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Transports de matières radioactives

Les colis de matières radioactives soumis à rude épreuve pour résister aux accidents

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Les colis de substances radioactives qui circulent ne doivent en aucun cas laisser échapper leur dangereux contenu. Les experts de l’Institut évaluent leur sûreté, et notamment leur résistance aux tests simulant les accidents.

Chiffres
D’un kilo à 130 tonnes, c’est la masse d’un colis constitué d’un emballage et de la substance radioactive transportée.

Nom de code : TN833. Catégorie : emballage de transport de matière radioactive. Concepteur : TN International, filiale d’Areva. Mission : transporter des déchets bitumés produits dans l’usine de retraitement Areva de La Hague (Manche). Avant de recevoir l’agrément qui lui permettra de remplir sa mission, la sûreté de cet emballage doit être démontrée, sous l’œil scrupuleux des experts de l’IRSN.

 

Une expertise très cadrée

Chaque année, 980 000 colis de substances radioactives circulent sur le territoire français, par route, rail, mer ou air qui font l'objet de 770 000 transports.

« Plus de la moitié sont destinés aux contrôles techniques : appareils de gammagraphie pour vérifier les soudures, analyseurs de plomb pour les diagnostics immobiliers… Un quart est destiné au secteur médical pour des radiothérapies, des examens à l’iode radioactif… Et les 15% restants correspondent au cycle du combustible ou à la recherche nucléaire », résume Colette Clémenté, experte de l’IRSN mise à la disposition de l’Autorité de sûreté nucléaire (ASN), où elle a la responsabilité du bureau du contrôle de la sûreté des transports.

Afin d’assurer la protection des personnes, des biens et de l’environnement contre les effets des rayonnements ionisants, une réglementation internationale fixe des règles précises. Elles doivent permettre « de maintenir le confinement de la matière ; d’éviter le démarrage d’une réaction en chaîne au sein de la matière transportée ; de limiter le débit de dose à l’extérieur du colis et les conséquences de la chaleur produite », énumère Marie-Thérèse Lizot, chargée de valider les avis relatifs à la sûreté des transports rendus par les équipes d’experts de l’IRSN.

En pratique, selon la dangerosité de la substance transportée (niveau de radioactivité, matière fissile ou non [1]) et le mode de transport, les colis sont classés par types, chacun devant passer avec succès un certain nombre d’épreuves. Ceux avec un risque très limité n’auront pas besoin de résister à des épreuves simulant des accidents. De même, il est inutile que ceux destinés au transport par route soient dimensionnés pour faire face à un accident d’avion.

« Au regard des quelques accidents survenus dans les dernières décennies, les épreuves définies n’ont pas été mises en défaut », estime Gilles Sert, expert à l’IRSN chargé de la sûreté des transports de matières radioactives, qui valide les avis adressés aux autorités de sûreté. « En 2007, une camionnette transportant un colis contenant une source de césium 137 a brûlé. L’examen a montré qu’il était resté intègre. »

 

Passés au crible avant même leur naissance

Un conteneur appelé « château » pour le transport de combustibles irradiés. © Michael Kloth/GNS mbHPour garantir un tel niveau de sûreté, la conception des emballages est expertisée : « Les spécialistes de l’IRSN sont sollicités en amont pour rendre un avis sur ce que l’on appelle le dossier d’options de sûreté. Il décrit les hypothèses et les méthodes choisies par le concepteur de l’emballage pour en démontrer la conformité à la réglementation », explique Gilles Sert.

Dès lors, les allers-retours sont nombreux entre l’IRSN et le concepteur. Par exemple, les experts demandent que soit revu l’angle de chute lors d’une épreuve, afin de simuler une situation plus sévère. « Une fois sa campagne d’essais réalisée, le concepteur transmet à l’ASN et à l’IRSN un dossier de sûreté, comme ce fut le cas en octobre 2010 pour le colis TN833. Suit la saisine du groupe permanent, un comité nommé par l’Autorité et constitué d’experts, dont certains de l’IRSN, d’industriels, comme EDF et Areva, et de représentants des autorités de sûreté étrangères. Sur la base d’un rapport d’expertise réalisé par l’IRSN, et après débats, le groupe remet à l’ASN un avis. Ensuite, l’Autorité émet ou non le certificat d’agrément. Pour le TN833, des études complémentaires ont été demandées. »

