Comment nous transportons de façon sécuritaire l’uranium hautement enrichi liquide - CCSN en ligne

Comment nous transportons de façon sécuritaire l’uranium hautement enrichi liquide

L’uranium hautement enrichi

Table des matières

L’uranium hautement enrichi

Le transport sécuritaire

Comment nous transportons de façon sécuritaire l’uranium hautement enrichi liquide?
Notre vocation au quotidien : la sûreté avant tout

L’uranium hautement enrichi

Le transport sécuritaire

Chaque jour, des marchandises dangereuses sont transportées au Canada et traversent la frontière par voie terrestre, maritime ou aérienne.

Comme ces marchandises peuvent être nocives en cas de rejet dans l’environnement, leur transport est soumis à des exigences de sécurité particulières visant à réduire le risque que cela se produise.

Au cours du transport, la plaque-étiquette correspondant aux différents types de marchandises dangereuses doit être apposée sur le véhicule.

L’uranium hautement enrichi

Le transport sécuritaire

Les substances nucléaires sont considérées comme des marchandises dangereuses. Les substances nucléaires présentent divers risques à cause de leur nature et de leur niveau de radioactivité si elles sont rejetées accidentellement dans l’environnement.

La CCSN adopte des règles particulières strictes pour le transport des substances nucléaires et elle veille à leur application. Le but est de permettre le transport tout à fait sécuritaire tant dans des conditions normales qu’en cas d’accident. Ces règles sont efficaces car il n’y a jamais eu d’accident grave au Canada qui aurait pu avoir des répercussions sur la santé et la sécurité des personnes ou de l’environnement pendant le transport de matières nucléaires.

Les règles strictes varient selon la nature et la quantité des substances nucléaires transportées.

Examinons de plus près le scénario du transport sécuritaire d’uranium hautement enrichi liquide des Laboratoires de Chalk River renvoyé aux États-Unis en vue de son stockage sécuritaire.

L’uranium hautement enrichi

Qu’est-ce que l’uranium hautement enrichi?

Qu’entend-on par « hautement enrichi »?

L’uranium existe à l’état naturel. Il s’agit principalement de deux isotopes, soit 238U et 235U.

238U est constitué de plus de 99 % d’uranium naturel et 235U, à moins de 1 %.

Puisque 235U peut entretenir une réaction de fission nucléaire en chaîne, on dit que c’est une substance nucléaire « fissile ». Cette propriété permet de l’utiliser dans les réacteurs nucléaires et pour produire des radio-isotopes médicaux.

Pour produire de l’uranium hautement enrichi (UHE), on concentre la quantité de 235U dans l’uranium naturel afin que sa teneur dépasse 20 %.

Uranium naturel

  • Moins de 1 % de Uranium 235
  • Utilisé dans les réacteurs nucléaires CANDU

Uranium faiblement enrichi

  • Moins de 20 % de Uranium 235
  • Utilisé dans les réacteurs nucléaires à eau légère, comme ceux en exploitation aux États-Unis

Uranium hautement enrichi (UHE)

  • Plus de 20 % de Uranium 235
  • Utilisé pour produire des radio-isotopes médicaux

L’uranium hautement enrichi

L’UHE au Canada

L’UHE est un ingrédient essentiel pour la production de radio-isotopes médicaux, comme le molybdène 99 qui se désintègre de façon naturelle en technétium 99m, qui est utilisé tous les jours pour l’imagerie médicale nucléaire.

Aux Laboratoires de Chalk River, le réacteur national de recherche universel (NRU) sert à produire du molybdène 99 à partir d’UHE.

Avant 2003, les sous-produits générés par le procédé d’extraction des radio-isotopes médicaux étaient à l’état liquide.

Cet UHE liquide est stocké de façon sécuritaire aux Laboratoires de Chalk River dans un réservoir de stockage de solution fissile autorisé par la CCSN.

L’uranium hautement enrichi

Rapatriement de l’UHE d’origine américaine

À l’origine, l’UHE provenait des États-Unis.

Tout comme plus de 30 autres pays, le Canada a conclu un accord de rapatriement avec les États-Unis, qui disposent d’installations spéciales pour recycler l’UHE.

Le gouvernement du Canada s’est engagé à renvoyer (ou si vous préférez rapatrier) l’UHE liquide aux États-Unis d’ici 2018.

L’uranium hautement enrichi

Comment transporte-t-on l’UHE?

L’UHE liquide est transporté à l’intérieur d’un colis spécialement conçu à cette fin. La CCSN n’effectue pas le transport, mais elle homologue les colis et autorise les envois.

Les colis de transport sont utilisés depuis des dizaines d’années pour expédier des substances nucléaires. Leur conception fait depuis longtemps l’objet d’essais pour garantir qu’ils résisteraient à des accidents de transport graves.

