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Incident de plutonium à Cadarache : la taille d'une "bouteille d'eau"

Publié le

Evalués à 8kg, les dépôts de plutonium de l’atelier de combustible Mox du CEA en démantèlement s’élèvent plutôt à 39 kg. Le démantèlement de l’atelier a été suspendu par l'Autorité de sûreté nucléaire.

Incident de plutonium à Cadarache : la taille d'une bouteille d'eau © ASN

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Quel est le problème ?

L'Autorité de sûreté nucléaire (ASN) a décidé de classer au niveau 2 de l'échelle internationale de gravité des événements nucléaires (échelle INES) qui en comporte 7, un incident survenu sur un site du Centre d'énergie atomique (CEA) à Cadarache, dans les Bouches-du-Rhône. Cet atelier de Technologie du Plutonium est une propriété du CEA mais est actuellement démantelé par Areva. C’est l’accumulation de plutonium dans les «boîtes à gant» qui pose problème, sous-estimée à l’heure de son démantèlement. Evalués à environ 8kg pendant la période d’exploitation de l’installation, les dépôts récupérés à ce jour sont, selon le CEA, de l’ordre de 22kg et le CEA estime que la quantité totale pourrait s’élever à près de 39kg.

A quoi ressemblent ces boîtes à gant ?


Loin de désigner le précieux fourre-tout accessible du côté passager dans nos voitures, la boîte à gant désigne ici le bloc de plexiglas contenant le plutonium et l’uranium nécessaires à la fabrication du Mox. Des matières dangereuses que les opérateurs manipulent avec des gants, protégés du rayonnement radioactif par la paroi transparente.

Comment fonctionnait l’atelier de Mox ?

 « Les matières premières arrivaient sous forme de poudre [plutonium et d’uranium sous forme oxyde issus du combustible irradié provenant de la Hague ou d’ailleurs, NDLR], et ressortaient sous forme de pastilles métalliques de MOx », explique Henri Maubert, ancien chef du service de protection contre les rayonnements de Cadarache, actuellement chargé de la communication. En un an, une à trois tonnes de plutonium transitaient par cet atelier, tandis qu'au total 350 tonnes de combustible sont passées par les installations depuis que le Mox y était fabriqué.

Démantelé. L’installation destinée à produire du combustible MOx a arrêté la production commerciale en 2003, et a été démantelée à partir de 2008. Au sein de 450 boîtes à gants, beaucoup d’opérations étaient manuelles. Lors du démantèlement, les dépôts de plutonium sont ramassés par aspiration ou poussés avec une raclette. Ces déchets seront « conditionnés sous une forme adaptée, car ils sont de haute et moyenne activité à vie longue », explique Jérôme Rieu, directeur des installations de recherche et des déchets à l'ASN (Autorité de sûreté nucléaire). « A l’heure actuelle, nous avons démonté et cassé 200 boîtes sur les 450 du site. Celles qui contiennent le plus de matière sont au nombre d’une quarantaine, c’est là que les 22 kg ont été comptabilisés ».

Aujourd’hui cette opération de fabrication de Mox est effectuée chez Melox à Marcoule, dans le Gard.

Pourquoi n'a-t-on pas vu les 30 kg de plutonium ?

Le volume d’une bouteille d’eau. Cette quantité évaluée  8kg au lieu des 22 kg ramassés et des 39 kg réévalués est lié à une matière extrêmement dense. « 22 kg, c’est le volume d’une bouteille d’eau : la densité du plutonium étant de 20, 20 kg de plutonium tiennent dans un litre. Ici qui plus est, ces masses étaient réparties dans une grande surface : 10 mètres carrés par boîte » indique Henri Maubert. Si l'on rappelle que le site comptait 450 boîtes, dont 40 à plus forte teneur en plutonium, la dispersion est réelle.

« Pendant qu’on fabrique le Mox , une partie de la matière se perd dans le process, et se glisse dans les coins. Il faut la comptabiliser de manière fine », souligne Jérôme Rieu. « En fonctionnement, les boîtes à gant étaient reliées à une aspiration permanente de sorte que même en cas de fuite, l’air était assuré d’aller vers l’intérieur et non vers les travailleurs », rappelle Henri Maubert. Périodiquement, le ménage est fait avec un aspirateur ou à l'aide d'un frottis réalisé avec un coton tige. Reste que pendant les 40 ans d’exploitation de l’atelier, une certaine quantité de poudre inaccessible s’est installée sous les équipements (balances, presses, matériels à découper) ou dans les interstices. Du fait de la densité du plutonium, 40 kg de matière ne sont pas forcément visibles à l’œil nu.

