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Sécurité des matières nucléaires et non-prolifération

Le contrôle des matières nucléaires

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​Les matières nucléaires sont les matières qui pourraient être utilisées pour fabriquer un engin explosif nucléaire. Elles sont définies à partir de leurs caractéristiques fissiles (pour un engin à fission), fusibles (pour une bombe thermonucléaire), ou fertiles (capacité à produire des matières fissiles ou fusibles). En conséquence, ces matières font l’objet de contrôles extrêmement rigoureux à la fois au niveau international (matières fissiles ou fertiles) et au niveau national.

Les risques de prolifération sont appréhendés d’une part au niveau des Etats, d’autre part au niveau international. Pour le nucléaire, l’AIEA est chargée de vérifier que les pays qui se sont engagés à ne pas développer l'arme atomique, respectent leurs engagements.

Pour les Etats dotés d'armes nucléaires, les vérifications portent sur l’industrie civile, soumise aux mêmes contraintes que celle des autres pays. C’est le cas de la France qui soumet ses matières nucléaires aux contrôles de l’AIEA et d’EURATOM.

 

Au niveau international

Le contrôle international est destiné à détecter une violation éventuelle des engagements pris par un Etat de n’utiliser des matières nucléaires qu’à des fins pacifiques. L'adhésion à un traité ou à une convention de non-prolifération, et au système de vérification qui y est associé, est toujours un acte volontaire d'un Etat souverain. Les motivations qui sous-tendent une adhésion peuvent être la recherche d'une plus grande sécurité internationale ou de bénéficier des dispositifs d’assistance et de coopération technique internationaux prévus pour les Etats qui ratifient ces Traités. Ce peut être également le résultat de pressions telles que les embargos commerciaux ou diplomatiques à l’égard des Etats qui refusent d’adhérer à ces traités.

Au plan international, des contrôles sont exercées par l’AIEA et par EURATOM. Ces contrôles portent d’une part sur la déclaration et le suivi des mouvements de matières nucléaires (plutonium, uranium et thorium) entre pays, d’autres part sur les déclarations de flux et de stocks de matières détenues au niveau national pour les matières nucléaires qui ne relèvent pas des matières affectées au besoin de la défense nationale. Les contrôles internationaux se traduisent également par des inspections menées sur les installations françaises par des inspecteurs d’EURATOM et dans une moindre mesure de l’AIEA.

 

Au niveau national

Au plan national, la protection et le contrôle des matières nucléaires fait l’objet d’une réglementation spécifique qui relève du Code de la Défense et des textes réglementaires associés. Compte tenu de l’importance de son industrie nucléaire et consciente de ses responsabilités en matière de non-prolifération, la France s’est dotée d’une réglementation et d’une organisation parmi les plus complètes au monde, et cette réglementation porte aussi bien sur les matières civiles que sur celles relevant de la défense nationale.

Les matières retenues dans la législation française sont au nombre de six : le plutonium, l’uranium, le thorium, le tritium, le deutérium et le lithium 6 (le deutérium et le lithium 6 ne sont pas radioactifs). Leur définition fait l'objet d'examens périodiques en fonction du développement des connaissances et des techniques.

 

Classification des matières nucléaires pour le contrôle national

Seuil de déclaration Seuil d’autorisation

Plutonium
Uranium 233

1 gramme3 gramm​​es

Uranium
Enrichi à plus de 20%

1 gramme15 grammes

Uranium
Enrichi à moins de 20%

1 gramme250 grammes
Thorium
Uranium naturel/appauvri
1 kilogramme500 kilogrammes

Deutérium

1 kilogramme200 kilogrammes

Tritium

0,01 gramme

2 grammes
Lithium 6

1 gramme

1 kilogramme

 

Cette réglementation vise à prévenir les risques de perte, vol ou détournement de matières nucléaires, ainsi qu’à protéger ces matières et les installations ou transports associés contre les actes de malveillance.

Dans ce cadre, la réglementation impose aux opérateurs et industriels détenant ces matières un certain nombre de dispositions qui se complètent mutuellement, telles que :

  • des mesures de protection physique pour protéger les matières contre la malveillance et le sabotage par la mise en place de barrières et autres dispositifs entre le domaine public et les locaux ou sont détenues les matières ;
  • des mesures de suivi des matières qui permettent de connaitre à tout moment la localisation et l’usage des matières ;
  • des mesures de comptabilité afin de connaitre à tout moment les quantités exactes de matières détenues [1]. Chaque opérateur doit détenir sa propre comptabilité matière qui est comparée régulièrement à une comptabilité centralisée tenues par l’IRSN. Pour le plutonium, cette comptabilité est tenue au gramme près ;
  • des mesures de confinement pour prévenir les mouvements de matières non autorisés ;
  • des mesures de surveillance qui ont pour but de garantir l’intégrité du confinement et de vérifier l’absence de sortie de matières par des voies illicites.

