Etude de la gestion durable des sources radioactives scellées ...

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Etude de la
gestion durable des
sources radioactives scellées usagées

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Etude de la gestion durable des sources radioactives scellées usagées Z.RP.APRG.08.0041/A
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SOMMAIRE
1 OBJET DE L ’ETUDE ........................................................................................................ 6
2 LA GESTION DES SOURCES SCELLEES USAGEES AUJOURD ’HUI ... 7
2.1 LES SOURCES SCELLEES ............................... 7
2.2 CONDITIONS REGLEMENTAIRES ET FINANCIERES D’ELIMINATION DES
SOURCES SCELLEES USAGEES .................................................. ...
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ANDRA.001.F - ANDRA.001.F - page 1/2 Identification : DOCUMENT INTERNE Z.RP.APRG.08.0041 Nature du document : Nom du FDR : Radifères/Graphites Code WBS : Rapport Arborescence : 7.1 Émetteur : Repère support/Secrétaire : Date d’origine : Page : M:\Metiers\DP-RG\SOURCES&OBJETS\Rapport 2008 1/116 DP/FL 19/12/2008 Etude de la gestion durable des sources radioactives scellées usagées Documents associés : Ce document est la propriété de l’Andra et ne peut être reproduit ou communiqué sans son autorisation Ind. : Date : Nom et visa Rédacteur : Nom et visa Vérificateur : Nom et visa Approbateur : Collectif F. Chastagner T. Labalette A (Cf. page suivante) B. Cahen ANDRA.001.F - ANDRA.001.F - page 2/2 Identification : Z.RP.APRG.08.0041 Page : 2 / 116 RÉVISIONS Rév. : A Révisions MODIFICATIONS Ind. Date A Cf. page 1 Emission initiale, rédaction par F. Gérard, L. Joyeux, A. Durand, J.L. Maillard, J.M. Hoorelbeke, M.H. Lagrange, S. Voinis Etude de la gestion durable des sources radioactives scellées usagées Z.RP.APRG.08.0041/A 3/116 SOMMAIRE 1 OBJET DE L ’ETUDE ........................................................................................................ 6 2 LA GESTION DES SOURCES SCELLEES USAGEES AUJOURD ’HUI ... 7 2.1 LES SOURCES SCELLEES ............................... 7 2.2 CONDITIONS REGLEMENTAIRES ET FINANCIERES D’ELIMINATION DES SOURCES SCELLEES USAGEES ....................................................................................... 8 2.2.1 Cadre légal et réglementaire ................ 8 2.2.2 Autorisation de détention et suivi des sources scellées ..................................... 11 2.2.3 Garantie financière ............................................................................................ 12 2.2.4 Déclassement ..... 13 2.3 DETENTEURS DE SOURCES SCELLEES USAGEES .......................... 14 2.3.1 Les fabricants de sources scellées ..................................................................... 14 2.3.2 Les fournisseurs d’appareils contenant des sources scellées ............................ 15 2.3.3 La Défense nationale ......................................................................................... 16 2.3.4 Les détenteurs particuliers ................. 16 2.3.5 L’Andra ............................................................................................................. 16 2.4 FILIERES DE STOCKAGE .............................................................................................. 18 2.4.1 Le CSTFA ......... 19 2.4.2 Le CSFMA ........................................................................................................ 19 2.4.3 Le projet de stockage à faible profondeur ......................................................... 21 2.4.4 Le projeage en formation géologique profonde . 23 3 INVENTAIRE ET DESCRIPTION DES SOURCES SCELLEES USAGEES............................. 26 3.1 DEMARCHE D’INVENTAIRE ET DE DESCRIPTION ......................................................... 26 3.2 INVENTAIRE ET DESCRIPTION PAR DETENTEUR ........................... 27 3.2.1 Sources scellées usagées du CEA ..................................................................... 27 3.2.2 Sources scellées usagées de CIS bio international ............ 38 3.2.3 Sources scellées usagées de Cerca .... 41 3.2.4 Sources scellées usagées collectées par l’Andra ............................................... 48 3.2.5 Sources scellées usagées de Thalès ................................... 51 3.2.6 Sources scellées usagées des fournisseurs de détecteurs de fumée ................... 51 3.2.7 Sources scellées usagées de la Défense nationale ............................................. 51 3.2.8 Sources scellées usagées de France Télécom .................... 