En outre, ces réacteurs de recherche sont des sources de production significatives de certains radionucléides à usage médical. La puissance de ces réacteurs varie de quelques dizaines à une centaine de MWth. Ces réacteurs fonctionnent par cycle d’environ 20 à 30 jours. En France, il n’existe plus de réacteurs d’irradiation technologique en fonctionnement : le réacteur Osiris (INB 40), implanté à Saclay, est définitivement arrêté depuis 2015. Le réacteur Jules Horowitz (RJH, INB 172), destiné à le remplacer, est en cours de construction à Cadarache. Les réacteurs à fusion Contrairement aux réacteurs de recherche décrits précédemment, qui mettent en œuvre des réactions de fission nucléaire, certaines installations de recherche visent à produire des réactions de fusion nucléaire. En France, l’installation ITER (INB 174) est un projet international de réacteur à fusion en cours de construction à Cadarache. L’objectif visé par ITER est la démonstration scientifique et technique de la maîtrise de la fusion nucléaire par confinement magnétique d’un plasma deutérium‑tritium, lors d’expériences de longue durée avec une puissance significative (500 MW pendant 400 secondes). Parmi les principaux enjeux de maîtrise des risques et inconvénients de ce type d’installation, on peut citer en particulier la maîtrise du confinement des matières radioactives (du tritium en particulier), les risques d’exposition aux rayonnements ionisants (forte activation des matériaux sous flux neutronique intense) ou l’évacuation de la puissance résiduelle des compartiments du réacteur (en particulier lors des opérations de maintenance). 1.2 Les laboratoires et installations industrielles diverses 1.2.1 Les laboratoires Les laboratoires menant des activités de recherche et de développement pour la filière nucléaire contribuent à l’approfondissement des connaissances pour la production électronucléaire, le « cycle du combustible » ou encore la gestion des déchets. Ils peuvent aussi produire des radionucléides à usage médical. Principes et enjeux de sûreté Les principaux enjeux inhérents à ces installations sont la protection des personnes contre les rayonnements ionisants, la prévention de la dispersion de substances radioactives, la maîtrise des risques d’incendie et la maîtrise de la réaction en chaîne (criticité). Les principes de conception de ces laboratoires sont similaires. Des zones dédiées, dénommées « cellules blindées », permettent la manipulation de substances radioactives et la réalisation d’expérimentations, à l’aide de moyens de manutention adaptés. Ces cellules blindées sont dimensionnées avec des épaisseurs de murs et de vitres importantes, afin de protéger les opérateurs contre les rayonnements ionisants. Elles permettent également le confinement des matières radioactives, grâce à un système de ventilation et de filtres spécifiques. Le risque de criticité est maîtrisé au travers de consignes strictes pour la manipulation, l’entreposage et le suivi des matériaux étudiés. Enfin, le risque d’incendie est géré à l’aide de dispositifs techniques (portes coupe‑feu, clapets, détecteurs, équipements d’intervention, etc.) et d’une organisation limitant la présence de matières calorifiques. La formation du personnel et une organisation rigoureuse sont, par ailleurs, des facteurs essentiels pour garantir la maîtrise de ces quatre principaux risques. Les laboratoires d’essais sur les combustibles et les matériaux Une partie de ces laboratoires, exploités par le CEA, permet de réaliser diverses expérimentations sur les matériaux ou combustibles irradiés. Certains programmes de recherche ont, par exemple, pour objectif de permettre un taux de combustion plus élevé des combustibles ou d’améliorer leur sûreté. Certaines de ces installations sont également exploitées pour des activités de préparation et de reconditionnement de combustibles. Appartiennent à cette catégorie de laboratoires : ∙ le laboratoire d’examen des combustibles actifs (LECA), situé à Cadarache, et son extension, la station de traitement, d’assainissement et de reconditionnement (STAR), qui constituent l’INB 55 ; ∙ le laboratoire d’études et de fabrication de combustibles nucléaires avancés (Lefca, INB 123), situé à Cadarache ; ∙ le laboratoire d’essais sur combustibles irradiés (LECI, INB 50), situé à Saclay. Les laboratoires de recherche et de développement (R&D) Des activités de R&D sont aussi menées pour l’industrie nucléaire dans des laboratoires sur les nouvelles technologies, notamment concernant le développement de nouveaux combustibles, leur recyclage ou encore la gestion des déchets ultimes. L’atelier alpha et le laboratoire pour les analyses de transuraniens et études de retraitement (Atalante, INB 148), situés à Marcoule et exploités par le CEA, assurent un appui technique à Orano Cycle pour optimiser le fonctionnement des usines de La Hague. Des travaux expérimentaux y sont menés pour la qualification du comportement des matrices de verres nucléaires afin de garantir les propriétés de confinement sur le long terme des colis de déchets de haute activité. L’usine de production de radioéléments artificiels L’usine de production de radioéléments artificiels (UPRA), située à Saclay et exploitée par CIS bio international, est une installation nucléaire conçue sur les mêmes principes qu’un laboratoire (zones dédiées permettant la manipulation et des expérimentations de substances radioactives, à l’aide de moyens de manutention adaptés), destinée à la fois à mener des activités de recherche et à mettre au point des radionucléides à usage médical. CIS bio international est une filiale du groupe Curium, fabricant de produits radiopharmaceutiques. 1.2.2 Les accélérateurs de particules Certains accélérateurs de particules sont des INB. Ces installations utilisent des champs électriques ou magnétiques pour accélérer des particules chargées. Les faisceaux de particules accélérées produisent des champs importants de rayonnements ionisants, activant les matériaux en contact, qui émettent alors des rayonnements ionisants, même après l’arrêt des faisceaux. L’exposition aux rayonnements ionisants constitue donc le risque principal de ce type d’installations. Le Ganil Le grand accélérateur national d’ions lourds (Ganil, INB 113), situé à Caen, permet de mener des travaux de recherche fondamentale et appliquée, notamment en physique atomique et en physique nucléaire. Cette installation de recherche produit, accélère et distribue des faisceaux d’ions à différents niveaux d’énergie pour étudier la structure de l’atome. Le CERN Située entre la France et la Suisse, le CERN est une organisation internationale dont la mission est de mener à bien des programmes de recherche fondamentale à caractère purement scientifique concernant les particules de haute énergie. Le CERN 338 Rapport de l’ASN sur l’état de la sûreté nucléaire et de la radioprotection en France en 2020 12 – LES INSTALLATIONS NUCLÉAIRES DE RECHERCHE ET INDUSTRIELLES DIVERSES
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