Transport de combustible MOX d'Europe vers le Japon

Navire de transport de combustible MOX : le Pacific Heron

Les transports de combustible MOX d'Europe vers le Japon constituent une étape décisive dans la mise en œuvre du programme électronucléaire japonais. Ils s'inscrivent, en effet, dans la logique de plus de 170 transports de combustibles usés réalisés entre le Japon et l'Europe et des retours de résidus vitrifiés déjà effectués vers le Japon. D'autres opérations similaires seront organisées à intervalles réguliers dans les prochaines années (environ 1 transport par an).

Le contexte

Le Japon a depuis longtemps opté en faveur de l'électronucléaire. La politique de recyclage, retenue par ce pays, participe à ce choix. Le Japon a signé des contrats commerciaux avec AREVA NC en France et la Nuclear Decommissioning Authority (NDA) au Royaume-Uni pour le traitement de ses combustibles usés. Le plutonium, récupéré lors de ce traitement, est, en raison de ses importantes qualités énergétiques, réutilisé sous forme de combustible MOX.

Ce combustible est fabriqué en Europe dans des usines dédiées, exploitées par AREVA ou la Nuclear Decommissioning Authority (NDA). En février 1997, le gouvernement japonais, s'est prononcé en faveur de l'utilisation du combustible MOX dans ses réacteurs commerciaux.

Faisant suite à cet engagement, les compagnies japonaises d'électricité ont présenté le programme de chargement en MOX des réacteurs japonais. Ce plan prévoit que 16 à 18 réacteurs fonctionneront avec du MOX.

Le déroulement des opérations

  • Le combustible MOX, fabriqué en Europe et destiné aux compagnies japonaises d'électricité est chargé dans des emballages de transport spécifiques.
  • Ces emballages sont acheminés vers le Japon par voie maritime à bord de navires spécialisés du même type que ceux déjà utilisés pour les transports de combustibles usés et de résidus vitrifiés.
  • Arrivés au Japon, les emballages de transport sont acheminés vers les centrales nucléaires où sera chargé le combustible MOX.

Les aspects techniques

Le combustible MOX, combustible nucléaire classique, est constitué d'un mélange d'uranium et de plutonium. La teneur en plutonium varie de 5 à 10 % selon le type de combustible. Depuis les années 60, le MOX est utilisé dans plusieurs pays avec des performances tangibles en termes de rendement énergétique et de sécurité. On compte aujourd'hui 35 réacteurs chargés avec du combustible MOX en Europe.

La première étape du procédé de fabrication du combustible MOX consiste à mélanger de façon homogène des poudres d'uranium et de plutonium. Ce mélange est alors pressé sous forme de pastilles cylindriques qui sont ensuite durcies par cuisson (frittage) à haute température (environ 1700°C) à l'instar du processus de fabrication de la céramique. Les pastilles, ainsi semblables à de la pierre, sont insérées dans des tubes appelés crayons présentant de réelles capacités de résistance à la corrosion. Les crayons sont alors placés dans des structures métalliques pour former des assemblages combustibles MOX.

Ces derniers sont transportés dans des emballages spécifiques adaptés au transport maritime, agréés par les Autorités britanniques, françaises et japonaises. L’emballage TN 12/2, conçu pour assurer la sûreté du transport, pèse près de 100 tonnes, mesure près de 6 mètres de long et plus de 2 mètres de diamètre et peut contenir jusqu'à douze assemblages. Les emballages de transport de combustibles MOX sont similaires dans leur conception à ceux utilisés pour transporter du combustible usé et des résidus vitrifiés. Les transports maritimes de combustible MOX s'effectuent à bord de navires spécialement conçus pour le transport de matières nucléaires.

Les emballages, les navires ainsi que l'organisation logistique de ces opérations obéissent aux exigences les plus rigoureuses des réglementations internationales et nationales applicables, et en particulier celles relatives à la sûreté des transports (recommandations de l'Agence Internationale de l'Energie Atomique et réglementations de l'Organisation Maritime Internationale).

La protection physique

En raison de sa nature (présence significative de matières fissiles), le combustible MOX rentre dans la catégorie des matières nucléaires requérant des mesures de protection physique particulièrement rigoureuses. L'organisation du transport de combustible MOX d'Europe vers le Japon intègre des dispositifs de protection physique conséquents destinés à assurer que les navires et leur cargaison sont protégés contre les risques de vols ou de sabotage.

Deux navires armés conçus exclusivement pour ce type de transport, naviguant de conserve, sont utilisés pour le transport du combustible MOX d'Europe vers le Japon. Ils sont équipés de moyens spécifiques de protection et de défense ainsi que d’un système de suivi, de contrôle et de communication sécurisés, multiple et fiable, répondant aux accords internationaux et gouvernementaux qui encadrent ces transports. Une escorte armée assure la sécurité à bord du navire pendant tout le transport.