54 3.2.9 Sources scellées usagées d’EDF ....................................... 54 3.2.10 Sources scellées usagées au tritium de regroupeurs et utilisateurs diffus .................................................................................. 57 3.3 SYNTHESE ET INCERTITUDES ...................................................... 58 4 IDENTIFICATION DE FILIERES DE STOCKAGE DE REFERENCE ................................... 61 Etude de la gestion durable des sources radioactives scellées usagées Z.RP.APRG.08.0041/A 4/116 4.1 PRINCIPES .................................................................................................................. 61 4.2 STRUCTURATION DE L’INVENTAIRE PAR RAPPORT AUX PRINCIPAUX PARAMETRES DE STOCKAGE ....................... 62 4.2.1 Critères de structuration .................................................................................... 62 4.2.2 Identification de groupes de sources ................................. 71 4.3 SOURCES LIQUIDES ET GAZEUSES ............... 75 4.4 SOURCES SCELLEES USAGEES NECESSITANT UNE CARACTERISATION ......................... 76 4.5 ANALYSE DES DIFFERENTS GROUPES DE SOURCES SOLIDES VIS-A-VIS DES FILIERES DE STOCKAGE .............................................................................................. 77 4.5.1 Sources scellées usagées de très faible activité (Groupe 1) 77 4.5.2 Sources scellées usagées de période courte ou de période moyenne et d’activité inférieure à LAS (Groupe 2) ......................................................... 78 min 4.5.3 Sources scellées usagées de période moyenne et d’activité supérieure à LAS (Groupe 3) .......................................................... 82 min 4.5.4 Sources scellées usagées de période longue et d’activité inférieure à LAS (Groupe 4)............................................................. 86 min 4.5.5 Sources scellées usagées de période longue et d’activité supérieure à LAS (Groupe 5)................................ 87 min 4.6 PROPOSITION DE FILIERES DE STOCKAGE DE REFERENCE ........................................... 94 5 PROCEDES PERMETTANT LE STOCKAGE DES SOURCES SCELLEES USAGEES DANS LES FILIERES DE REFERENCE ............................................ 99 5.1 PROCEDES DE BASE .................................................................... 99 5.1.1 Reprise et collecte ............................................................. 99 5.1.2 Transports ........ 100 5.1.3 Découpage, démontage ou dégroupage ........................... 102 5.1.4 Entreposage ..................................................................................................... 103 5.1.5 Conditionnement ............................. 104 5.2 PROCEDES DE REDUCTION DE VOLUME .... 108 6 PROCEDES CONDUISANT AU STOCKAGE DANS UNE FILIERE ALTERNATIVE ............ 110 6.1 ENTREPOSAGE DE DECROISSANCE ................................................................ 110 6.2 DESTRUCTION .......................................... 110 6.3 REGROUPEMENT ...... 111 7 BILAN ET PERSPECTIVES .......................................................................................... 112 8 REFERENCES ............................................ 115 Etude de la gestion durable des sources radioactives scellées usagées Z.RP.APRG.08.0041/A 5/116 RESUME Le décret n° 2008-357 du 16 avril 2008 fixant les prescriptions relatives au Plan national de gestion des matières et des déchets radioactifs (PNGMDR) a confié à l’Andra l’étude de procédés permettant le stockage des sources scellées usagées. Les sources scellées usagées présentent une grande diversité : radionucléides, activités, formes… Cette diversité a conduit à élaborer pour l’étude un inventaire de ces sources. A long terme, par rapport aux déchets courants placés en stockage, une source scellée peut présenter des risques d’exposition supplémentaires inhérents à ses caractéristiques physiques et mécaniques : en cas d’intrusion humaine dans le stockage, son attractivité potentielle, sa masse et ses dimensions limitées pourraient entraîner une récupération par des individus en ignorant les dangers. Tenant compte de cette spécificité, l’inventaire des sources scellées usagées a été structuré à partir de paramètres importants pour le stockage. Cinq groupes de sources dont les substances radioactives se trouvent sous forme solide sont ainsi identifiés. Les sources de chacun de ces groupes sont affectées aux filières de stockage les plus appropriées : Centre de stockage des déchets de très faible activité (CSTFA) et Centre de stockage des déchets de faible et