Quel est le risque ?

« L’incident n’a eu aucune conséquence », indique l’ASN. « Toutefois, la sous-estimation de la quantité de plutonium a conduit à réduire fortement les marges de sécurité prévues à la conception pour prévenir un accident de criticité, dont les conséquences potentielles pour les travailleurs peuvent être importantes ».

Réaction en chaîne. Le risque de criticité est le risque de démarrage d’une réaction nucléaire en chaîne lorsqu’une masse de matière fissile trop importante est rassemblée au même endroit.

« Le problème numéro un est ce risque ce criticité. », réagit Bruno Chareyron, ingénieur en physique nucléaire, responsable du Laboratoire de la Commission de recherche et d'information indépendantes sur la radioactivité (Criirad). Cette association alerte les pouvoirs et l’opinion publics sur les risques liés à l’industrie nucléaire. « Dans le monde, plus d’une vingtaine d’accidents graves de criticité ont eu lieu. Dont un au Japon en 1999, lié à un mauvais dosage d’uranium enrich, à Tokaimura », rappelle-t-il. Incident dont le CEA a d’ailleurs tiré un retour d’expérience en 2001.

Le scientifique de l’association revient sur les mécanismes de la réaction en chaîne. « Un neutron s’échappe du premier atome de plutonium et va toucher les autres atomes : la réaction est exponentielle. Si un atome de plutonium est percuté par un neutron, il va libérer d’autres neutrons et dégager beaucoup d’énergie. Contrôlé dans le civil pour produire de l’énergie, ce processus s’emballe dans le militaire pour produire des explosions. Il faut une masse critique : une masse telle que la réaction va s’enclencher toute seule dans certaines conditions. C’est pourquoi les industriels doivent être très méticuleux sur les quantités ».
«L'amorçage de la réaction en chaîne est spontané », signale Henri Maubert : «il a la particularité de ne pas prévenir ». Trois facteurs délenchent cet amorçage.

Masse. « Le fait qu’une erreur d’estimation de 10, 20, 30 kg ait pu se produire est plutôt inquiétant. C'est une différence énorme quand il s'agit de matières fissiles. Quand un industriel ne peut pas quantifier, c’est très grave. Il y a de quoi être choqué : ce n’est pas une erreur de quelques grammes », se préoccupe Bruno Chareyron. A quel point une erreur de 20 kg est-elle critique ? « On ne sait pas à quel niveau d’insécurité ça a conduit », répond le responsable de la Criirad, qui estime manquer d’information sur les conditions d’humidité et de géométrie, ainsi que sur la quantité de plutonium rassemblée à un même endroit. « Même si le plutonium est réparti dans des boîtes de telle manière que l’emballement ne peut pas avoir lieu lors de l’exploitation, qui dit que l’intérieur n’est pas aspiré puis entassé quelque part et donc reconcentré lors du démantèlement? » interroge-t-il.  « Au plus dans une boîte à gant trouve-t-on 1 kg de plutonium. La criticité est à 20 kg » temporise Henri Maubert. « Rétrospectivement il y avait peut être un risque pendant l’exploitation », admet-il néanmoins, de manière relativement contradictoire.

Humidité. « Des éléments légers tels que l’eau ou le plastique  jouent un rôle de modérateur de neutrons », explique Henri Maubert.« Les atomes d’hydrogène présents dans l’eau, si l’atmosphère est humide, ralentissent le neutron et favorisent la réaction en chaîne. En effet, le neutron est plus efficace s’il est ralenti avant d’aller frapper un autre atome », confirme Bruno Chareyron.

Géométrie. « Le plutonium ne présente pas le même risque de criticité s’il est amassé en boule, c’est le cas le plus défavorable, ou s’il est réparti dans une grande surface, ce qui était le cas à Cadarache », rassure  Henri Maubert. Les réflecteurs jouent également : comme le miroir réfléchit la lumière, l’acier ou le béryllium réfléchissent les neutrons. « Si le neutron arrive à s’échapper mais qu’il n’atteint pas d’autre atome de plutonium, la réaction s’arrête, il n’y a pas de fission. Un réflecteur augmente la probabilité de taper dans des atomes », vulgarise Bruno Chareyron.

Outre ces facteurs de risque, Bruno Chareyron s’inquiète des risques de perte dans la nature de matière, avec de tels écarts de comptabilité. « Que des matières fissiles et radiotoxiques soient dispersées, c’est inquiétant. Cela pose de très sérieuses questions en cas de détournement de ces matières ».