Certaines de ces dispositions vont parfois au-delà des exigences réglementaires

Ces navires sont également protégés par des forces spécialement entraînées appartenant à la "British Civil Nuclear Constabulary" ou "Police de l'Autorité Nucléaire du Royaume-Uni".

L'ensemble de ces mesures de protection physique est conforme, voire dépasse, les directives établies par l'Agence Internationale de l'Énergie Atomique pour le transport des matières fissiles et les exigences de l'Accord Etats-Unis-Japon de 1988 sur la Coopération pour l'Utilisation Pacifique de l'Energie Nucléaire.

Le dispositif de protection physique mis en place a été soumis à l'aval du gouvernement américain (agences gouvernementales en charge de la défense, des affaires étrangères, de la marine et du renseignement). Le gouvernement américain a officiellement approuvé le dispositif de protection physique mis en place et l'a notifié aux Autorités japonaises.

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Pourquoi du combustible MOX est-il transporté de l'Europe vers le Japon ?

Quartier Shibuya à Tokyo

Le Japon, dépourvu de ressources naturelles, a de très importants besoins énergétiques. Ce pays s'est donc engagé dans un vaste programme de développement à long terme d'une industrie électronucléaire.

Cette stratégie inclut la fermeture du cycle du combustible. Ce choix assure une gestion cohérente des combustibles usés et des déchets nucléaires par le traitement des combustibles usés, le conditionnement des déchets ultimes et le recyclage des matières fissiles valorisables : l'uranium et le plutonium.

Dans le cadre de cette stratégie, les compagnies électriques japonaises ont signé des contrats de traitement et de recyclage de leurs combustibles usés avec AREVA en France et la NDA au Royaume-Uni. D'autres pays ont fait le choix du traitement-recyclage : l’Allemagne, la Belgique, les Pays-Bas, la Suisse et l’Italie.

Le plutonium, récupéré lors du traitement, est prêt à être réutilisé dans des réacteurs sous la forme de combustible MOX. L'utilisation du MOX offre de nombreux avantages :

il préserve les ressources naturellles en uranium existantes et sécurise la fourniture d’énergie

il réduit l’impact sur la santé et l’environnement : il permet enfin de réduire le volume et la radiotoxicité des déchets ultimes de haute activité destinés au stockage définitif.

il contribue à la non-prolifération en,réduisant l’inventaire de plutonium.

Les usines de fabrication de combustibles MOX en France et au Royaume-Uni, ainsi que les installations au Japon sont contrôlées par les Autorités nationales et internationales dont EURATOM et l’AIEA.

Au début de l'année 1997, le gouvernement japonais s'est prononcé en faveur de l'utilisation à court terme du combustible MOX dans les réacteurs japonais. Les compagnies japonaises d'électricité ont alors annoncé que 16 à 18 réacteurs seraient "moxés"  Ce combustible MOX destiné au Japon est fabriqué dans des usines situées en Europe. Le combustible MOX est utilisé et fabriqué en Europe depuis plus de 40 ans.

Les Autorités britanniques, françaises, et japonaises se sont officiellement prononcées en faveur du transport de MOX d'Europe vers le Japon. Les Etats-Unis, après un examen minutieux du plan de transport proposé, ont également donné leur accord pour ce transport, notamment sur ses aspects de protection physique. Les Etats-Unis détiennent en effet un droit d'accord préalable à chaque transport pour le transfert du plutonium japonais d'Europe vers le Japon, au titre des Accords Etats-Unis-Euratom et Etats-Unis-Japon (1988) sur la Coopération pour l'Utilisation Pacifique de l'Energie Nucléaire. L'accord américain est exprimé par une "Lettre de Coopération" signée par les plus hautes autorités de ce pays.

Pour en savoir plus :

- Le cycle du combustible nucléaire (http://www.AREVA-nc.fr/scripts/AREVA-nc/publigen/content/templates/show.asp?P=666&L=FR&SYNC=Y)

- Compléments techniques (http://www.AREVA-nc.fr/scripts/AREVA-nc/publigen/content/templates/show.asp?P=666&L=FR&SYNC=Y)

Established in 1998, the World Nuclear Transport Institute (WNTI) has grown to 45 member companies drawn from all sectors of the transport industry. WNTI is the only body dedicated to presenting the industry point of view on radioactive materials transport matters from an international perspective.

- Technical components (http://www.AREVA-nc.fr/scripts/AREVA-nc/publigen/content/templates/show.asp?P=666&L=EN&SYNC=Y)

Centrales nucléaires de Takahama, Fukushima Daiichi et de Kashiwazaki Kariwa

Centrales nucléaires de Takahama (Kansai Electric), Fukushima Daiichi (Tokyo Electric) et de Kashiwazaki Kariwa (Tokyo Electric)

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Qu'est-ce que le combustible MOX ?

Crayons de combustibles MOX

Le combustible MOX est un combustible nucléaire classique utilisé dans les réacteurs commerciaux des principaux pays européens dotés de centrales nucléaires.