moyenne activité à vie courte (CSFMA), tous deux en surface et opérationnels ; futurs centres de stockage à faible profondeur (à couverture remaniée ou intacte) prévu en 2019 et en formation géologique profonde dont l’ouverture est prévue en 2025. Les filières de stockage proposées permettent de prendre en charge les sources scellées usagées en l’état, sans dénaturation physique. Environ 83 % des deux millions de sources inventoriées sont ainsi destinées au stockage à faible profondeur, 15 % au stockage en surface et 2 % au stockage en formation géologique profonde. Pour la mise en stockage, les principaux procédés à mettre en œuvre sont un démontage des appareils contenant les sources et un conditionnement approprié à chaque filière de stockage (la majeure partie des sources scellées usagées ne sont pas aujourd’hui conditionnées). Une attention particulière est à porter à l’optimisation des volumes à stocker et aux contraintes de transport. Construire une vision globale de la gestion durable des diverses sources scellées usagées, de leur reprise ou leur collecte jusqu’à leur stockage permettra de mieux anticiper les contraintes de chaque étape de gestion et leurs conséquences sur le stockage. Etude de la gestion durable des sources radioactives scellées usagées Z.RP.APRG.08.0041/A 6/116 1 OBJET DE L’ETUDE La loi de programme n° 2006-739 du 28 juin 2006 relative à la gestion durable des matières et déchets radioactifs institue dans son article 4 un programme de recherche et d’études dont l’un des objectifs est « la finalisation pour 2008 de procédés permettant le stockage des sources scellées usagées dans des centres existants ou à construire ». L’étude de ces procédés est confiée à l’Andra par l’article 8 du décret du 16 avril 2008 fixant les prescriptions relatives au Plan national de gestion des matières et des déchets radioactifs (PNGMDR) [1]. Conformément à cet article, l’Andra remet l’étude aux ministres chargés de l’énergie et de l’environnement avant le 31 décembre 2008. L’étude sera ensuite soumise pour avis à l’Autorité de sûreté nucléaire, notamment en vue de la mise à jour du PNGMDR en 2009. La première étape de l’étude a consisté à établir un inventaire aussi complet que possible des sources scellées usagées en France, en liaison avec les principaux détenteurs de ces sources : le Commissariat à l’énergie atomique (CEA), CIS bio international (groupe IBA) et Cerca (groupe AREVA). L’Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN) a apporté son expertise pour constituer cet inventaire et en apprécier globalement la cohérence avec l’inventaire national des sources scellées géré par l’Institut. L’inventaire de l’étude a été structuré en groupes de sources aux caractéristiques proches au regard de leur gestion durable, à l’aide d’une grille de critères simples. L’analyse détaillée de chaque groupe a conduit à proposer une filière de stockage de référence pour chaque source scellée usagée qu’il comprend. Des procédés ont été identifiés pour amener les sources scellées usagées de leur état actuel d’entreposage vers une forme leur permettant d’être prises en charge dans les filières de référence. Enfin, pour certaines sources, il est apparu pertinent d’examiner en complément d’éventuels scénarios de filière alternative. Parallèlement à l’étude, une analyse bibliographique des pratiques dans les autres pays a été menée [1], [3]. Ce rapport précise en préalable le périmètre de l’étude et présente l’état de la gestion des sources scellées usagées en France aujourd’hui, ainsi que les filières de stockage opérationnelles et à l’étude (chapitre 2). Il décrit ensuite l’inventaire qui a été réalisé, par détenteur (chapitre 3), puis l’affectation de chaque type de source à une filière de stockage de référence (chapitre 4). Il présente les procédés de gestion des sources en vue de leur stockage dans les filières de référence (chapitre 5). Il examine l’opportunité de filières alternatives (chapitre 6). Il propose un schéma général de gestion et ouvre sur des perspectives d’études (chapitre 7). Etude de la gestion durable des sources radioactives scellées usagées Z.RP.APRG.08.0041/A 7/116 2 LA GESTION DES SOURCES SCELLEES USAGEES AUJOURD’HUI 2.1 LES SOURCES SCELLEES Le Code de la santé publique définit dans son annexe 13-7 une source comme un « appareil, substance radioactive ou installation pouvant émettre des rayonnements ionisants ou des substances radioactives ». Une source radioactive peut être scellée ou non scellée. Le Code de la santé publique définit une source radioactive scellée comme « une source