraîne une augmentation des véhicules hybrides et électriques, des parcs d éoliennes et des cellules photovoltaïques. Toutes ces technologies vertes exigent une puissance électronique et donc, des semiconducteurs de grande taille et performants. Le dopage de ces semi-conducteurs s obtient au mieux par irradiation neutronique: cette procédure offre un résultat plus uniforme que le dopage chimique. Le dopage du silicium est une activité du SCK CEN qui reçoit depuis des années déjà, la certification ISO Au cours de ces dernières années, le réacteur BR2 du SCK CEN s est équipé d une installation supplémentaire permettant de doper des cristaux de silicium de plus grande taille. Le centre de recherche répond ainsi à une demande manifeste de l industrie automobile. De 5 à 8 pouces Sous un flux thermique de neutrons, le silicium- 30 s active en silicium-31, qui se dégrade sur une période de quelques heures en phosphore-31. Le phosphore est l une des impuretés qui assure l augmentation de la conductibilité du semi-conducteur: on parle aussi de dopage. Les neutrons donnent un dopage plus uniforme que la diffusion chimique. La demande de composants semi-conducteurs de plus grande taille augmente avec la croissance du marché des véhicules hybrides. Les semiconducteurs de plus grande taille impliquent, en effet, moins de déchets et donc une production plus rentable. SIDONIE, l installation existante du SCK CEN, n a pas été équipée pour produire des cristaux d un diamètre supérieur à 5 pouces. Pour servir le nouveau marché grandissant des semi-conducteurs de plus grande taille, le SCK CEN a décidé d équiper le réacteur BR2 d une installation de dopage supplémentaire: POSEIDON. Ce dispositif est en mesure de doper des cristaux de silicium d un diamètre pouvant atteindre 8 pouces. Pas de combustible supplémentaire Le cœur de l installation POSEIDON consiste en un bloc de graphite entouré d une boîte d aluminium, laquelle contient six canaux qui permettent l irradiation de paniers de blocs de silicium. L ensemble ne se trouve pas dans la cuve du réacteur mais est placé contre la paroi de celle-ci. Les neutrons qui s échappent de la cuve du réacteur sont captés par le bloc de graphite et utilisés pour le dopage. Ce dispositif demande une conception sophistiquée afin de s assurer que chaque cristal de silicium, contenu dans un composant, reçoive la même dose de neutrons. Il offre comme avantage que l activité de dopage n a pas d incidence sur la réactivité du réacteur BR2 et ne consomme pas de combustible supplémentaire. Production à plein régime Outre la conception et l installation du système d irradiation, il a fallu aussi une transformation complète du système de support des blocs. Ceci était nécessaire parce que les mesures et le poids des composants augmentent sensiblement et parce qu il fallait doter le réacteur de quantités de production plus importantes. L appareil a été entièrement finalisé à la fin de l année 2008, a été validé et mis en service en En 2009, l installation a accompli cinq cycles par an. Le SCK CEN prévoit encore un cycle de production supplémentaire en 2010, pour répondre à la demande de l industrie. 45 La recherche dans une optique durable L essentiel 2009 SCK CEN

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49 Prendre soin de l homme et de son environnement: la radioprotection 5 Les rayonnements ionisants ne sont pas sans risque. Le SCK CEN étudie la manière dont les rayonnements se propagent notamment dans l air et dans l eau et évalue leur impact sur l homme et l environnement. Il analyse à cette fin, un large éventail de situations allant de substances radioactives d origine naturelle aux situations d urgence, en passant par le dépôt de déchets, l exploitation d installations nucléaires et la radioprotection en milieu médical. 47