Sa seule différence avec le combustible nucléaire de base, fabriqué uniquement avec de l'uranium et appelé combustible UO2, réside dans le fait que le combustible MOX contient une faible proportion de plutonium mélangé avec de l'uranium (MOX signifie Mélange d'OXydes d'uranium et de plutonium). La proportion de plutonium varie selon le type de combustible : elle est généralement comprise entre 5 et 10 %.

Le plutonium est un sous-produit naturel de l'irradiation de l'uranium dans le réacteur nucléaire. Après trois ou quatre années en réacteur, le combustible UO2 usé contient environ 1 % de plutonium. Ce plutonium est récupéré et séparé des autres éléments présents dans le combustible usé (uranium et déchets ultimes) durant l'opération de traitement.

Le plutonium est un élément chimique commun. Sa propension à se fissionner en fait un choix de tout premier ordre pour la production efficace de chaleur et d'énergie : un gramme de plutonium produit autant d’électricité que deux tonnes de pétrole...

Le MOX est le deuxième combustible le plus utilisé dans les réacteurs nucléaires commerciaux, après le combustible à l'uranium. Les premiers éléments combustibles MOX ont été fabriqués dès les années 60. Des pays comme l'Allemagne, la France et la Suisse utilisent du MOX dans leurs réacteurs depuis de nombreuses années. Aujourd'hui, 35 réacteurs sont chargés avec du combustible MOX en Europe : 20 en France, 10 en Allemagne, 3 en Suisse et 2 en Belgique.

L'expérience opérationnelle du combustible MOX en termes d'utilisation et de fabrication est aujourd'hui comparable à celle du combustible à l'UO2.

Le combustible MOX est fabriqué en Europe dans des usines dédiées à ce type de combustible.

AREVA et la NDA utilisent des procédés industriels similaires pour la fabrication du combustible MOX. Dans ses usines, AREVA utilise le procédé MELOX tandis que la NDA utilise le procédé SBR (Short Binderless Route).

Plusieurs étapes sont nécessaires pour obtenir le produit désiré. La première phase, semblable à la fabrication de céramiques, consiste à mixer et homogénéiser les poudres d'oxyde de plutonium et d'oxyde d'uranium jusqu'à obtention du mélange souhaité. La poudre ainsi obtenue est pressée sous forme de pastilles cylindriques. Les pastilles sont passées dans des fours (ou "frittées") à environ 1 700°C. La composition des pastilles est ainsi semblable à de la pierre, un matériau extrêmement résistant et très stable.

Les étapes suivantes sont similaires au processus de fabrication des combustibles à l'UO2. Les pastilles sont mises aux dimensions requises et insérées dans des crayons combustibles vides en alliage de zirconium. Ils sont soudés de façon à les rendre étanches. Les crayons sont ensuite assemblés sous forme d'assemblages MOX. Les assemblages sont entreposés avant leur transport jusqu'à la centrale nucléaire pour utilisation.

De très nombreux contrôles en continu sont effectués à chaque étape de la fabrication du combustible MOX. Ces contrôles, réalisés à l'aide de moyens humains et d'outils télécommandés, sont effectués selon des programmes d'assurance qualité très stricts. Environ 2 000 tonnes de combustibles MOX ont été chargées à ce jour dans des réacteurs, principalement en Europe.

Réacteurs chargés en combustible MOX (REL)

Réacteurs chargés en combustible MOX (REL) Situation au 1er juin 2000

Réacteurs chargés en combustible MOX Situation actuelle et future

Réacteurs chargés en combustible MOX Situation actuelle et future

Usine MELOX de fabrication du combustible MOX - Marcoule

Usine MELOX de fabrication du combustible MOX - Marcoule

Principes généraux du procédé de fabrication du MOX

Plusieurs ateliers pilotes de fabrication de MOX sont en service au Japon au sein du Centre du Combustible au Plutonium, sur le site de Tokai. Ces ateliers sont propriété de l'Institut japonais de Développement du Cycle du Combustible. Le Japon prévoit également de développer la fabrication du MOX en vue de le commercialiser.

Principes généraux du procédé de fabrication du MOX

Pastille de MOX, Crayons combustibles MOX, Assemblage combustible MOX.

Pastille de MOX, Crayons combustibles MOX, Assemblage combustible MOX.
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Comment le combustible MOX est-il utilisé en réacteur ?

Centrale nucléaire chargée en combustible MOX : Saint-Laurent-des-Eaux (France)

Le combustible MOX est un combustible nucléaire classique composé d'un mélange d'uranium et de plutonium. Lors de son utilisation en réacteur, il ne se différencie pas du combustible à l'uranium (combustible UO2) et lui est comparable en termes de performance, d'utilisation, de sûreté et d'impact sur l'environnement. De plus, son chargement en réacteur nécessite peu, voire aucune modification technique.

Brûler du plutonium dans des réacteurs de puissance est un procédé bien connu et maîtrisé. Ainsi, dans tout réacteur dont le cœur est chargé exclusivement avec du combustible à l'uranium, plus de 30% de l'électricité produite est générée par la fission du plutonium créé in situ.