dont la structure ou le conditionnement empêche, en utilisation normale, toute dispersion de matières radioactives dans le milieu ambiant ». Cette étude se focalise sur les sources radioactives scellées utilisées pour leurs rayonnements ionisants (α, β, neutrons). Elle peut néanmoins s’étendre à des objets radioactifs de faibles dimensions et d’activité massique significative qui ne répondraient pas rigoureusement à cette définition. Les sources scellées couvrent divers types d’utilisation tels que : sources pour des applications industrielles, d’enseignement et de recherche : irradiation de recherche et industrielle, contrôle non destructif, jauges de densité, de niveau, d’épaisseur, d’humidité etc., élimination de l’électricité statique, analyse, étalonnage, chromatographie et détection par capture d’électrons, générateurs de neutrons, analyse par fluorescence X… ; sources à finalité médicale : télégammathérapie, curiethérapie, stimulateurs cardiaques, marquage anatomique, ostéodensimétrie, irradiation de poches de sang… ; sources ayant été largement diffusées et ne faisant pas l’objet d’un suivi individuel (contenant souvent du radium, de l’américium ou du tritium) : ORUM, paratonnerres, détecteurs de fumée, parasurtenseurs, sources luminescentes, ainsi que petits étalons, sources « historiques »… Les premières sources scellées au radium firent leur apparition dans les années 1920 avec, notamment, les paratonnerres radioactifs (1932) et les aiguilles à usage médical. Au début des années 1950, les radionucléides artificiels émergèrent sur le marché des sources scellées. Au plan radiologique, les sources présentent des niveaux d’activité variables (haute activité β,γ ; faible activité β,γ ; sources neutroniques et α) et contiennent des groupes de radionucléides à périodes diverses : Tritium ; 192 57 109 Produits de fission et d’activation à période courte ou moyenne: Ir ; Co ; Cd ; 147 60 133 85 90 137Pm ; Co ; Ba ; Kr ; Sr ; Cs ; etc. ; 63 Produits de fission et d’activation à période longue : Ni ; etc. ; 226 Radium ( Ra) ; Actinides et mélanges actinide+élément léger : U ; Am ; Np ; Pu ; Cf ; Cm ; Pu-Be ; Am-Be ; Am-Li etc. La nature physique des sources scellées usagées, celle des emballages dans lesquels elles sont entreposées, les masses et les dimensions des objets sont diverses. Etude de la gestion durable des sources radioactives scellées usagées Z.RP.APRG.08.0041/A 8/116 Si les sources industrielles et médicales ont souvent été produites en séries relativement importantes, certaines sources existent en un nombre très limité d’exemplaires (comme les sources au strontium 90 utilisées dans les générateurs isotopiques). 2.2 CONDITIONS REGLEMENTAIRES ET FINANCIERES D’ELIMINATION DES SOURCES SCELLEES USAGEES 2.2.1 CADRE LEGAL ET REGLEMENTAIRE La loi (Article L. 1333-7 du Code la santé publique) impose depuis 2001 que « Le fournisseur de sources radioactives scellées destinées à des activités soumises à déclaration ou autorisation préalable est tenu, lorsqu'elles cessent d'être utilisables conformément à leur destination, d'en assurer la reprise et de présenter une garantie financière destinée à couvrir, en cas de défaillance, les coûts de la récupération et de l'élimination de la source en fin d'utilisation. ». En application de la loi, les règles relatives à l’élimination des sources radioactives sont précisées par les articles R. 1333-44 à R. 1333-53 du Code de la santé publique. En particulier, l’article R. 1333-52 du Code de la santé publique (2007) stipule : « Une source radioactive scellée est considérée comme périmée dix ans au plus tard après la date du premier enregistrement apposé sur le formulaire de fourniture ou, à défaut, après la date de sa première mise sur le marché, sauf prolongation accordée par l'autorité compétente. Tout utilisateur de sources radioactives scellées est tenu de faire reprendre les sources périmées ou en fin d'utilisation par le fournisseur. Toutefois, à titre dérogatoire, cette obligation n'est pas applicable lorsque les caractéristiques des sources permettent une décroissance sur le lieu d'utilisation. Les sources détériorées sont reprises dans les mêmes conditions sans aucune dérogation. Le fournisseur de sources radioactives scellées, de produits ou dispositifs en contenant, est dans l'obligation de récupérer, sans condition et sur simple demande, toute source scellée qu'il a distribuée, notamment lorsque cette source est périmée ou que son détenteur n'en a plus l'usage. Lorsque la source est utilisée dans un dispositif ou un produit, il est également tenu de le