50 La surveillance des incidents nucléaires La situation de crise permet de donner un feedback au plan d urgence belge Quelle que soit l ampleur des mesures de sûreté mises en place dans et autour des sites nucléaires, un incident n est jamais totalement à exclure Le SCK CEN est spécialisé dans les évaluations radiologiques pour déterminer l impact des rayonnements ionisants ou l impact d une émission de radionucléides sur l homme et l environnement. En août 2008, une équipe de chercheurs du SCK CEN s est attelée à un suivi radiologique de l environnement à la suite d un incident survenu à l Institut National des Radioéléments (IRE) à Fleurus. Le SCK CEN a procédé également à des mesures de la fonction thyroïdienne auprès de la population. L incident a fourni des leçons utiles pour la gestion des situations d urgence nucléaire. méthode permettant de déterminer la radioactivité. Les mesures environnementales effectuées par le SCK CEN ont révélé dans l environnement un taux de radioactivité inférieur au seuil d intervention. Les mesures de protection qui avaient été prises antérieurement ont donc été levées sur base des résultats des mesures environnementales. Mesures de la fonction thyroïdienne Malgré cela, le ministère de la Santé publique a voulu rassurer une fois de plus la population de Fleurus sur l absence de risque d incidence sur la santé. Le SCK CEN et l Université de Liège ont reçu pour mission de procéder à des mesures de la fonction thyroïdienne auprès de la population locale de Lambusart, un petit village situé au nord-ouest du site de l IRE. Les mesures de la Mesures environnementales En août 2008, un panache d iode 131 s est échappé de la cheminée de l IRE de Fleurus. Après l incident, l AFCN a prélevé des échantillons dans l environnement, entraînant le déclenchement du plan d urgence belge. Des experts, dont des délégués du SCK CEN, se sont réunis au centre de crise fédéral à cette occasion. Des mesures complémentaires de l environnement ont été jugées nécessaires et ont été exécutées, par le SCK CEN notamment, conformément à la législation. Ces mesures avaient pour objectif de déterminer le risque radiologique auquel était exposée la population. Les chercheurs ont prélevé des échantillons de l air aux endroits déterminés par le centre de crise. Les experts du SCK CEN ont également procédé à une analyse de la radioactivité du sol. Ils ont prélevé en divers endroits, des échantillons notamment d herbe, de feuilles de maïs et de laitues. Tous ces échantillons ont été analysés à la spectrométrie gamma, une Une recherche nucléaire en deux dimensions La recherche nucléaire n est pas seulement une science positive dure. Quels que soient les choix qui seront faits dans le futur, les questions sur la sûreté nucléaire, la radioprotection et la gestion des déchets, seront toujours d actualité. C est la raison pour laquelle le SCK CEN investit aussi dans la recherche sociétale, concernant des thèmes tels que le développement durable, la perception des risques, la communication, les aspects éthiques de l énergie nucléaire et de la non-prolifération. Le centre de recherche vise la transparence et l ouverture. Il stimule aussi la réflexion critique sur la technologie nucléaire, tant au sein de l organisation même qu à l extérieur de celle-ci. Depuis 1998, le SCK CEN poursuit un programme spécial (PISA ou Programme of Integration of Social Aspects into Nuclear Research) qui s oriente vers ce pilier sociétal de la recherche nucléaire. SCK CEN L essentiel 2009 La recherche dans une optique durable 48

51 fonction thyroïdienne ont pour but de détecter une éventuelle augmentation du risque de cancer de la thyroïde suite à une exposition à des rayonnements ionisants. Ces mesures sont surtout importantes pour les enfants, parce qu ils sont plus sensibles aux effets des rayonnements ionisants. Au total, le SCK CEN a soumis un millier de personnes à ces mesures, en priorité des enfants et des femmes enceintes. Les analyses n ont révélé aucun signe de contamination chez ces personnes. Tirer des leçons Dans le cas d un plan d urgence nucléaire, il n est pas évident d organiser des exercices pratiques qui permettent d appliquer et de rectifier le plan d urgence de manière réaliste. Les plans d urgence s appuient dès lors principalement sur des calculs, des modèles et des hypothèses. Les expériences de cette campagne de mesures menée à Fleurus, ont donné au SCK CEN l occasion d évaluer les procédures du plan d urgence belge. L incident survenu à l IRE a permis au SCK CEN de proposer un certain nombre d améliorations pour la gestion de situations de crise nucléaire. L information active de la population dans sa propre langue pendant cette campagne de mesures, une approche orientée vers les enfants lorsqu ils doivent se soumettre à des mesures, le calibrage et la capacité des appareils de mesure et, l exécution des mesures par une partie autonome, comptent parmi les principales recommandations formulées par le SCK CEN aux autorités politiques. Les mesures de la fonction thyroïdienne ont pour objectif de détecter une éventuelle augmentation du risque de cancer de la thyroïde suite à une exposition à des rayonnements ionisants. L inquiétude ressentie par les riverains d un site nucléaire, n est pas à négliger. Si notre travail peut contribuer à apporter des réponses aux questions que les gens se posent à cet égard, c est une bonne chose. Jantine Schröder et Johan Camps 49 La recherche dans une optique durable L essentiel 2009 SCK CEN