Depuis les années 70, près de 5000 assemblages combustibles MOX ont produit en toute sûreté de l'électricité dans de nombreux pays.

35 réacteurs européens sont aujourd'hui "moxés". La France est le premier utilisateur de combustible MOX avec 20 réacteurs chargés à hauteur de 30%. 22 réacteurs sont aujourd’hui agréés pour être chargés avec du combustible MOX.

L'expérience française, acquise depuis 1987 sur des centaines d'assemblages, démontre qu'il n'y a pas de différence opérationnelle entre les combustibles UO2 et MOX, en termes de performance et de sûreté. De plus, l'usage du MOX dans les réacteurs français n'a nécessité que des adaptations mineures des réacteurs.

Le Japon a procédé à deux campagnes de test avec du combustible MOX à la fin des années 80. Ces tests ont permis de démontrer avec succès la bonne tenue du combustible MOX en réacteur, en termes de sûreté et de rendement énergétique. La tranche 1 du réacteur Tsuruga a été chargée avec deux assemblages MOX entre 1986 et 1990, et la tranche 1 de Mihama avec quatre assemblages MOX de 1988 à 1991. A l'image de la France, le Japon chargera le cœur de ses réacteurs à hauteur de 30%.

En Europe et au Japon, des programmes de recherche et de développement sont actuellement en cours afin d'augmenter le pourcentage d'assemblages MOX en réacteur.

Par exemple, le réacteur EPR™ est conçu pour recevoir jusqu’à 100% de combustible MOX. Au Japon, le réacteur avancé à eau bouillante (ABWR), dont la construction a démarré en 2008 sur le site d’Ohma, pourra être également chargé à 100% avec du combustible MOX. Le réacteur ATMEA, développé par AREVA et Mitsubishi Heavy Industries, pourra lui aussi utiliser du combustible MOX.

Réacteurs chargés en combustible MOX (REL) Situation au 1er juin 2000
Réacteurs chargés en combustible MOX Situation actuelle et future.

Réacteurs chargés en combustible MOX (REL) Situation au 1er juin 2000, Réacteurs chargés en combustible MOX Situation actuelle et future.

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Le combustible MOX présente-t-il des risques au regard de la prolifération ?

Crayons combustible MOX

L'utilisation du combustible MOX en réacteur commercial apporte des réponses cohérentes à la question de la non-prolifération.

Réduction de l'inventaire de plutonium

En mode générateur d'électricité, tout réacteur nucléaire utilisant du combustible à l'uranium (combustible UO2) produit naturellement du plutonium. Au contraire, tout réacteur chargé avec du combustible MOX consomme du plutonium. Le plutonium recyclé sous forme de combustible MOX remplit la même fonction que l'uranium dans le combustible UO2. Dans le combustible UO2, une part de l'uranium est consommée tout comme une part du plutonium dans le combustible MOX.

Par exemple, un réacteur nucléaire utilisant du combustible à l'uranium produit 250 kg de plutonium par an. Au contraire, un réacteur chargé avec 30 % de combustible MOX n'en produit pas. Demain, avec l'introduction de réacteurs chargés à 50 ou 100% en combustibles MOX, une quantité de plutonium supérieure à celle produite sera ainsi consommée.*

Dégradation de la composition isotopique du plutonium

Une distinction a été établie par la communauté nucléaire internationale entre deux types de plutonium : le plutonium de qualité réacteur et le plutonium de qualité militaire. Le premier type est utilisé uniquement dans le cycle du combustible nucléaire commerciale tandis que le second est utilisé uniquement à des fins militaires.

La différence entre ces deux types de plutonium réside dans leur composition.

Plutonium de qualité militaire : ce plutonium possède une haute teneur - typiquement 90% et plus - en isotope 239, reconnu comme étant le plus approprié pour la fabrication des armes nucléaires.

Plutonium de qualité réacteur : contrairement au plutonium de qualité militaire, ce plutonium contient une proportion bien plus faible d'isotope 239 et une proportion bien plus élevée d'isotopes 240 et 242 qui sont non-fissiles. Ces isotopes pairs du plutonium ont des propriétés qui compliquent la conception et la manutention et dégradent les performances des armes nucléaires.

Lors de la réaction nucléaire dans le réacteur, le plutonium subit une dégradation naturelle de sa composition isotopique. Plus le plutonium reste dans le réacteur, plus des isotopes non fissiles du plutonium (plutonium 240 et 242) sont produits. Dans les pays européens, le combustible MOX reste entre trois et quatre ans en réacteur. Le Japon prévoit le même système de gestion pour ses réacteurs chargés en MOX.

