Le transport des substances radioactives en France

Les transports de substances radioactives se distinguent par leur grande diversité. Les colis de substances radioactives peuvent peser de quelques centaines de grammes à plus d’une centaine de tonnes et l’activité radiologique de leur contenu peut s’étendre de quelques milliers de becquerels à des milliards de milliards de becquerels pour les colis de combustibles nucléaires irradiés.

Fiche pédagogique - Le transport de déchets de haute activité

Les transports de déchets de haute activité

Schéma d’un conteneur CSD-V
Schéma d’un conteneur CSD-V

L’usine Orano de La Hague permet de retraiter le combustible nucléaire irradié provenant des centrales nucléaires. L’opération de retraitement vise à récupérer de l’uranium et du plutonium, qui peuvent ensuite être réutilisés dans les centrales nucléaires sous forme de combustible MOX. À l’issue de ce processus, des déchets ultimes sont produits, dont les plus actifs sont de deux types :

  • Les déchets vitrifiés
    Ils contiennent les produits de fission et d’actinides mineurs, calcinés puis incorporés dans une matrice de verre, avant d’être conditionnés dans un conteneur métallique (ce sont ces conteneurs qui seront ensuite chargés dans les colis de transport). Les conteneurs de déchets vitrifiés les plus actifs sont de type CSD-V. Chaque conteneur pèse environ 550 kg.
    D’autres types de conteneurs existent (CSD-B et CSD-U). Ils correspondent à des déchets vitrifiés généralement un peu moins radioactifs que ceux des CSD-V.
  • Les déchets compactés
    Les conteneurs de déchets compactés (CSD-C) contiennent les structures métalliques des assemblages de combustible irradié. Le CSD-C est un cylindre en acier inoxydable, contenant 520 kg de déchets métalliques compactés.
Schéma d’un conteneur CSD-C
Schéma d’un conteneur CSD-C

Dans son inventaire national, l’ANDRA classe les déchets vitrifiés dans la catégorie des « déchets de haute activité », car leur niveau d’activité est supérieur à plusieurs milliards de becquerels par gramme, et les déchets compactés dans la catégorie des « déchets de moyenne activité à vie longue », car leur niveau d’activité est de l’ordre d’un million à un milliard de becquerels par gramme. Toutefois, la réglementation applicable aux transports de substances radioactives ne distingue pas ces deux catégories et prévoit les mêmes exigences dans les deux cas. La présente fiche traite des déchets de haute activité mais est donc également valable pour les déchets compactés.

Les déchets vitrifiés et compactés issus du retraitement du combustible irradié des centrales nucléaires françaises sont entreposés sur le site de La Hague en attendant une solution de stockage. Ces déchets ne sont donc pas transportés actuellement. En revanche, l’usine de La Hague assure également le retraitement de combustible irradié provenant de l’étranger. Conformément à la loi française, les déchets vitrifiés et compactés résultants doivent être renvoyés dans les pays d’origine, ce qui occasionne des transports traversant la France. De même, des déchets vitrifiés et compactés sont parfois renvoyés depuis l’usine de retraitement anglaise de Sellafield et peuvent de ce fait transiter par la France.

Les déchets vitrifiés et compactés présentent des enjeux de sûreté et de radioprotection importants. Ils sont donc transportés dans des colis spécifiques, offrant une forte protection radiologique et capables de résister à des accidents sévères.

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Les filières de gestion des déchets radioactifs

Les déchets radioactifs sont très divers de par leur radioactivité, leur durée de vie, leur volume ou encore leur nature (ferrailles, gravats, huiles…). Chaque type de déchets nécessite un traitement et une solution de gestion à long terme adaptés afin de maîtriser les risques présentés, notamment le risque radiologique. En France, chaque catégorie de déchets est gérée dans une filière particulière qui comprend une série d'opérations comme le tri, le traitement, le conditionnement, l'entreposage et le stockage de déchets ultimes.

Exigence de sûreté pour les transports de déchets de haute activité

Les transports de déchets de haute activité sont encadrés par une réglementation spécifique, reposant sur des prescriptions élaborées par l’Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA), afin de protéger le public, les travailleurs et l’environnement des risques que ces transports peuvent présenter : le risque d’irradiation externe de personnes, le risque d’inhalation ou d’ingestion de particules radioactives, la contamination de l’environnement, le démarrage d’une réaction nucléaire en chaîne non contrôlée (risque de criticité).

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La réglementation applicable

Pour faire face à ces risques, une réglementation spécifique a été mise en place pour encadrer les transports de substances radioactives. Étant donné que les transports peuvent franchir les frontières, cette réglementation repose sur des prescriptions à caractère international élaborées par l'Agence internationale de l'énergie atomique (AIEA). Elles sont regroupées dans le document nommé SSR-6, qui sert de base aux réglementations européenne et française sur le sujet.