52 Optimisation des doses médicales d irradiation L expertise du SCK CEN en matière de radioprotection fait son chemin vers les hôpitaux Le monde médical utilise quotidiennement des rayons X et des radio-isotopes. La radiologie permet la représentation imagée des organes, la médecine nucléaire établit un diagnostic et traite le cancer par injections de radio-isotopes. La radiothérapie utilise le rayonnement radiologique pour soigner le cancer. Le monde médical accorde de plus en plus d attention au risque des rayonnements ionisants qu encourent les patients lors des examens et traitements qu ils subissent. Le SCK CEN a clôturé, en 2009, deux projets de recherche appelés à optimiser les doses de rayonnement chez les patients. La dose de rayonnement sous la loupe chez les prématurés Les affections des voies respiratoires constituent la plus grande menace qui pèse sur les prématurés au cours de leurs premiers mois. Durant cette période critique, les prématurés subissent souvent d innombrables radiographies des poumons. Les nouveau-nés et particulièrement les prématurés, sont alors extrêmement sensibles aux rayonnements ionisants, raison pour laquelle il s agit de maintenir la dose de rayonnement au niveau le plus faible possible. La dose de rayonnement utilisée pour obtenir une image est directement en rapport avec la qualité de cette image. Pour maintenir le même résultat diagnostique, il faut que la dose soit suffisamment élevée. L équilibre entre la dose de rayonnement d un côté, et la qualité de l image de l autre, est donc extrêmement important. Le SCK CEN a mené, au cours de ces dernières années, des études qui doivent permettre d optimiser la dose de rayonnement à laquelle sont exposés les prématurés lors de la radiographie des poumons. Des modèles innovants Afin de déterminer les doses de rayonnement dans les poumons des prématurés, le SCK CEN a développé de nouveaux modèles voxel de prématurés. Les chercheurs ont utilisé à cette fin des scans (CT et MRI) de prématurés nés à l Universitair Ziekenhuis Gasthuisberg (Louvain). Ces modèles informatiques à base de pixels tridimensionnels existaient certes déjà pour les adultes et les enfants, mais pas encore pour les prématurés. Les chercheurs du SCK CEN ont utilisé ensuite les modèles voxel dans des calculs de Monte-Carlo afin de déterminer les doses dans les différents organes. L élément innovant de cette recherche réside dans le fait que les chercheurs ont analysé en même temps aussi, la qualité de l image des radiographies pulmonaires. L effet des différents paramètres de réglage introduits (voltage, courant) et celui de la filtration ont été étudiés. La recherche a démontré notamment que l utilisation d un filtre supplémentaire se justifiait et qu il était même possible de réduire d un quart, la dose de rayonnement dans les poumons. Une phase d essai est menée en 2010 à l Universitair Ziekenhuis Gasthuisberg sur base des résultats de l étude du SCK CEN. Endommagement cutané lors d une radiologie d intervention La radiologie d intervention est un traitement médical effectué au moyen d un petit orifice pratiqué au travers de la peau, à l aide d aiguilles, L équilibre entre la dose de rayonnement d une part, et la qualité de l image d autre part, est donc extrêmement important. SCK CEN L essentiel 2009 La recherche dans une optique durable 50

53 Les projets de recherche menés dans le domaine de la science médicale représentent une application nouvelle de l expertise du SCK CEN en matière de radioprotection. de fils d alimentation et de cathéters et qui se déroule sous contrôle visuel à l aide de techniques radiologiques. Ces interventions sont notamment pratiquées lors de l implantation de stimulateurs cardiaques, d angiographie (mise en image des vaisseaux sanguins), d embolisation, de placement de stents, Lors de procédures médicales de longue durée, la dose cutanée que reçoit le patient peut augmenter sensiblement, entraînant un endommagement éventuel de la peau. Le SCK CEN a développé, en collaboration avec la Katholieke Universiteit Leuven, la Universiteit Gent, l Université de Liège et la Vrije Universiteit Brussel, une méthode de mesure permettant de déterminer le seuil d endommagement de la peau en cas de radiologie d intervention. Cette méthode aide les médecins à suivre les patients après intervention, et leur permet de constater la gravité des dommages cutanés. Un domaine de recherche en développement De nouveaux projets de recherche liés au domaine médical ont entre-temps vu le jour au SCK CEN dans la filière de la pédiatrie et en dehors de celle-ci. Outre les doses radiologiques que les patients reçoivent, le SCK CEN axe également son action sur les doses auxquelles sont exposés les médecins et le personnel infirmier lorsqu ils procèdent aux examens et aux traitements. Ces études contribuent notamment pour le personnel médical à évaluer les limites des doses d exposition légalement établies. Lors d examens radiologiques, les personnes reçoivent souvent une forte dose de rayonnements ionisants. Il s agit de maintenir cette dose au niveau le plus faible possible. Une première série d études du SCK CEN contribuent à l optimisation des doses lors d examens pulmonaires de prématurés et à la limitation des doses cutanées lors d une radiologie d intervention. Filip Vanhavere 51 La recherche dans une optique durable L essentiel 2009 SCK CEN