Le combustible MOX est plus sûr que le combustible à uranium enrichi vis à vis de la prolifération

Garanties de sécurité et de protection des matières nucléaires

De plus, l'industrie du cycle du combustible offre toutes les garanties de sécurité et de protection des matières nucléaires. Le plutonium, avant sa transformation effective en MOX, est entreposé dans des bâtiments sécurisés et protégés. Ces bâtiments sont sous la surveillance constante des responsables du site, sous la stricte supervision des Autorités nationales et internationales. A l'instar de l'ensemble des installations liées au nucléaire commercial, les usines de fabrication de combustible MOX située en Belgique, France et Royaume-Uni sont sous le contrôle des Autorités compétentes nationales et internationales, en particulier l'AIEA et Euratom. L'utilisation du MOX en réacteur ainsi que son transport obéit à la même logique.

* Facteur de charge 88% sur la base d'un épuisement moyen cœur pour un réacteur 900 MWe

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Comment le combustible MOX est-il transporté vers le Japon ?

Fiche de synthèse

Emballage de transport de combustibles usés

Des emballages spécifiques de transport comme les emballages TN 12/2, sont utilisés pour le transport du combustible MOX.

Ces emballages de transport ont été agréés par les autorités compétentes françaises, britanniques et japonaises et répondent aux critères imposés par la réglementation AIEA pour les emballages de Type B. Cette conformité a notamment été validée par les différents tests imposés à ce type d'emballage.

Ces emballages de transport sont semblables aux emballages utilisés pour le transport des combustibles depuis près de 40 ans, des transports de ce type sont effectués sans aucun incident ayant entraîné de rejet de radioactivité.

Les assemblages de MOX sont dans un premier temps acheminés des usines de fabrication vers les ports de départ puis chargés dans les navires, marquant ainsi le début du transport proprement dit.

Schéma représentant un emballage de transport TN 12/2

Transport maritime du combustible MOX vers le Japon

Les navires utilisés pour le transport d'assemblages combustibles MOX vers le Japon appartiennent à la flotte PNTL, filiale commune d’INS (62,5%), d'AREVA au travers de sa filiale TN International (12,5%) et des compagnies japonaises d'électricité (25%).

Les navires de la flotte PNTL effectuent régulièrement le transport de combustibles usés du Japon vers la France et la Grande Bretagne. Depuis 1995, les navires PNTL ont également réalisé les transports de résidus vitrifiés entre la France et le Japon. Ces navires, longs de plus de 100 mètres et larges de plus de 16 mètres, ont une autonomie suffisante en carburant pour effectuer le voyage sans escale. Ils sont conformes aux normes et critères de l'Organisation Maritime Internationale, à la réglementation des transports du Ministère japonais des Transports (MLIT) et à celles des Autorités compétentes françaises et britanniques.

Avec plus de 5 millions de milles parcourus sans aucun incident ayant entraîné de rejet de radioactivité, les navires PNTL présentent un niveau de sûreté inégalé. Depuis les années 60, plus de 170 transports, représentant plus de 2000 emballages, se sont ainsi déroulés.

Schéma sur le transport maritime du combustible MOX vers le Japon

Deux navires, naviguant de conserve, sont utilisés pour le transport de combustible MOX d'Europe vers le Japon. Ce mode de navigation fait partie des mesures de protection physique exigées par l'accord de 1988 entre les Etats-Unis et le Japon (Accord pour la Coopération dans le domaine de l'Energie Nucléaire à des Fins Pacifiques). Ces navires sont également armés et protégés par des équipes spécialement entraînées du "British Civil Nuclear Constabulary" ou "Police de l'Autorité Nucléaire du Royaume-Uni".

Toutes ces mesures sont en conformité, voire dépassent, les recommandations de l'Agence Internationale pour l'Energie Atomique (AIEA) sur la protection physique des transports de matières fissiles.

Conteneurs de MOX, transporté par bateaux à destination du Japon
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Quelles sont les mesures de protection physique mises en oeuvre ?

Essai chute d'un conteneur de transport de combustibles MOX

Le risque d'une utilisation potentielle de matières nucléaires à des fins non-pacifiques souligne le besoin de mesures de protection spéciales.

La mise en œuvre de systèmes efficaces est nécessaire pour protéger les matières nucléaires et les sites contre le vol, le sabotage ou tout événement non-autorisé. La responsabilité de la mise en œuvre et de la bonne marche de ces systèmes appartient aux autorités gouvernementales.

Les autorités internationales compétentes en charge de ce sujet - l'Agence Internationale de l'Energie Atomique (l'AIEA) et ses états membres, ainsi qu'Euratom pour l'Union Européenne - concentrent leurs efforts sur les activités de lutte contre le trafic illicite et l'usage illégal de matières nucléaires. La réglementation en matière de protection physique distingue trois catégories différentes de matières nucléaires. Des mesures spécifiques de protection sont associées à ces catégories, des moins contraignantes aux plus strictes.

Le combustible MOX appartient, en raison de ses caractéristiques nucléaires, (présence d'une proportion significative de matières fissiles), à la catégorie la plus exigeante en terme de protection physique. Des mesures de protection physique particulièrement étendues ont en conséquence été incorporées au plan de transport maritime des combustibles. L'objectif est de s'assurer que les navires et leurs cargaisons sont protégés contre toute menace de vol ou de sabotage.