«Avec 6 kg de plutonium, on fait une bombe atomique»

Bruno Chareyron, Criirad

Prolifération. « Avec 4 kg de Plutonium, on fait un explosif. Avec 6 kg de plutonium, on fait une bombe atomique », rappelle le responsable de l’association. « C’est un raccourci un peu abusif », réagit Henri Maubert. « Ce n’est pas la même matière, ni les mêmes isotopes, à Cadarache il s’agit d’oxydes, pas de métal pur cristallin comme dans une bombe ».

Arme chimique.
« Le plutonium peut également servir à faire des armes pour faire de la pollution chimique », poursuit l’expert de l’association. « Si vous le réduisez en poudre et l’inhalez, les particules alpha sont émises à l’intérieur de vos poumons. A partir de 50 milligrammes, 50% des personnes meurent en quelques mois. Le cancer peut se déclencher à partir d’un niveau inférieur au milligramme, et la protection des travailleurs se situe au niveau du microgramme » développe-t-il. « De telles masses pourraient contaminer des zones entières par inhalation et causer la mort de 100.000 personnes » conclut-il. « Exact mais cet indicent n’a rien à voir avec ça. Jamais ici la matière n’a été perdue : on l’a sous-comptabilisée, mais elle ne se balade pas. Il n’y a jamais eu de fuite », tempère Henri Maubert.

le cea a-t-il été transparent ?

La division de Marseille de l’ASN a procédé à une inspection sur l’atelier le vendredi 9 octobre afin d’analyser cet incident. Cette inspection a permis de confirmer que le CEA avait connaissance de l’incident depuis le mois de juin 2009. Dès lors, l’autorité « considère que l’absence de détection de cette sous-estimation pendant la période d’exploitation de l’installation, ainsi que la déclaration tardive de cet événement, révèlent une lacune dans la culture de sûreté de l’exploitant et de l’opérateur industriel de l’installation ». L’ASN a dressé un procès-verbal à l’exploitant pour non respect des modalités de déclaration prévues par la réglementation.

« Plus de trois mois se sont écoulés entre le moment où le problème a été découvert, et la déclaration à l’ASN », souligne à l’unisson Bruno Chareyron. « Du point de vue de la transparence, cela n’est pas souhaitable. Cela illustre de grosses lacunes dans la culture de sûreté, qui rappellent l’incident du Tricastin en 2008 où le versement de dizaines de kilos d’uranium dans un effluent avait illustré des dysfonctionnements, ou à Romans lorsque des effluents contaminés d’uranium enrichi circulaient dans des canalisations qui n’étaient pas étanches ».

Que va faire l’industriel ?

L’ASN a suspendu les opérations de démantèlement dans l’installation et a soumis leur reprise à son accord préalable. « L’arrêt ne prendra pas forcément très longtemps : quelques semaines, quelques mois, tout au plus » indique Jérôme Rieu. A condition que le CEA rassure l’autorité sur les conditions de sûreté du démantèlement.

 

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3 commentaires

Nom profil

21/10/2009 - 10h28 -

Les 30kg de plutonium semblent aussi bien confinés et gardiennés que les 350 tonnes qui les ont précédés.
N'est-il pas étrange dans ces conditions de tant écrire sur des risques supposés de prolifération ou d'armes chimiques de ce s30kg comparés aux 350 tonnes ?
Le problème est celui du non respect de la procédure de déclaration lorsque l'incident s'est révélé, pas celui du risque...
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Nom profil

18/10/2009 - 11h52 -

Ils sont trop fort ces gens du CEA. "22 kg tient dans un litre". Pour ce calcul, digne d'un éléve de seconde, ils considèrent la densité de Pu métallique (20 kg/l). Dommage, il s'agit de poudre dont la densité selon les infos du net est autour de 1 ou 2 ! Ca fait donc 20 litres qu'ils n'ont pas vu. Aprés on s'étonne qu'ils font n'importe quoi !
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15/10/2009 - 21h54 -

C'est grave qu'il ait fallu 3 mois pour que le CEA prévienne les autorités de sureté.
C'est ce délai et ce manque de transparence qui fait que l'on ne peut pas avoir confiance dans l'énergie nucléaire.
Un organisme d'état devrait être plus transparent qu'une société privée et c'est le contraire.
Nous sommes donc en face d'un état dans l'état, un organisme qui se croit tout permis au nom de l'intérêt suprême.


Vincent Lebreton
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