54 Les bactéries deviennent-elles plus dangereuses dans l espace? Recherche dans le domaine de la microbiologie, des sciences du rayonnement et de l astronautique Avec une mission vers Mars et en guise de rêve ultime, une base permanente sur la lune, l astronautique ne cesse de reculer ses frontières. Mais les missions spatiales de longue durée imposent aussi à la science des défis de taille, notamment en matière de microbiologie. Le SCK CEN étudie, en collaboration avec l Agence spatiale européenne (ESA), les effets des conditions spatiales sur le comportement des bactéries. En 2009, les experts du SCK ont clôturé quatre projets de recherche innovants s inscrivant dans le domaine de la microbiologie, des sciences du rayonnement et de l astronautique. Recyclage des déchets dans l espace Une mission spatiale vers Mars devrait durer trois années environ: il est impossible dans pareil cas d emporter suffisamment d eau potable et de nourriture. La purification de l eau et le recyclage des déchets en nourriture représentent donc un atout dans un système clos tel que celui d un vaisseau spatial. Le SCK CEN travaille avec l ESA et d autres partenaires européens à la recherche de solutions biologiques afin de recycler l eau et de produire de la nourriture. L année dernière, un premier dispositif pilote, nommé MELiSSA (Micro-Ecological Life Support Alternative) a été mis sur pied à Barcelone. Il se compose d un système de haute technologie pour le recyclage des déchets biologiques, destiné aux missions spatiales et a été L astronautique est encore confrontée à de grands problèmes scientifiques. La compréhension de l influence de l apesanteur et du rayonnement cosmique sur le comportement des bactéries dans une capsule spatiale, détermine aussi le succès des futures missions spatiales. développé par l ESA en collaboration avec différents centres de recherche de Belgique et d ailleurs. Le SCK CEN participe à un grand nombre d études et d essais qui doivent contribuer au développement ultérieur de ce système. Bactérie MELiSSA dans l ISS Les bactéries dans le système MELiSSA décomposent le matériel organique en CO 2 et en minéraux qui, à leur tour, constituent la nourriture des plantes et des microalgues. Par photosynthèse, ces dernières peuvent produire de l oxygène et constituent aussi une forme de nourriture. En collaboration avec l Université de Mons, les experts du SCK CEN ont examiné si l une des bactéries MELiSSA pouvait encore remplir sa fonction de décomposition dans l espace, où elle est exposée à un rayonnement cosmique accru et à une apesanteur. Les colis expérimentaux de la bactérie ont été envoyés à la station spatiale internationale ISS. À leur retour, ils ont été examinés minutieusement. Dans les laboratoires sur terre, les chercheurs ont déchiffré l ADN et les protéines de la même bactérie. Pour étudier les effets du rayonnement cosmique, la bactérie a été exposée, à l aide de dispositifs expérimentaux spéciaux, à différentes sources de rayonnement. Elle a également été placée en condition de rotation constante afin de reproduire un état d apesanteur et d étudier l incidence de celle-ci. Micropolluants et bactéries L incidence des micropolluants sur les bactéries MELiSSA a également fait l objet d une étude, menée en collaboration avec la Universiteit Gent et le VITO (Institut flamand de recherche technologique). Les chercheurs ont examiné les effets d un certain nombre de micropolluants courants tels qu un Natalie Leys et Sarah Baatout SCK CEN L essentiel 2009 La recherche dans une optique durable 52

55 La bactérie MELiSSA Rhodospirillum rubrum peut dégrader le matériel organique par photosynthèse. contraceptif, un biocide et un analgésique. Ces micropolluants s accumulent dans le système de recyclage des déchets et peuvent ainsi avoir une incidence sur le comportement des bactéries. C est ainsi que l écologie microbienne d une bactérie spécifique a pu être déterminée et qu il a été démontré qu elle pouvait résister aux quantités de biocide attendues. Des bactéries comestibles Les cyanobactéries ou algues bleues (cyanophycées) représentent une source alimentaire importante dans les missions spatiales du futur. La spiruline nous offre un exemple de ce genre de bactérie comestible et nourrissante, comprenant beaucoup de vitamines et de minéraux. Dans l espace, le rayonnement cosmique peut avoir un effet sur l ADN et le métabolisme d une bactérie, au point d en modifier éventuellement la valeur nutritive. Les chercheurs du SCK CEN, en collaboration avec l Université de Liège, ont analysé pour la première fois le génome de la spiruline. L effet de différents types et de différentes doses de rayonnement a aussi été examiné. Dans une recherche ultérieure, les partenaires de recherche vont étudier les circonstances dans lesquelles la bactérie crée le mieux les acides aminés essentiels nécessaires. la virulence des bactéries pourrait changer, ce qui pourrait mener à un risque élevé de maladies infectieuses chez les astronautes. En collaboration avec la Vrije Universiteit Brussel, le SCK CEN a examiné l effet de l apesanteur sur le Pseudomonas, une bactérie pathogène courante. Les chercheurs ont constaté suite à une tension de friction moindre, que la bactérie devenait plus résistante à certains facteurs de stress et qu elle produisait une quantité élevée de facteurs de virulence. Les résultats de cet examen et d études de recherche ultérieures, représentent également un intérêt en termes d applications médicales sur terre. Cela est par exemple le cas pour le traitement des patients atteints de mucoviscidose, où la bactérie Pseudomonas provoque des infections pulmonaires tenaces. En effet, des conditions de tension de friction moindre se produisent également dans le mucus pulmonaire. En étudiant l attitude du Pseudomonas dans ces conditions de basse friction, le rôle de ce facteur dans le processus d infection peut être déterminé. De futurs examens illustreront si une friction plus élevée dans le mucus pulmonaire des patients atteints de mucoviscidose, mène à une virulence réduite du Pseudomonas et à une sensibilité aux antibiotiques plus élevée. Protéger les astronautes Dans une atmosphère aussi close que celle d une station ou d une capsule spatiale germent bon nombre de bactéries. En raison des circonstances spécifiques qui règnent en de tels endroits, Tous ces projets de recherche s inscrivent au SCK CEN dans le cadre d un plus large domaine de la recherche spatiale. Ils se concentrent notamment aussi sur l effet du rayonnement cosmique sur les plantes et sur la santé des astronautes eux-mêmes. 53 La recherche dans une optique durable L essentiel 2009 SCK CEN