Les mesures mises en œuvre sont en accord ou dépassent les standards de protection physique établis par les textes suivants :

  • La convention sur la Protection Physique des Matières Nucléaires (AIEA/INFCIRC 274),
  • Les recommandations sur la Protection Physique des Matières Nucléaires publiées par l'AIEA (AIEA/INFCIRC 225),

 L'Accord Etats-Unis-Japon signé en 1988 pour la Coopération dans le domaine de l'Energie Nucléaire à des Fins Pacifiques. Cet accord détaille les mesures de protection physique étendues devant être employées pour la protection physique des transports d'oxyde de plutonium ou de MOX par mer.

Le plan de protection physique comprend notamment la modification et l'armement de deux navires PNTL. Ceux-ci voyagent de conserve, chacun assurant l'escorte armée de l'autre, depuis le départ d'Europe jusqu'à l'arrivée au Japon. Chaque navire embarque à son bord des unités armées appartenant à la "British Civil Nuclear Constabulary" ou "Police de l'Autorité Nucléaire du Royaume-Uni", une agence gouvernementale britannique dont les membres sont spécialement entraînés pour la protection des installations et des matières nucléaires. Cette force est déployée indépendamment de l'équipage régulier du navire et est responsable du maintien d'un niveau constant de surveillance et de protection de la cargaison. Cette force agit en accord avec les lois et les règlements nationaux et internationaux adéquats.

La route suivie par les navires est choisie de façon à assurer la sécurité de la cargaison et des navires, en évitant notamment les zones frappées par des catastrophes naturelles ou des désordres civils et politiques. Élément de sécurité supplémentaire, il n'est prévu aucune escale lors du transport.

Le système de protection physique mis en place respecte strictement les lois et règlements en vigueur en France, au Japon et au Royaume-Uni. De plus, le gouvernement américain a notifié au gouvernement japonais son accord formel sur le plan de transport, après un examen minutieux par l'ensemble des administrations compétentes de ses dispositions, notamment dans le domaine de la protection physique.

Les Autorités de quatre états souverains - Grande-Bretagne, Etats-Unis, Japon et France - ont ainsi validé l'ensemble des modalités de ce transport, considérant en particulier que le dispositif de protection physique mis en œuvre assurait pleinement aux matières transportées le niveau de protection requis.

Pour en savoir plus :

- Complément technique (http://www.AREVA-nc.fr/scripts/AREVA-nc/publigen/content/templates/show.asp?P=7022&L=FR&IMP=O)

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Quel est le cadre réglementaire applicable au transport de MOX ?

Chargement d'un bâteau de transport d'emballage de combustibles MOX

L'ensemble des matériels utilisés et des opérations effectuées dans le cadre du transport de combustibles MOX d'Europe vers le Japon est conforme aux réglementations internationales et nationales applicables.

Les organisations internationales définissent, avec le concours des états membres, les recommandations et réglementations applicables. Au niveau national, chaque pays édicte ses propres législations et réglementations, établies en cohérence avec celles des organisations internationales.

Plus spécifiquement, le transport des matières nucléaires obéit conjointement à deux types de réglementations strictes : matières dangereuses et matières nucléaires.

Le transport des matières dangereuses

Le transport des matières dangereuses est soumis à différentes réglementations selon le mode de transport utilisé (transport routier, ferroviaire et maritime) et les pays concernés.

En Europe, les règlements applicables au transport par route sont établis à partir des directives de l'Union Européenne suivantes :

  • la réglementation propre au transport de matières dangereuses par route, basée sur la réglementation européenne, dite ADR ;
  • la réglementation propre au transport de matières dangereuses par rail, basée sur la réglementation européenne, dite RID.

Les transports par mer doivent satisfaire aux dispositions du Code sur le Transport Maritime International de Marchandises Dangereuses ou Code IMDG (International Maritime Dangerous Goods Code), adopté par l'Organisation Maritime Internationale (OMI). Ce code sert de guide aux personnels chargés de la manutention et du transport des matières radioactives dans les ports et à bord des navires. Il décrit l'ensemble des dispositions à respecter en matière d'identification des emballages, de marquage, d'étiquetage, de placardage, d'arrimage, de documentation et de prévention de la pollution marine.

Le transport des matières radioactives

Les recommandations de l'Agence Internationale de l'Energie Atomique (AIEA) sont adoptées au plan international et sont appliquées au Japon et en Europe.

Les réglementations sont appliquées par chacune des Autorités nationales et reposent en tout premier lieu sur l'intégrité de l'emballage de transport qui garantit la sûreté durant le transport. Pour cette raison, les réglementations définissent trois types d'emballages. Les critères de conception correspondants prennent en compte la radioactivité et la forme sous laquelle la matière est transportée. Plus précisément, afin de transporter des combustibles MOX, les emballages doivent obéir aux spécifications des emballages de type B de l'AIEA.