Le colis conçu pour le transport transfrontalier de l’UHE liquide doit être homologué par la Commission canadienne de sûreté nucléaire (CCSN) ainsi que par la Nuclear Regulatory Commission (NRC) et le département des Transports des États-Unis.

La CCSN homologue le colis uniquement si elle a la certitude qu’il répond à toutes les exigences réglementaires.

D'autres matières fissiles, comme l'UHE solide, sont transportées de la même manière en toute sécurité depuis de nombreuses années et il n'y a jamais eu d'accident entraînant le rejet de matières nucléaires.

Le colis est conçu de manière à éviter la criticité (état dans lequel une réaction en chaîne peut se produire) même en cas d’accident.

L’UHE est transporté par un véhicule routier à bord duquel ne se trouve aucune autre marchandise. D’autres moyens de transport peuvent être choisis qui sont tout autant sécuritaires.

L’uranium hautement enrichi

Conception des colis

Colis de transport

L’UHE liquide est transporté, à raison d’environ 250 litres à la fois, dans un colis scellé qui renferme quatre conteneurs de 64 litres également scellés dans un colis de transport. Un blindage protégeant le colis contre les impacts, la chaleur, la pression de l’eau et le rayonnement totalise 99 % de son poids (plus de 23 000 kg). L’UHE liquide ne représente en réalité que 1 % du poids!

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conception d'un colis de transport Conteneur d’UHE liquide Dispositif antichoc Couvercle du château de transport Paroi intérieure Blindage contre les rayons gamma Paroi extérieure Bouclier caisson contre les neutrons Boîter extérieur
Conteneur d’UHE liquide

L’UHE liquide est chargé dans quatre conteneurs en acier inoxydable spécialement conçus à cette fin puis placés dans un colis de transport, qui constituent l’enceinte de confinement primaire. Le couvercle soudé est muni d’un robinet spécial pour le remplissage et la vidange. Chaque conteneur a une capacité d’environ 64 litres.

Dispositif antichoc

Les bouchons d’extrémité du colis jouent le même rôle que les zones tampon sur les voitures de course. Le panneau alvéolaire en aluminium est conçu de manière à absorber l’énergie de l’impact afin de réduire le risque d’endommagement dans des conditions d’utilisation normales ou en cas d’accident.

Couvercle du château de transport

Les colis de transport sont scellés au moyen d’un couvercle en acier. Ce couvercle à gradins, muni de joints toriques métalliques et en Téflon pour éviter que du liquide entre dans un conteneur ou en sorte, constitue l’enceinte de confinement secondaire de l’UHE liquide. Le couvercle est fermé au moyen de 12 boulons de 2,25 cm de diamètre.

Paroi intérieure

Les parois intérieure et extérieure en acier inoxydable sont soudées ensemble aux extrémités supérieure et inférieure de manière à encapsuler le blindage de plomb contre les rayons gamma.

Blindage contre les rayons gamma

Des rayons gamma sont émis par certains types de matières radioactives, comme l’UHE liquide. Une épaisse gaine de plomb enveloppant les conteneurs absorbe et bloque ces rayons similaires à des rayons X très énergétiques.

Paroi extérieure

Les parois intérieure et extérieure en acier inoxydable sont soudées ensemble aux extrémités supérieure et inférieure de manière à encapsuler le blindage de plomb contre les rayons gamma.

Bouclier caisson contre les neutrons

Le bouclier caisson consiste en une paroi en acier inoxydable remplie d’une solution d’éthylène glycol et d’eau renfermant 1 % de bore selon le poids. Cette solution absorbe très efficacement les rayons neutroniques émis par certaines substances radioactives comme l’UHE liquide.

Boîter extérieur

L’extérieur du colis de transport est en acier épais et assure une protection contre la chaleur, la pression de l’eau (en cas d’immersion) et la perforation par impact. Il s’agit de la paroi extérieure du blindage scellé qui isole la matière nucléaire de l’environnement.

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Épreuves d'homologation

Épreuves pour le pire scénario

Pour garantir que le colis de transport respecte toutes les normes, sa conception est testée dans des conditions d’utilisation normales et dans un scénario d’accident pouvant survenir au cours du transport. Les tests d’emballage ont pour objet de provoquer des dommages équivalents à ceux que le colis pourrait subir lors d’un très grave accident. Les tests effectués sur les colis doivent se faire selon des procédures et des protocoles rigoureux reposant sur des normes internationales.

L'heure juste
Est-ce qu’un colis homologué peut résister à un véritable accident?

On a analysé des accidents de transport survenus dans le passé pour comprendre les conditions les plus extrêmes qu’un colis de transport pourrait subir. Ces études et les simulations par ordinateur ont toujours permis de conclure que le transport au moyen de colis homologués présente un risque minime pour la santé et la sécurité des personnes et de l’environnement.