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57 Formation et training: entretenir le savoir-faire nucléaire 6 Le SCK CEN n est pas qu une institution assurant un travail de recherche nucléaire au plus haut niveau. Il est aussi un centre de connaissance de renommée internationale. Un objectif important du SCK CEN est la diffusion du savoir-faire nucléaire, le partage de l expertise et le transfert des connaissances aux générations suivantes, tant en Belgique qu à l étranger. 55

58 Chaque année, des dizaines d étudiants suivent des formations du SCK CEN faites sur mesure. Encadrer des jeunes chercheurs Le SCK CEN offre aux bacheliers et masters la possibilité d effectuer des travaux de recherche dans ses laboratoires spécialisés, encadrés par des experts du SCK CEN. Le SCK CEN coopère ainsi chaque année à une vingtaine de thèses. En outre, le SCK CEN s est fixé comme but depuis 1992, de soutenir chaque année une dizaine de doctorants dans le cadre d une recherche qui correspond à l un des programmes prioritaires du centre de recherche. Le SCK CEN renforce ainsi ses bonnes relations avec les universités. Les étudiants constituent, en outre, une intéressante réserve de jeunes chercheurs dans laquelle le SCK CEN peut puiser pour recruter de nouveaux collaborateurs. Les chercheurs en post-doctorat ont également la possibilité de pouvoir travailler pendant une période déterminée au sein du SCK CEN. Depuis le lancement de ce programme, plus d une centaine de jeunes scientifiques et ingénieurs ont déjà pu préparer leur thèse de doctorat au SCK CEN. Celui-ci souhaite étendre ses activités dans ce domaine et a conclu à cette fin, des accords de coopération avec le FWO (Fonds Wetenschappelijk Onderzoek) et le FNRS (Fonds de la Recherche Scientifique) notamment. On compte actuellement quelque 35 doctorants actifs dans les laboratoires de Mol. Chaque année des dizaines de travailleurs qui entrent quotidiennement en contact avec des applications des rayonnements ionisants, viennent se perfectionner au SCK CEN. SCK CEN L essentiel 2009 La recherche dans une optique durable 56

59 La formation: la clé vers des installations nucléaires sûres L exploitation et la gestion sûre d installations nucléaires et la réalisation d une recherche innovante en vue d options nucléaires durables, sont liées aux connaissances et aux compétences des personnes derrière ces postes. C est la raison pour laquelle le SCK CEN consacre beaucoup d attention à la formation et au training de son propre personnel. En outre, le SCK CEN propose également un large éventail de formations et de training aux externes. Les groupes cibles sont fortement diversifiés: l industrie nucléaire, les industries médicales et autres, les organisations politiques nationales et internationales, le monde académique et le grand public. Les étudiants et les travailleurs qui entrent chaque jour en contact direct ou indirect avec des applications de rayonnements ionisants viennent se perfectionner au SCK CEN dans presque tous les domaines d expertise que possède le centre de recherche: la radioprotection, la technologie nucléaire et la connaissance des matériaux, la sûreté, la gestion des déchets, le démantèlement, le plan d urgence nucléaire C est ainsi qu en 2009, une centaine de nouveaux travailleurs de GDF SUEZ Belgique ont suivi, pendant deux semaines, une formation au SCK CEN à Mol. Des dizaines d autres professionnels ont suivi l un des cours adaptés qui leur étaient proposés. Au niveau académique, le SCK CEN travaille avec des universités et des écoles supérieures. La formation d experts en rayonnement, organisée en collaboration avec les hautes écoles XIOS et ISIB et avec l IRE de Fleurus, est unique en Belgique. En collaboration avec BNEN (Belgian Nuclear higher Education Network) une coopération avec la K.U.Leuven, l Université de Liège, la Vrije Universiteit Brussel (VUB), l Université Libre de Bruxelles (ULB), la Universiteit Gent et l Université de Louvain-la- Neuve le SCK CEN organise à Mol un master en ingénierie nucléaire de renommée internationale. La diffusion de la connaissance issue de notre R&D et sa mise au service de la société, constitue l un des éléments de base de la mission du SCK CEN. Comment mieux y parvenir si ce n est par des programmes de formation destinés aux jeunes scientifiques et aux professionnels qui entrent chaque jour en contact avec les applications nucléaires au sens le plus large? Michèle Coeck Des formations nucléaires de haut niveau Le SCK CEN est remarquablement bien équipé pour organiser des formations de haut niveau. L équipe enseignante du SCK CEN est multidisciplinaire et se compose d ingénieurs, de physiciens, de biologistes, de spécialistes en sciences sociales disposant tous de la formation adéquate. Le centre de conférence du SCK CEN dispose de locaux entièrement équipés. Les laboratoires et les installations sont accessibles aux étudiants belges et étrangers. 57 La recherche dans une optique durable L essentiel 2009 SCK CEN