De plus, l'OMI a adopté, en 1993, le Code INF qui recommande des mesures de sûreté strictes, dont les spécifications de conception pour les navires transportant des matières radioactives. Les navires PNTL sont conformes à la catégorie la plus exigeante de ce code - dite INF 3 - relative aux navires transportant des quantités importantes de matières radioactives. En fait, les navires de transport PNTL opèrent depuis 1979 selon ces règles, soit près de 15 ans avant que le code ne soit introduit.

Les organisations chargées de l'application de la réglementation

En France, l’Autorité de Sûreté nucléaire (ASN) est chargée de l'application de la réglementation concernant la sûreté des transports. L'Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN) lui fournit l'expertise en matière d'évaluation de la sûreté.

Au Japon, le ministère des Transports (MLIT) et le ministère de l’Economie, du Commerce et de l’Industrie (METI) sont responsables de l'application de la réglementation des transports.

Au Royaume-Uni, le département du Transport (DfT) est responsable des règlements relatifs au transport. Un de ses organes, la "Maritime and Coastguard Agency" (MCA), assure l'application du réglement relatif aux navires et à leurs chargements. De même, la division transport de matières radioactives de ce département fait appliquer les réglements relatifs au transport des matières radioactives quel que soit le mode de transport.

Pour en savoir plus :

- Complément technique (http://www.AREVA-nc.fr/scripts/AREVA-nc/publigen/content/templates/show.asp?P=7026&L=FR&SYNC=Y)

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Quels sont les dispositifs et mesures prévus en cas d'urgence ?

Le Pacific Heron PNTL

Dans le cas très improbable où un navire transportant des matières de haute activité se trouverait être en difficulté, une équipe d'experts maritimes et nucléaires parfaitement entraînés et équipés est disponible 24 h / 24 conformément aux recommandations de l'AIEA. Dans le cas d'un incident sérieux, cette équipe serait dirigée vers le navire et aurait la direction des opérations d'intervention.

La résistance et l'intégrité des emballages, associées à la protection que représente le navire, signifient que l'assistance spécialisée des pays adjacents à la route ne serait pas requise, et que le navire ne serait pas nécessairement dirigé vers le port le plus proche pour demander assistance.

Des mesures immédiates pourraient être prises pour le sauvetage du navire ou de sa cargaison en cas de naufrage. Depuis 1981, PNTL a contracté des engagements avec Smit Salvage, qui dispose de moyens spécialisés pouvant intervenir sur l'ensemble des routes maritimes empruntées par les navires.

Des exercices d'intervention d'urgence sont imposés par les réglementations internationales relatives au transport de matières radioactives et constituent une partie essentielle de la gestion des risques. Plusieurs exercices de ce type sont organisés chaque année; ils permettent de tester le système de communication, l'efficacité de l'équipe d'intervention et de l'équipage, de même que les performances des équipements d'urgence.

Pour en savoir plus :

- Complément technique (http://www.AREVA-nc.fr/scripts/AREVA-nc/publigen/content/templates/show.asp?P=7029&L=FR&SYNC=Y)

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Quelles sont les mesures de sûreté mises en oeuvre pour le transport ?

Contrôle des emballages de transport de combustibles usés

Les équipements utilisés pour le transport de combustible MOX sont conçus conformément à la réglementation en vigueur et prennent en compte les supposés scenarii d'accident.

Les caractéristiques de sûreté des navires

Les navires, qui transportent régulièrement depuis plus de 30 ans les combustibles usés du Japon vers la France et le Royaume-Uni, assurent également le transport du combustible MOX. Ces navires sont conformes aux normes et réglementations internationales de l'OMI. Ils sont également conformes au règlement KAISA n°520 du Ministère des Transports japonais.

Les navires sont équipés en particulier :

  • d'une structure double fond et double coque permettant de minimiser les dommages et de garantir la sûreté en cas d'accident,
  • de systèmes redondants de navigation, de communication, de production électrique et de refroidissement,
  • d'un système anti-incendie complet de détection et d’extinction disponible en cas d'urgence,
  • d'un dispositif de secours pour la production d'électricité,
  • de deux moteurs et de deux hélices
  • d'un système de mesure des radiations,
  • de systèmes de navigation et de suivi par satellite.

Un dispositif d'intervention d'urgence a été mis en place; il couvre le monde entier et assure la disponibilité d'une équipe d'intervention et de sauvetage 24h/24.

Les caractéristiques de sûreté des emballages

Les emballages de transport, qui appartiennent à la catégorie des emballages de Type B, répondent à l'ensemble des critères techniques établis pour garantir la sûreté des opérations en conditions normales mais aussi extrêmes.