 

La détention de plutonium par un opérateur nécessite une autorisation préalable par l’autorité compétente qui est en France le Haut fonctionnaire de défense et de sécurité du ministère en charge de l’énergie. Cette autorisation n’est délivrée qu’après analyse d’un dossier fourni par l’operateur en matière de protection physique, suivi, comptabilité… Cette analyse est effectuée par l’IRSN qui agit en support à l’autorité ministérielle.

L’attribution de l’autorisation pour les matières nucléaires les plus sensibles, telles que le plutonium, nécessite la réalisation par l’opérateur d’une étude de sécurité visant a évaluer l’efficacité et la pertinence du dispositif de protection à l’égard de menaces de référence définies par les pouvoirs publics. Ces menaces prennent en compte aussi bien une menace interne à l’installation (agent malveillant) que la menace d’un groupe d’agresseurs fortement armés cherchant à pénétrer dans l’installation. Les menaces sont réévaluées périodiquement par les services spécialisés de l’Etat pour tenir compte de l’évolution du contexte national et international.

La réglementation impose aussi aux opérateurs la réalisation d’inventaires périodiques de l’ensemble des matières qu’ils détiennent, afin de détecter une discordance éventuelle entre la réalité physique et l’état des stocks comptables. L’autorité peut enfin demander à l’opérateur de réaliser un inventaire en situation de crise afin d’infirmer ou confirmer une information ou une suspicion de vol de matière. Dans ce but, des exercices d’inventaires en situation de crise sont régulièrement menées entre les opérateurs concernes, l’IRSN et l’autorité compétente.

 

Les moyens techniques du contrôle

Les mesures en inspection

La plupart des inspections portent sur des aspects organisationnels, administratifs ou réglementaires. Concernant le suivi physique des matières nucléaires, un des contrôles consiste à réaliser des inspections dites renforcées qui donnent lieu à des vérifications par des mesures physiques. Ces inspections peuvent concerner toutes les étapes du cycle du combustible. La mise en œuvre de moyens de mesures (masses et qualités des matières nucléaires) par les inspecteurs permet de produire des résultats contradictoires de l’exploitant dans le but de vérifier la qualité des moyens de mesure d’une installation, et la justesse des résultats exploités pour le suivi. Il est clair que pour être crédible, tant vis-à-vis des autorités que des exploitants, les inspecteurs doivent garantir la pertinence de leurs résultats des mesures.

Les méthodes de mesures utilisées par les inspecteurs sont fondées sur des méthodes classiques de mesures non destructives (spectrométrie gamma, mesure neutronique) adaptées aux contraintes particulières imposées par le cadre de l’inspection. Tout d’abord, les dispositifs de mesures doivent être transportables. Les locaux où sont réalisées les mesures sont peu, voire mal, adaptés, ce qui peut avoir une influence sur la qualité des résultats : l’espace de mesures n’est souvent que le stockage lui-même ou un local proche.

Le « confinement surveillance » des matières nucléaires

On appelle « confinement » l’ensemble des mesures prises dans le but de prévenir les mouvements non autorisés ou non justifiés de matières nucléaires, et « surveillance » l’ensemble de celles permettant de garantir l’intégralité du confinement, de vérifier l’absence de sortie par des voies anormales, l’absence de falsification et le fonctionnement correct des appareils utilisés.

Dans un premier temps, les organismes de contrôle analysent les dossiers des exploitants décrivant les dispositifs en place dans les installations. Parmi les dispositifs les plus utilisés, on trouve des caméras vidéo, des détecteurs nucléaires (gamma ou neutrons), des scellés, des détecteurs de mouvement (radar, détecteur infrarouge) ou encore des détecteurs d’ouverture d’issues. Ils vérifient ensuite, au cours d’inspections, que les matériels prévus ont bien été installés, fonctionnent correctement et ne peuvent pas faire l’objet de fraudes.

 

Le rôle de l'IRSN dans les contrôles internationaux de non-prolifération

 

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Note :
1 - Pour plus d’information sur la protection et le contrôle des matières nucléaires en France, consultez notre dossier dédié.