60 Une approche cohérente de la formation dans un contexte européen s avère toujours plus importante. Soutenir la politique Une approche cohérente de la formation et du training dans un contexte européen s avère toujours plus importante. Le SCK CEN contribue à l harmonisation européenne des formations en participant activement aux réseaux et aux programmes nationaux et internationaux. C est ainsi que le SCK CEN joue, dans le programmecadre européen, un rôle de pionnier dans les projets ENETRAP (European Network for Education and Training in Radiation Protection) et est investi d une tâche importante au sein de la Plateforme EUTERP (European Training and Education in Radiation Protection Platform). Les deux projets sont orientées sur une intégration mutuelle et sur l optimisation des formations européennes consacrées à la radioprotection. Grâce à ces réseaux, le SCK CEN prodigue à la Commission européenne des conseils sur la révision des Basic Safety Standards et sur des adaptations de la législation européenne en matière de radioprotection. Le SCK CEN joue en outre, un rôle dynamisant au sein du réseau européen ENEN (European Nuclear Education Network). Ce réseau réunit tous les grands instituts académiques et centres de formation en ingénierie nucléaire et vise au maintien et au développement du savoir-faire nucléaire en Europe. Formations nucléaires de perfectionnement Comprendre les avantages et les risques que comporte la radioactivité exige une bonne compréhension des aspects scientifiques et techniques de la physique nucléaire. Mais une bonne perception des aspects éthiques et philosophiques que revêtent les applications de la radioactivité, est également indispensable. En collaboration avec le secteur académique, le SCK CEN étudie comment incorporer une approche transdisciplinaire des programmes de formation et de training. Le SCK CEN jouit également d une grande expérience dans la manière d associer le grand public aux thèmes nucléaires. Le centre de recherche organise des tables rondes, des ateliers de travail et des groupes cibles avec des écoles et communautés locales sur des sujets tels que les applications médicales de la radioactivité, la politique de l énergie (nucléaire) et la gestion des déchets radioactifs. SCK CEN L essentiel 2009 La recherche dans une optique durable 58

61 Aperçu général 2009 Service interne de prévention et de protection au travail Le SCK CEN est une entreprise de catégorie A en vertu de la loi relative au bien-être et doit, à ce titre, disposer d un Service interne de prévention et de protection au travail (SIPPT), dont la tâche principale porte sur la sécurité et l hygiène au travail, l ergonomie, le suivi médical, l impact environnemental, les facteurs socio-psychologiques et le harcèlement moral au travail. En outre, le SCK CEN est aussi une entreprise de catégorie 1 en vertu de la loi ARBIS relative à la radioprotection. C est la raison pour laquelle le SIPPT dispose d un service de contrôle physique intégré. Ce service assure la surveillance de l utilisation des appareils, des installations et des produits qui génèrent des rayons ionisants ou contiennent des sources ionisantes. Dans le cadre de ses obligations légales, le SIPPT évalue la sûreté des installations. Il rend un avis d expert lorsque de nouvelles expériences sont mises en place ou que de nouvelles installations sont mises en service au sein du SCK CEN. Le SIPPT contrôle aussi la sécurité des travailleurs (internes et externes) et l impact possible sur l environnement. La surveillance du fonctionnement correct du service de contrôle physique est assurée par Bel V, l organisme de contrôle de l AFCN. Le SIPPT est également chargé de la coordination des exercices de sécurisation et des plans d urgence sur le site du SCK CEN. En 2009, un exercice de sécurisation a été organisé avec succès afin d éprouver la résistance du site aux actes malveillants. L accent a été mis à cet effet sur la coordination, l harmonisation et la coopération entre le SCK CEN, l AFCN et les services de police locale et fédérale. En outre, un exercice du plan d urgence interne et de l interaction à ce niveau avec les pouvoirs publics fédéraux a été organisé en Cet exercice de plan d urgence s inscrit dans le cadre des essais périodiques exigés par la loi pour chaque site nucléaire. À côté de ces obligations légales, le SIPPT met sa vaste expertise à disposition tant au sein du SCK CEN qu en dehors du centre. La formation permanente du personnel dans le domaine de la radioprotection, de la législation et des aspects pratiques de sûreté, fait partie de ses tâches. Le SIPPT est aussi activement associé aux formations universitaires et aux cours pratiques que le SCK CEN organise. En raison de son expertise et de son savoir-faire, le SIPPT assume un rôle central dans la collaboration avec les instances nationales et internationales. Le SCK CEN investit dans la gestion des compétences Les compétences sont cruciales pour un centre de recherche tel que le SCK CEN. Le SCK CEN dresse l éventail de toutes les compétences présentes, des connaissances et des qualifications qu il possède. En investissant dans la gestion des compétences, le SCK CEN veut reconnaître les capacités, les qualifications et les qualités de ses travailleurs, les développer et les engager en fonction de ses buts organisationnels ainsi que de leurs propres ambitions. La gestion des compétences est un moyen d avoir la bonne personne au bon endroit, de préparer l organisation aux changements (par exemple, une réorganisation suite au projet MYRRHA), de permettre aux travailleurs plus anciens d évoluer, 59 La recherche dans une optique durable L essentiel 2009 SCK CEN