La sûreté des transports de déchets de haute activité, comme la sûreté des installations nucléaires, est fondée sur une approche de défense en profondeur, qui consiste à mettre en œuvre plusieurs niveaux de protection, techniques ou organisationnels, afin de garantir la sûreté du public, des travailleurs et de l’environnement, y compris en cas d’accident sévère. Dans le cas du transport, cette approche repose sur trois niveaux de protection :

La robustesse du colis
Contrôles de contamination sur un colis TN 81 chargé de déchets vitrifiés
Contrôles de contamination sur un colis TN 81 chargé de déchets vitrifiés

Qui permet d’assurer un maintien des fonctions de sûreté, y compris en cas d’accident sévère. Afin de garantir cette robustesse, la réglementation prévoit que le colis doit résister à des épreuves simulant des incidents et accidents. Les transports de substances radioactives pouvant avoir lieu partout en France, il n’est pas possible d’exclure la possibilité d’un accident survenant loin des services de secours spécialisés. La robustesse des colis est donc particulièrement importante : le colis doit apporter par lui-même une protection suffisante pour limiter les conséquences d’un accident sur la population et l’environnement.

Les déchets de haute activité sont transportés dans des colis dits « de type B pouvant contenir des matières fissiles ». Ces modèles de colis doivent être agréés par l’ASN, après instruction technique de leurs dossiers de sûreté démontrant leur capacité à résister aux épreuves réglementaires simulant des conditions accidentelles sévères (équivalent des « crash-tests » de l’industrie automobile) :

  • une épreuve de poinçonnement : le colis est lâché depuis 1 m de hauteur sur un poinçon métallique. Le but est de simuler l’agression du colis par des objets perforants (par exemple des débris arrachés au véhicule lors d’un accident) ;
  • une épreuve d’incendie de 800 °C pendant 30 min. Cette épreuve simule le fait que le véhicule puisse prendre feu après un accident ;
  • une épreuve d’immersion sous 15 m d’eau pendant 8 heures et sous 200 m d’eau pendant une heure. Ces épreuves permettent de tester la résistance à la pression, dans l’hypothèse où le colis tomberait dans de l’eau (dans un fleuve en bord de route ou dans un port lors du déchargement d’un navire).

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Principes de sûreté - La robustesse du colis

La sûreté des transports, comme la sûreté des installations, est fondée sur une approche de défense en profondeur, qui consiste à mettre en œuvre plusieurs niveaux de protection, techniques ou organisationnels, afin de garantir la sûreté du public, des travailleurs et de l’environnement, tant en situation de routine qu’en cas d’incident ou d’accident.

La fiabilité des opérations de transport

Qui permet de réduire l’occurrence des anomalies, des incidents et des accidents. Cette fiabilité est assurée par le respect des exigences réglementaires, telles que la formation des différents opérateurs, la mise en place d’un système d’assurance de la qualité pour toutes les opérations, le respect des conditions d’utilisation des colis, l’arrimage efficace des colis, la signalisation des colis et des véhicules, etc.

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Principes de sûreté - La fiabilité des opérations de transport

La sûreté des transports de substances radioactives à usage civil, comme la sûreté des installations nucléaires, est fondée sur une approche de défense en profondeur, qui consiste à mettre en œuvre plusieurs niveaux de protection, techniques ou organisationnels, afin de garantir la sûreté du public, des travailleurs et de l’environnement, en situations de routine, d’incident et d’accident.

La gestion des situations d’urgence

Qui permet de limiter les conséquences des incidents et des accidents. Ceci passe par exemple par la préparation et la diffusion de consignes pour les différents acteurs à appliquer en cas d’urgence, la mise en place de plans d’urgence, la réalisation d’exercices de crise.

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Principes de sûreté - La gestion des situations d’urgence

La sûreté des transports de substances radioactives à usage civil, comme la sûreté des installations nucléaires, est fondée sur l’approche de défense en profondeur, qui consiste à mettre en œuvre plusieurs niveaux de protection, techniques ou organisationnels, afin de garantir la sûreté du public, des travailleurs et de l’environnement, en situations de routine, d’incident et d’accident.

La radioprotection autour des transports de déchets de haute activité

La radioprotection des travailleurs et du public doit être assurée lors des transports de substances radioactives. Comme pour toutes les activités nucléaires, la réglementation prévoit d’une part que toute exposition, même faible, doit être optimisée, c'est-à-dire réduite aussi bas que raisonnablement possible et, d’autre part, que les doses reçues restent inférieures à 1 mSv[1]/an pour le public et 20 mSv/an pour les travailleurs.

La réglementation prévoit que :

  • le débit de dose à la surface du colis ne doit pas dépasser 2 mSv/h. Cette limite peut cependant être portée à 10 mSv/h en « utilisation exclusive »  car l’expéditeur ou le destinataire peuvent alors donner des consignes spécifiques pour limiter la présence à proximité du colis ;
  • dans tous les cas, le débit de dose ne doit pas dépasser 2 mSv/h au contact du véhicule (ou du wagon) et doit être inférieure à 0,1 mSv/h à 2 mètres du véhicule (ou du wagon).

Ainsi, en supposant qu’un véhicule de transport atteigne la limite de 0,1 mSv/h à 2 mètres, une personne devrait séjourner 10 heures en continu à deux mètres du véhicule avant que la dose reçue atteigne la limite annuelle d’exposition applicable à une personne du public.

