Rapport de l'ASN 2019

1. Les installations de recherche, laboratoires et autres installations en France 1. L’utilisation des radionucléides offre des possibilités d’analyse et de traitements médicaux : pour le diagnostic des cancers par le biais de scintigraphies et tomographies, autorisant des examens poussés d’organes en fonctionnement ou pour le traitement des tumeurs grâce à la radiothérapie, qui emploie les rayonnements des radionucléides pour détruire les cellules cancéreuses (voir chapitre 7). 1.1  Les réacteurs de recherche Les réacteurs de recherche ont pour objectif de contribuer à la recherche scientifique et technologique et à l’amélioration de l’exploitation des centrales nucléaires. Certaines de ces ins‑ tallations produisent également des radionucléides (1) à usage médical. Ce sont des installations dans lesquelles une réaction en chaîne est créée et entretenue, permettant de produire un flux de neutrons plus ou moins dense utilisé, en premier lieu, à des fins d’expériences scientifiques. Contrairement aux cen‑ trales nucléaires, l’énergie produite par les réacteurs de recherche n’est pas récupérée, elle constitue un «sous‑produit» évacué par refroidissement. Les quantités de substances radioactives mises en œuvre sont moindres que dans les réacteurs électronucléaires. Un panorama des différents types de réacteurs de recherche présents en France et des principaux risques associés est pré‑ senté ci‑après. Dans leur dimensionnement, ces réacteurs prennent en compte des accidents de référence de fusion du cœur «sous eau» (défail‑ lance dans le système de refroidissement) et de fusion du cœur «sous air» (après dénoyage du cœur ou lors d’une manutention). En outre, ils prennent en compte des accidents spécifiques à certains réacteurs de recherche. • Les réacteurs à faisceaux de neutrons Les réacteurs à faisceaux de neutrons sont de type piscine. Ils sont principalement destinés à la recherche fondamentale (phy‑ sique du solide, physico‑chimie moléculaire, biochimie…), en utilisant la méthode de diffraction neutronique pour l’étude de la matière. Les neutrons sont produits dans le réacteur, à dif‑ férentes gammes d’énergie, et sont captés par des canaux dans le réacteur pour être acheminés vers des aires expérimentales. En France, il existe deux réacteurs à faisceaux de neutrons en fonctionnement : le réacteur Orphée (INB 101) exploité par le CEA à Saclay (puissance nominale limitée à 14 MWth– mégawatt thermique), et le réacteur à haut flux – RHF (INB 67) exploité par l’Institut Laue‑Langevin (ILL) à Grenoble (puissance nomi‑ nale limitée à 58 MWth). Ces réacteurs fonctionnent par cycle de 50 à 100 jours environ. Les principaux enjeux de sûreté sont la maîtrise de la réactivité, du refroidissement et du confinement. Le CEA a arrêté définitivement le réacteur Orphée fin 2019, la phase de démantèlement de ce réacteur est en cours de préparation. • Les réacteurs «d’essais » Les réacteurs «d’essais» sont de type piscine. Ils sont destinés à l’étude de situations accidentelles. Ils permettent de reproduire, de façon contrôlée et à petite échelle, certains accidents postulés dans la démonstration de sûreté des réacteurs électronucléaires et de mieux connaître l’évolution de paramètres physiques lors des situations accidentelles. En France, il existe un réacteur en fonctionnement de type «d’essais », exploité par le CEA à Cadarache, Cabri (INB 24). Le réacteur, d’une puissance limitée à 25 MWth, permet de produire le flux neutronique nécessaire aux expériences. Les enjeux de sûreté sont semblables à ceux des autres réacteurs : la maîtrise de la réactivité du cœur nourricier, du refroidissement pour éva‑ cuer la puissance et le confinement des substances radioactives situées dans les crayons de combustibles composant le cœur. Des modifications de l’installation ont été réalisées pour mettre en œuvre de nouveaux programmes de recherche afin d’étudier le comportement du combustible à haut taux de combustion lors de situations accidentelles d’insertion de réactivité. La divergence du réacteur dans sa nouvelle configuration a été autorisée en 2015. L’ASN a autorisé, le 30 janvier 2018 , après d’importants travaux de rénovation, le premier essai expérimental actif de la boucle à eau sous pression de l’installation. • Les réacteurs d’irradiation Les réacteurs d’irradiation sont de type piscine. Ils permettent d’étudier les phénomènes physiques liés à l’irradiation de maté‑ riaux et de combustibles ainsi que leurs comportements. Les flux neutroniques obtenus par ces installations étant plus puis‑ sants que ceux présents dans un réacteur électronucléaire de type REP (réacteur à eau sous pression), les expériences permettent de réaliser des études de vieillissement de matériaux et compo‑ sants soumis à un flux important de neutrons. Après irradiation, CHAPITRE 12 Les installations nucléaires de recherche ou industrielles sont distinctes des installations nucléaires de base (INB) directement liées à la production d’électricité (réacteurs électronucléaires et installations du cycle du combustible) ou à la gestion des déchets. Elles sont, historiquement et majoritairement, exploitées par le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA ), mais également par d’autres organismes de recherche (par exemple, l’Institut Laue‑Langevin (ILL), l’organisation internationale ITER et le Ganil) ou par des industriels (par exemple, CIS bio international, Stéris et Ionisos, qui exploitent des installations de production d’éléments radiopharmaceutiques ou des irradiateurs industriels). La variété et l’historique des activités de ces INB expliquent la grande diversité des installations concernées. Les installations nucléaires de recherche et industrielles diverses 328  Rapport de l’ASN sur l’état de la sûreté nucléaire et de la radioprotection en France en 2019