Les emballages sont soumis à une série de tests très contraignants permettant de valider leur résistance et de garantir leur niveau de sûreté. Les tests réglementaires de l'AIEA, simulant les conditions accidentelles de transport, comprennent deux types d'épreuves de chute : une chute libre de 9 mètres sur une surface indéformable et une chute de 1 mètre sur un poinçon en acier. L'emballage, après avoir subi ces épreuves de chute, est soumis à un test de feu enrobant de 800°Celsius pendant 30 mn, puis à un test d'immersion.

A l'issue de ces épreuves, l'emballage doit conserver la totalité de son étanchéité et de ses fonctions de confinement afin de maintenir le niveau de rayonnement extérieur dans les limites internationales admises.

Une analyse de sûreté complète des emballages a montré que tous les critères de sûreté (intégrité de la structure, tenue à la chaleur, confinement, blindage et maintien de la sous-criticité) étaient respectés. La sûreté des emballages de transport, tant en situation normale qu'en situation extrême, est ainsi assurée.

La sûreté en profondeur

Une succession de barrières est utilisée pour protéger les matières nucléaires à chaque étape du transport : ce concept de protection est appelé la "sûreté en profondeur".

  • La pastille de combustible MOX, qui se présente sous la forme d'un matériau céramique, dur comme la pierre, d'une grande stabilité, matérialise la première barrière.
  • La deuxième barrière est constituée des crayons de combustibles faits d'alliage de zirconium. Ces crayons regroupés en faisceau constituent l'assemblage combustible MOX. Ces assemblages résistent à la corrosion et sont capables de tenir à des pressions de plusieurs milliers de mètres d'immersion.
  • La troisième barrière se matérialise par l'emballage de transport en acier forgé. Pesant plus de 100 tonnes, ces emballages sont fabriqués dans le strict respect des normes établies par les experts internationaux des Etats membres de l'AIEA. Leurs capacités de résistance aux chocs, feux et immersions ont été éprouvées par une série de tests très contraignants. Les emballages de transports sont également capables de résister à la pression de plusieurs milliers de mètres de profondeur.
  • La quatrième barrière est le navire lui-même. Les navires PNTL ont été spécialement conçus pour le transport des matières radioactives : combustibles usés, combustibles MOX, résidus vitrifiés... En plus d'une double coque renforcée, ces navires sont dotés de nombreux équipements de sûreté. Les emballages de transport sont fixés dans les cales du navire.

L'ensemble de ces barrières rend hautement improbable un scénario où la matière nucléaire contenue dans les pastilles de MOX entrerait d'une façon ou d'une autre en contact avec l'eau de mer.

Même dans l'hypothèse improbable d'une rupture en chaîne de la double coque, de l'emballage et des crayons de combustible, mettant en contact les pastilles de MOX avec l'eau de mer, il faudrait des milliers d'années pour que celles-ci se dissolvent.

De plus, une étude récente du CRIEPI japonais (Central Research Institute of Electric Power Industry) montre que même dans le cas peu vraisemblable du naufrage du navire et de la rupture de confinement de l'emballage dans des eaux côtières, l'impact sur les populations vivant à proximité du naufrage serait équivalent à un millionième de l'impact du rayonnement naturel. Si un tel accident se produisait en haute mer, l'impact serait alors équivalent à un dix millionième du rayonnement naturel.

Pour en savoir plus :

- Analyse de différentes situations accidentelles (http://www.AREVA-nc.fr/scripts/AREVA-nc/publigen/content/templates/show.asp?P=7027&L=FR&SYNC=Y)

Transports de matières nucléaires : la sûreté en profondeur

Un matériau stable, des emballages résistants, des navires spécialisés, les crayons combustibles.

Un matériau stable, des emballages résistants, des navires spécialisés, les crayons combustibles.

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Quels sont les régimes de responsabilité civile applicables ?

Parlement europeen à Bruxelles

L'ensemble des composantes du dispositif de sûreté en profondeur (haute stabilité du combustible MOX, résistance et fiabilité des emballages de transport spécifiques et des navires dédiés au transport de matières nucléaires, plans d'urgence et de récupération) offre une protection réelle contre les risques d'accidents. Si un accident se produisait néanmoins, les préjudices subis pourraient être indemnisés en application des différents régimes de responsabilité civile existants.

Dans le cas d'un accident sans conséquence nucléaire, c'est le régime de responsabilité civile de droit commun qui serait mis en œuvre.

Dans l'hypothèse hautement improbable d'un accident ayant des conséquences nucléaires, le régime conventionnel de responsabilité civile nucléaire établi par les conventions de Paris et de Bruxelles trouverait à s'appliquer. En vertu de ce régime, une personne subissant un dommage résultant des propriétés radioactives des matières transportées pourrait demander réparation de son préjudice sans qu'il lui soit nécessaire de démontrer l'existence d'une faute.

Ces conventions s'appliquent aux dommages subis en haute mer et introduisent un principe de couverture de la responsabilité par un système d'assurance.

Un accident nucléaire affectant le territoire d'états non parties à ces conventions, eaux territoriales comprises, serait traité selon le régime de responsabilité civile applicable au regard des règles de droit international privé.

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