62 de conserver les travailleurs de grande valeur et d en engager de nouveaux. Le SCK CEN accorde également toute son attention à la gestion des connaissances au sein de l organisation. L un des projets consiste à développer un système de gestion des documents. Le SCK CEN a fait réaliser à cet effet en 2009, une étude qui dresse un relevé des différents types de documents et des processus qui y sont liés. Cette analyse a révélé des points forts mais aussi un certain nombre de manquements que l organisation veut résorber lesuns après lesautres. La stratégie s est fixée pour objet d optimiser les processus de l entreprise, de mettre des informations à disposition individuelle par l intermédiaire d une plateforme conviviale et de gérer les informations pendant toute la durée de leur cycle de vie. Dans un premier temps, le SCK CEN a défini dix environnements. Pour un premier environnement la gestion des projets il entre dans les intentions de réaliser un premier essai en Rendre le SCK CEN encore plus performant grâce à un système SAP L an dernier, le SCK CEN a introduit un système SAP afin d améliorer ses processus d entreprise. Il s agit d un système d information et d exploitation où tous les processus à usage industriel sont définis et gérés. Le système a été préparé en 2009 et lancé sur les 650 ordinateurs que compte le SCK CEN, ce qui a requis pas mal d efforts de la part de l organisation toute entière. Dans les prochaines années, ce système sera davantage développé et optimisé. La gestion de la qualité: reconsidération du système QA Le SCK CEN se targue d être une organisation de recherche soucieuse de la qualité (Quality Assurance ou QA). Un manuel de qualité étoffé, une formation spécifique des collaborateurs du SCK CEN et un contrôle poussé grâce à des audits internes et externes, assurent une haute qualité des services et des produits du SCK CEN. En 2009, la direction du SCK CEN a pris l initiative d examiner dans quelle mesure le système de contrôle de la qualité existant, pouvait être simplifié. En outre, le SCK CEN s efforce d obtenir une application plus large des principes de soin de la qualité au sein de l organisation toute entière. Il convient d examiner aussi dans quelle mesure il existe des possibilités d intégrer le souci de la qualité, la sécurité (au travail) et l environnement, dans les préoccupations communes. La rénovation des bâtiments du SCK CEN Les bâtiments du site du SCK CEN à Mol datant des années 50 et 60, le SCK CEN a décidé en 2008 de lancer un programme de rénovation de grande envergure. Il s agit d adapter les bâtiments aux exigences modernes en matière de confort, de prestation énergétique et d isolation. Les plans de rénovation tiennent compte de la spécificité propre des bâtiments du SCK CEN. Cela fait longtemps, en effet, que ceux-ci ont acquis une place dans le patrimoine industriel de la région. La rénovation s opère en plusieurs phases. En 2009, elle a débuté partiellement par le bâtiment BR2. Les installations sanitaires et l entrée ont été rénovées, le couloir du premier étage a été aménagé SCK CEN L essentiel 2009 La recherche dans une optique durable 60

63 Livres 11 Articles en phase de rédaction 85 Périodiques 124 Présentations 378 Rapports 231 en lieu d exposition permanente et un espace de projection a vu le jour. La rénovation de l atelier principal (HWP) est également lancée depuis l année dernière. Une partie de ce bâtiment changera d aspect: la façade et le revêtement extérieur sont rénovés. Des travaux sont prévus aussi à l intérieur du bâtiment HWP avec un équipement entièrement neuf et une ventilation supplémentaire. La transformation du bâtiment BR1 a été mise en adjudication en 2009 et s exécutera en deux étapes. En , l aile VENUS et l aile droite seront rénovées; en ce sera au tour de la partie centrale. Le programme de rénovation s effectue selon un calendrier et touchera aussi ultérieurement les autres bâtiments (le GKD, le service médical, TCH, la technologie et SCH, la chimie). D ici 2020, la rénovation devrait être totalement achevée. Les résultats scientifiques 2009 Dans un centre de recherche tel que le SCK CEN, les résultats scientifiques jouent un rôle important, notamment en ce qui concerne la centralisation, la diffusion et l archivage de l information. Par résultats scientifiques, il faut entendre toutes les publications portant sur les projets et activités du SCK CEN. Ils permettent de mesurer la visibilité et la valeur scientifique de notre recherche. Les publications non confidentielles sont disponibles tant pour les chercheurs que pour le grand public via l Institutional Repository que l on trouve sur le site web du SCK CEN. L illustration ci-dessus indique, pour chaque media, le nombre de publications scientifiques produit par le SCK CEN en 2009, pour les différents projets de recherche. Compte de résultats Charges Rémunérations Achats, services Amortissements Autres frais Total Produits Chiffre d affaires Subventions Autres produits d exploitation Produits financiers Produits exceptionnels Total Résultat reporté au La recherche dans une optique durable L essentiel 2009 SCK CEN