reprendre en totalité si le détenteur en fait la demande. Le fournisseur peut soit procéder ou faire procéder à l'élimination des sources reprises dans une installation autorisée à cet effet, soit les retourner à son fournisseur ou au fabricant. Il doit déclarer auprès de l'Autorité de sûreté nucléaire et de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire toute source scellée, produit ou dispositif en contenant, qui ne lui aurait pas été restitué dans les délais requis. Le fournisseur doit disposer d'un site d'entreposage, dans des conditions compatibles avec la protection de la santé et de l'environnement, d'une capacité suffisante pour recevoir des sources en fin d'utilisation pendant la période précédant leur élimination ou leur recyclage. ». Tout utilisateur de source scellée doit ainsi retourner chaque source usagée à son distributeur, ce dernier devant à son tour la retourner à son propre fournisseur, jusqu’au fabricant de la source. Etude de la gestion durable des sources radioactives scellées usagées Z.RP.APRG.08.0041/A 9/116 Il peut s’agir d’une source seule (dans son emballage) ou d’une source placée à l’intérieur d’un appareil ; dans le second cas, la chaîne de reprise comprend les fournisseurs de l’appareil. Selon ce processus, les sources scellées usagées d’origine étrangère commercialisées en 1France retournent à l’étranger à travers leur fournisseur . Le terme « sans condition » de la réglementation ci-avant implique que le fournisseur ne peut invoquer une absence de moyens financiers pour refuser la prise en charge d’une source scellée qu’il aurait lui-même distribuée. En matière d’apport d’une garantie financière, l’article R. 1333-53 considère « comme fournisseur celui qui : 1° distribue des sources radioactives scellées, des produits ou dispositifs en contenant à un détenteur ou utilisateur final ; 2° importe, en vue de leur distribution à un détenteur ou utilisateur final ou pour son usage propre, des sources radioactives scellées, des produits ou dispositifs en contenant, acquis auprès d'une entreprise étrangère ne détenant pas d'autorisation en application de l'article L. 1333-4 du code de la santé publique. Avant toute importation, transfert entre Etats membres de la Communauté européenne, ou distribution de sources radioactives scellées ou de produits ou dispositifs en contenant, le fournisseur doit être en mesure de présenter la garantie financière prévue à l'article L. 1333-7. Les modalités de mise en œuvre et d'acquittement de cette garantie sont fixées par l'arrêté prévu à l'article R. 1333-54-2, à concurrence du montant fixé conformément à l'article R. 1333-54. L'obligation du fournisseur de présenter une garantie financière dans les conditions fixées à l'alinéa précédent subsiste nonobstant la garantie financière dont pourraient bénéficier ces sources, produits ou dispositifs dans un autre Etat membre de la Communauté européenne. » Sur le plan réglementaire, les radioéléments naturels n’étaient encadrés que par le Code du travail avant 2002 alors que les radionucléides artificiels ont été réglementés en sus par le Code de la santé publique dès le début des années 1950 via la Commission interministérielle 2des radioéléments artificiels (CIREA ). Une autorisation encadrait les pratiques impliquant des radioéléments artificiels, donc l’utilisation à diverses finalités, la détention, l’importation-exportation, la fabrication, la distribution… Le Code du travail indiquait que les sources usagées (inaptes à l’emploi de par leur décroissance ou inutilisées en raison d’évolutions technologiques, de cessation d’activité du détenteur…) devaient être reprises par leur fournisseur ou par un organisme habilité à défaut d’un autre fournisseur, généralement désigné par le Service central de protection contre les 3rayonnements ionisants (SCPRI ). Les frais afférents étaient acquittés par le détenteur au moment de la reprise. 1 Français ou étranger. 2 La CIREA fut mise en place en 1954 pour satisfaire aux termes de la loi du 19 juillet 1952 du Code de la pharmacie, afin de maîtriser la production, l’importation et l’utilisation des sources scellées contenant des radionucléides artificiels. Aujourd’hui les autorisations de détention sont délivrées par l’Autorité de sûreté nucléaire (ASN), le Délégué à la sûreté nucléaire et à la radioprotection pour les activités et installations intéressant la Défense (DSND) et les préfectures. Le suivi des sources scellées est assuré par l’IRSN. 3 Cette fonction est aujourd’hui reprise par l’ASN.
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