The package is dropped from 9m onto a hard surface

Épreuve de chute d’une hauteur de 9 m

Déroulement

D’une hauteur de 9 m, on fait tomber le colis sur une surface dure.

Situation simulée

Dommages équivalents à ceux qui seraient subis dans un grave accident de la route.

Résultat de l’épreuve : colis sécuritaire

L’épreuve est réussie puisqu’il a été prouvé que le colis ne laissera pas échapper de matières radioactives et qu’il fournira le blindage requis contre le rayonnement et assurera la dissipation de la chaleur. On peut le préparer pour l’épreuve suivante.

The package is dropped from one metre onto a rigid bar approximately 15cm in diameter

Épreuve de pénétration de 1 m

Déroulement

D’une hauteur de 1 m, on fait tomber le colis sur une barre rigide d’environ 15 cm de diamètre.

Situation simulée

Impact susceptible d’entraîner une perforation sur la paroi du colis en cas d’accident.

Résultat de l’épreuve : colis sécuritaire

L’épreuve est réussie puisqu’il a été prouvé que le colis ne laissera pas échapper de matières radioactives et qu’il fournira le blindage requis contre le rayonnement et assurera la dissipation de la chaleur. On peut le préparer pour l’épreuve suivante.

The package is engulfed in flames for 30 minutes at approximately 800 degrees Celsius

Épreuve thermique

Déroulement

Le colis est exposé à une température de 800 °C pendant 30 minutes.

Situation simulée

Feu de combustible pouvant survenir lors d’un accident avec un camion-citerne avec un déversement d’une grande quantité de combustible. Dans ce scénario, les flammes enveloppent complètement le colis de transport.

Résultat de l’épreuve : colis sécuritaire

L’épreuve est réussie puisqu’il a été prouvé que le colis ne laissera pas échapper de matières radioactives et qu’il fournira le blindage requis contre le rayonnement et assurera la dissipation de la chaleur. On peut le préparer pour l’épreuve suivante.

The package is submerged under 15 metres of water for 8 hours

Épreuve d’immersion dans l’eau

Déroulement

Le colis est immergé sous 15 m d’eau pendant 8 heures.

Situation simulée

Accident près d’un cours d’eau, d’un lac ou de la mer. La profondeur a été fixée à 15 m parce que l’eau se trouvant à proximité des ponts, des routes ou des ports est généralement moins profonde que cela.

Résultat de l’épreuve : colis sécuritaire

L’épreuve est réussie puisqu’il a été prouvé que le colis ne laissera pas échapper de matières radioactives et qu’il fournira le blindage requis contre le rayonnement et assurera la dissipation de la chaleur.

Pass or Fail

Réussite ou échec

Le colis est soumis à toutes ces épreuves les unes après les autres. Elles sont réussies si, à la fin, le niveau de rayonnement et le taux de fuite se situent à l’intérieur des limites sécuritaires. Les limites varient en fonction des dimensions et du poids du colis ainsi que selon la nature et la radioactivité de son contenu. Il s’agit d’une condition importante pour que la NRC et le département des Transports des États-Unis et la CCSN homologuent un modèle de colis. Le colis pourra servir au transport transfrontalier d’UHE liquide uniquement lorsqu’il aura été pleinement homologué.

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Le transport sécuritaire

Le transport sécuritaire : vue d’ensemble

Pour transporter de l’UHE, il faut détenir un permis de la CCSN. Chaque expédition de matières fissiles, comme l’UHE, exige un permis de transport spécifique pour des raisons de sécurité. Le permis de transport sera délivré uniquement si la CCSN a la certitude que l’envoi satisfait à toutes les exigences réglementaires, y compris en ce qui concerne le plan d’urgence, le plan de communication, les mesures de sécurité et l’utilisation d’un colis homologué. La carte vous permet de connaître les conditions à remplir pour obtenir ce type de permis de transport.

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Une carte qui demontre les conditions à remplir  pour le transport sécuritaire Énergie atomique du Canada ltée : « l’expéditeur » Approved Emergency Plan CNSC Approved Security Plan Certified Transport Package Trained Transport Personnel Cross-Border Responsibilities Exact Route: Not Disclosed Shipment Tracking Labeling and Placards
Énergie atomique du Canada ltée : « l’expéditeur »

Énergie atomique du Canada ltée (EACL) détient un permis de la CCSN pour produire des radio-isotopes médicaux et stocker de l’UHE (sous forme liquide et solide) sur le site des Laboratoires de Chalk River. EACL est « l’expéditeur » des envois d’UHE liquide à partir de cette installation. En qualité d’« expéditeur », EACL doit charger l’UHE liquide dans les colis de transport et préparer les plans d’urgence et de sécurité pour les envois.