Plusieurs années sont nécessaires avant l’agrément d’un nouvel emballage, comme le confirme Gilles Sert : « En moyenne cinq ans, sachant que trois ans est un minimum incompressible. Certains colis complexes nécessitent dix années d’études entre le besoin initial et l’agrément : conception, dossier d’options de sûreté, tests par l’exploitant, dossier de sûreté, expertises par l’Institut… sont autant d’étapes longues. »

Mais la surveillance ne s’arrête pas une fois le précieux sésame de l’agrément obtenu, puisqu’il a une durée limitée : « Nous sommes tenus de renouveler les agréments tous les trois ans pour les anciens colis, ou cinq ans pour les plus récents », confirme Pierre Malesys, spécialiste de la sûreté des transports d’Areva. « TN International, filiale d’Areva, formule une dizaine de demandes de renouvellement d’agrément par an. »  De son côté, l’IRSN émet une centaine d’avis techniques de sûreté des transports par an : agrément, renouvellement, extension…

 

Robustesse, utilisation et organisation

Lors d’un test, les ingénieurs de l’IRSN contrôlent l’inclinaison du colis avant sa chute sur un poinçon. © Noak/Le bar Floréal/La sûreté ne se limite pas à la seule robustesse de conception du colis, comme l’explique Colette Clémenté.

« La robustesse ne représente que la première ligne de défense. Il faut aussi que la maintenance de l’emballage soit assurée. Un emballage doit être entretenu pour rester conforme au modèle agréé et être aussi sûr qu’au premier jour. L’ASN contrôle cet aspect par des inspections, rendues parfois difficiles quand la maintenance d’emballages français est assurée à l’étranger. La troisième ligne de défense concerne la préparation aux situations d’urgence. L’Autorité a d’ailleurs préparé, à partir des éléments transmis par l’IRSN, la liste des dispositions à prévoir par l’expéditeur d’un colis, en hommes comme en matériel, pour être capable de faire face à tout accident. Elle devrait paraître en 2012. »

En parallèle, afin de faire progresser les connaissances et de mieux maîtriser les risques, des études et recherches sont réalisées. « Nous avons par exemple étudié le cas d’un colis chutant avec un léger angle. Il percute d’abord le sol avec un bord puis avec l’autre. Contrairement à ce que l’on pouvait penser, le second impact s’avère parfois beaucoup plus sévère que le premier », explique Gilles Sert.

Fukushima a aussi laissé sa marque. « En mai dernier, l’ASN a émis l’idée d’étendre aux transports la démarche des évaluations complémentaires de sûreté », explique Marie-Thérèse Lizot. « L’IRSN a proposé d’appliquer une démarche du type de celle retenue pour les installations, et les industriels devraient examiner le comportement des colis dans des situations extrêmes. Par exemple, combien de temps, au-delà des trente minutes réglementaires, un emballage résiste-t-il à un feu de 800 °C ? ».

Gilles Sert ajoute : « Il faudra vérifier que l’organisation est réellement efficace, même lors d’une catastrophe majeure, comme un séisme. Elle produirait simultanément un accident de transport de matière radioactive et mettrait en difficulté une centrale située à quelques kilomètres. Et quid de la capacité d’un colis à dissiper sa chaleur s’il restait enseveli plusieurs jours dans les décombres d’un bâtiment ? »

Autant de situations à examiner…

 

3 questions à… Pierre Malesys, spécialiste de la sûreté des transports d’Areva

Pierre Malesys, spécialiste de la sûreté des transports d’Areva. © Areva Quels types d’emballages concevez-vous ?

TN International, filiale d’Areva, conçoit des colis destinés à l’ensemble du cycle du combustible – du minerai au combustible usé –, à tous les modes de transport – camion, train, bateau, avion – et de tous les types réglementaires.

Pourquoi en créer de nouveaux ?

Nous avons sans cesse besoin de nouveaux emballages : combustibles plus riches en uranium, évolutions réglementaires, attentes spécifiques d’un client… Malgré tout, leur durée de vie dépasse largement les trente ans.

Comment les concevez-vous ?

Tout commence par un cahier des charges qui définit les interfaces – de quelle installation à quelle autre –, les transports, les itinéraires (un tunnel de chemin de fer limite les dimensions). Nous nous interrogeons aussi sur les besoins futurs pour les rendre le plus polyvalents possible. 

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Note :

1- Une matière est dite fissile si elle peut subir une réaction de fission induite par un bombardement de neutrons (exemple : un combustible nucléaire).