La réglementation fixe de plus une limite sur le niveau de contamination des surfaces externes des colis. Il doit être inférieur à 4 Bq/cm2 en général et 0,4 Bq/cm2 pour les radionucléides émettant des particules alpha de haute énergie (qui sont particulièrement nocives).

Outre ces limites,  la réglementation impose des exigences relatives à l’organisation de la radioprotection au sein des entreprises. Ainsi, les entreprises intervenant dans les opérations de transport doivent mettre en place un programme de protection radiologique, qui regroupe les dispositions prises pour protéger les travailleurs et le public des risques liés à l’exposition aux rayonnements ionisants. Ce programme repose notamment sur une évaluation des doses susceptibles d’être reçues par les travailleurs et le public. En fonction des résultats de cette évaluation, des actions d’optimisation doivent être mises en place pour rendre ces doses aussi basses que raisonnablement possible (principe ALARA). Enfin, l’ensemble des acteurs du transport doit être formé et sensibilisé aux risques liés aux rayonnements afin d’avoir conscience de la nature des risques, de la manière de s’en protéger et de protéger les autres.

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La radioprotection dans les transports

La radioprotection des travailleurs et du public doit être une préoccupation constante lors des transports de substances radioactives à usage civil. La radioprotection fait l’objet de prescriptions précises dans la réglementation applicable au transport de substances radioactives.

Contrôle des transports

L’ASN est chargée du contrôle de la sûreté et de la radioprotection des transports de substances radioactives en France. À ce titre, l’ASN réalise notamment plus d’une centaine d’inspections par an, qui portent sur toutes les étapes de la vie des colis, de leur fabrication et leur maintenance, à leur préparation en vue des transports, leur expédition, leur acheminement et leur réception.

Certaines inspections portent spécifiquement sur l’exercice des responsabilités des expéditeurs de colis, notamment sur les contrôles de radioprotection à réaliser avant le départ. Par exemple en septembre 2015, des mesures de radioprotection indépendantes de celles des responsables de transport avaient été réalisées par l’ASN, avec l’appui technique de l’IRSN, à l’occasion d’un transport de déchets vitrifiés à destination de la Suisse. Les inspecteurs avaient conclu que les limites réglementaires étaient respectées. Les lettres de suite de toutes les inspections de l’ASN sont publiques et consultables sur son site internet.

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Les actions de l’ASN dans le domaine des transports

L’ASN est l’autorité compétente française pour le contrôle de la sûreté et de la radioprotection des transports de substances radioactives à usage civil [1], ce qui comprend les dispositions prises en vue de la prévention des accidents et de la limitation de leurs conséquences sur les personnes et l’environnement.

Itinéraire du convoi

Wagon servant au transport des colis de combustible irradié
Wagon servant au transport des colis de combustible irradié

Les colis de déchets de haute activité sont transportés en partie sur route, avec une escorte, et en partie sur voie ferrée. Il s’agit de voies publiques : en effet, il n’existe ni réseau routier, ni réseau de voies ferrées dédiés aux transports de substances radioactives en France.

L’ASN n’est pas consultée sur le choix des itinéraires de transports de substances radioactives. Aucune validation administrative par l’ASN de ces itinéraires n’est par ailleurs prévue par la réglementation. Pour des raisons de sécurité, les itinéraires ne peuvent pas être rendus publics, même après le passage des colis.

En effet, les déchets de haute activité contenant des matières fissiles, leur transport est également soumis à des exigences additionnelles visant à assurer sa protection contre le vol ou le détournement ou à prévenir et, si nécessaire, répondre à des actes malveillants. Ces exigences sont issues du code de la défense et leur application est contrôlée par les services du Haut fonctionnaire de défense et de sécurité du ministère chargé de l’énergie.

Données concernant les flux de transport et notification des transports

Environ un million de colis de substances radioactives sont transportés chaque année en France. Parmi ceux-ci, environ 114 000 colis concernent l’industrie électro-nucléaire, ce qui occasionne 19 000 transports. On dénombre annuellement environ :

  • 200 transports organisés pour envoyer le combustible irradié des centrales nucléaires exploitées par EDF vers l’usine de retraitement Orano de La Hague ;
  • une centaine de transports de plutonium sous forme d’oxyde entre l’usine de retraitement de La Hague et l’usine de production de combustible MOX de MELOX, située dans le Gard ;
  • 250 transports d’hexafluorure d’uranium (UF6) servant à la fabrication du combustible ;
  • 400 transports de combustible neuf à base d’uranium et une cinquantaine de transports de combustible neuf « MOX » à base d’uranium et de plutonium.

Les transports de déchets de haute activité sont assez rares et correspondent à un flux de quelques colis par an (en incluant les déchets compactés : cf. I). Les enjeux présentés par les transports de déchets de haute activité sont similaires à ceux des transports de combustible irradié.

  

[1] Millisievert (mSv) : unité d'équivalent de dose qui permet de rendre compte de l'effet biologique produit par une dose de rayonnement absorbée donnée sur un organisme vivant

Date de la dernière mise à jour : 07/02/2018