Plan d’urgence approuvé

EACL doit élaborer un plan d’intervention d’urgence et le soumettre à l’approbation de Transports Canada. Le plan qu’elle a élaboré et que Transports Canada a approuvé couvre le transport de matières fissiles, y compris l’UHE à l’état solide ou liquide. En outre, la réglementation de Transports Canada exige que l’expéditeur indique sur tous les documents d’expédition un numéro de téléphone d’urgence à composer en tout temps.

Plan de sécurité approuvé par la CCSN

Pour expédier des matières fissiles, comme l’UHE liquide, il faut avoir mis en place un plan de sécurité approuvé par la Division de la sécurité nucléaire de la CCSN. Ce plan doit renfermer une évaluation des menaces et prévoir les mesures de sécurité qui seraient déployées pour les contrer. Il comprend aussi un plan de communication et un plan de coordination avec les autorités le long du trajet ainsi qu’un itinéraire de remplacement en cas d’urgence. Toute l’information concernant les envois est soumise à l’approbation de la CCSN. Cependant, on ne communique pas au public certains renseignements qui compromettraient la sécurité et, par le fait même, la sûreté.

Colis de transport homologué

Un colis homologué est essentiel au transport sécuritaire des substances nucléaires. Le colis servant au transport de l’UHE liquide a une capacité d’environ 250 litres, c’est-à-dire environ le volume de quatre gros extincteurs d’incendie. Il s’agit d’une adaptation d’un ancien modèle de colis homologué, mais il doit recevoir une nouvelle homologation des autorités canadiennes et américaines pour que l’on puisse l’utiliser afin de transporter de l’UHE liquide. Ces colis peuvent être utilisés au Canada uniquement si la CCSN a revalidé les homologations émanant de la Nuclear Regulatory Commission et du département des Transports des États-Unis. La CCSN homologue les colis uniquement si elle a la conviction que leur conception répond à toutes ses exigences.

Chauffeurs dûment formés

Les chauffeurs doivent suivre une formation sur la réglementation du transport des marchandises dangereuses et sur le programme de radioprotection de l’entreprise pour laquelle ils travaillent.

Responsabilités transfrontalières

Dans le cadre de son Initiative mondiale de réduction de la menace nucléaire, la National Nuclear Security Administration du département de l’Énergie des États-Unis est l’organisation responsable pour le programme de retrait des substances nucléaires d’origine américaine. Le département de l’Énergie a la responsabilité de mettre en œuvre le programme dans son ensemble, y compris de prendre en charge les matières nucléaires, de conclure des contrats avec les organismes publics et gouvernementaux compétents et d’obtenir les autorisations gouvernementales voulues pour transporter ces matières aux États-Unis.

Itinéraire gardé secret

Les matières nucléaires sont transportées à bord de véhicules spécialement conçus à cette fin, qui franchiront la frontière entre le Canada et les États-Unis. Toutefois, certains détails restent confidentiels pour des raisons de sécurité, tout comme on ne dévoile pas toujours l’itinéraire qu’empruntera le premier ministre ou le président. Les autorités canadiennes et américaines s’entendent sur ces itinéraires, qui doivent être approuvés au préalable. On peut aussi prévoir des itinéraires de remplacement en cas d’urgence.

Suivi des envois

Les mesures de sécurité mises en œuvre pour suivre et protéger les camions ne sont pas rendues publiques. Autrement, elles pourraient perdre leur efficacité.

Étiquettes et plaques-étiquettes

Comme de nombreux véhicules transportant des marchandises dangereuses circulent sur les routes, il est possible que vous en voyiez. Ils affichent les étiquettes et les plaques-étiquettes exigées qui précisent la classe de marchandises dangereuses. Dans le cas de l’UHE liquide, les plaques-étiquettes en forme de losange jaune et blanc avec le trèfle et le chiffre « 7 » indiquent que le camion transporte des marchandises dangereuses comprises dans la catégorie 7 – Matières radioactives dangereuses. Les étiquettes donnent aussi d’autres renseignements, par exemple la radioactivité maximale dans le colis et le niveau de rayonnement à une distance d’un mètre du colis.

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La CCSN, le chien de garde du nucléaire

Le Canada s’acquitte de ses obligations internationales à l’égard de la non-prolifération nucléaire en rapatriant l’UHE aux États-Unis en vue de son retraitement. La CCSN s’assure que le transport est sécuritaire.

Pour transporter de l’UHE à l’extérieur du site des Laboratoires de Chalk River, il faut détenir un permis de la CCSN.

La CCSN autorisera le transport uniquement si elle a la certitude que l’envoi satisfait à toutes les exigences réglementaires.

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