64 L année 2009 s est clôturée comme prévu: Le chiffre d affaires se situe autour de 100 MEUR (95,9 MEUR). La dotation fédérale est tombée à un montant net de 1,2 MEUR. Les revenus propres augmentent. Le résultat d exploitation est positif: 0,938 MEUR par rapport à 6,635 MEUR en Les frais de personnel bruts sont supérieurs à ceux initialement prévus. La progression qui s élève à 11% par rapport à 2008 est due à la progression de l effectif (5,2 %), à l indexation de 2,5 % et à différents facteurs comme l application des règles de classification pour les cadres et employés, les promotions et autres charges sociales (3,7 %). Cette progression des charges est compensée par une progression des revenus propres. La mesure prise par les autorités fédérales en vue de réduire le précompte professionnel des chercheurs a eu un impact important sur nos revenus (+ 1,2 MEUR par rapport à 2008). Cette économie sur les charges réelles a permis, conformément à l objectif de cette réglementation, une augmentation du potentiel scientifique de 5 %. Par suite de la crise financière, les intérêts sur les provisions constituées ont été sensiblement moindres (- 1,1 MEUR). Les activités effectuées dans le cadre du passif technique ont été moins frappantes: on a facturé 3,7 MEUR de moins par rapport à Les autres revenus opérationnels ont augmenté de 3,3 MEUR par rapport à Le niveau des investissements a fortement augmenté depuis 2008 par rapport aux années précédentes, et a dépassé les 10 MEUR. Parallèlement aux investissements plutôt classiques dans nos laboratoires, nous avons démarré le plan visant à la rénovation des bâtiments qui se poursuivra jusqu en L élément le plus marquant de l année 2009 et des premiers mois de 2010 est l approbation par les autorités fédérales du projet MYRRHA. Dans la foulée, le projet a été soumis pour approbation à un groupe international d experts, le MYRRHA International Review Team (MIRT). Cette évaluation a été demandée par l OCDE et le ministre belge du climat et de l énergie. L Etat belge s est engagé à long terme pour un montant de 386 MEUR, c est-à-dire 40 % de l investissement estimé. Un montant de 60 MEUR a été inscrit dans le budget fédéral, à répartir sur une période de 5 ans. Cette nouvelle phase dans l existence de SCK CEN implique des modifications importantes: tant le contrat de gestion que le plan stratégique devront être revus. SCK CEN L essentiel 2009 La recherche dans une optique durable 62

65 Résumé du bilan social 2009 Nombre de travailleurs au 31/12/2009 Temps plein Temps partiel Equivalent temps plein Total ,0 Avec convention à durée indéterminée ,6 Hommes ,7 Femmes ,3 Nombre de travailleurs qui sont entrés en service ,6 Nombre de travailleurs qui ont quitté le service ,7 Nombre moyen de travailleurs ,0 Compte de résultats 2009 (en keur) Produits Chiffre d affaires Dotation fédérale, subsides en capital Autres Produits financiers Produits exceptionnels 240 Total Dépenses Rémunérations Achats, services Provisions 473 Amortissements Total Résultat La recherche dans une optique durable L essentiel 2009 SCK CEN

66 Bilan (en keur) Actif 31/12/08 31/12/09 Immobilisations incorporelles Immobilisations corporelles Immobilisations financières Commandes en cours d exécution Créances à un an au plus Placements de trésorerie Liquidités Comptes de régularisation Total Passif 31/12/08 31/12/09 Fonds propres Provisions pour risques et charges Dettes à plus d un an 0 0 Dettes financières 0 0 Dettes commerciales Acomptes reçus Impôts, rémunérations et charges sociales Autres dettes Comptes de régularisation 72 6 Total Compte de résultats (en keur) Produits Produits d exploitation Produits financiers Produits exceptionnels Total Charges Rémunérations et charges sociales Marchandises Services et biens divers Réductions de valeur 3 Provisions pour risques et charges Amortissements Frais financiers Impôts 0 1 Autres frais professionnels Frais exceptionnels Total Résultat Résultat de l exercice comptable Transfert aux fonds affectés (1.000) Résultat reporté au SCK CEN L essentiel 2009 La recherche dans une optique durable 64

67 SCK CEN Centre d Etude de l Energie Nucléaire Le SCK CEN est une fondation d utilité publique au statut de droit privé, sous la tutelle du ministre fédéral belge ayant l énergie dans ses attributions. Laboratoires SCK CEN, Boeretang 200, BE-2400 MOL Siège social SCK CEN, Avenue Herrmann-Debroux 40, BE-1160 BRUXELLES Editeur responsable Eric van Walle Directeur général Copyright 2010 SCK CEN Cette publication est protégée par les droits d auteur (2010). Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite et/ou publiée sans l autorisation écrite et préalable de SCK CEN. rédaction et réalisation pantarein.be conception meerwit.be photo en couverture Daniel Penneman

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