PORTANT APPROBATION DU SYSTÈME D'INVENTAIRE ET D'EXPÉDITION DES DÉCHETS APRÈS TRAITEMENT DES COMBUSTIBLES USÉS EN PROVENANCE DE L'ÉTRANGER DANS LES INSTALLATIONS NUCLÉAIRES DE BASE DE L'USINE DE LA HAGUE (SYSTÈME EXPER), PRÉSENTÉ PAR AREVA NC
1. Objet
Ce document a pour objet de décrire le système EXPER (pour EXPEdition des Résidus) mis en place dans les installations nucléaires de base (INB) de traitement de La Hague exploitées par AREVA NC.
Ce système est mis en place en application de la loi du 28 juin 2006, codifiée en article L. 542-2 du code de l'environnement, et de son décret n° 2008-209 du 3 mars 2008 relatif aux procédures applicables au traitement des combustibles usés et des déchets radioactifs provenant de l'étranger. Il porte exclusivement sur le traitement des combustibles usés. Il a pour but :
a) De régir l'attribution des colis de déchets conditionnés aux clients ;
b) De suivre les échéanciers réalisés et prévisionnels, de la réception des combustibles usés à leur traitement, jusqu'à l'expédition des colis de déchets.
Ce système fait ainsi suite au système d'unités de résidus (ou système UR) mis en place par AREVA NC au début des années quatre-vingt-dix. Il en reprend l'indicateur d'activité et lui ajoute un indicateur de masse. Il contient de plus une partie dévolue à un rapport annuel de la gestion des déchets, mentionné au II de l'article L. 542-2-1 du code de l'environnement. Ce rapport, conformément à l'article 8 du décret n° 2008-209 du 3 mars 2008, est communiqué au public.
2. Cadre législatif et réglementaire
i) La loi n° 2006-739 du 28 juin 2006 :
L'article L. 542-2 du code de l'environnement dispose notamment qu'est interdit le stockage en France de déchets radioactifs en provenance de l'étranger ainsi que celui des déchets radioactifs issus du traitement de combustibles usés et de déchets radioactifs provenant de l'étranger.
L'article L. 542-2-1 (I) du code de l'environnement précise que des combustibles usés ou des déchets radioactifs ne peuvent être introduits sur le territoire national qu'à des fins de traitement, de recherche ou de transfert entre Etats étrangers.
L'introduction à des fins de traitement ne peut être autorisée que dans le cadre d'accords intergouvernementaux et qu'à la condition que les déchets radioactifs issus après traitement de ces substances ne soient pas entreposés en France au-delà d'une date fixée par ces accords.L'accord indique les périodes prévisionnelles de réception et de traitement de ces substances et, s'il y a lieu, les perspectives d'utilisation ultérieure des matières radioactives séparées lors du traitement.
Le texte de ces accords intergouvernementaux est publié au Journal officiel.
L'article L. 542-2-1 (II) précise que les exploitants d'installations de traitement et de recherche établissent, tiennent à jour et mettent à la disposition des autorités de contrôle les informations relatives aux opérations portant sur des combustibles usés ou des déchets radioactifs en provenance de l'étranger. Ils remettent chaque année au ministre chargé de l'énergie un rapport comportant l'inventaire des combustibles usés et des déchets radioactifs en provenance de l'étranger ainsi que des matières et des déchets radioactifs qui en sont issus après traitement qu'ils détiennent, et leurs prévisions relatives aux opérations de cette nature. Ce rapport est rendu public.
ii) Le décret d'application n° 2008-209 du 3 mars 2008 :
Dans son article 2, le décret précise qu'afin de garantir le respect des articles L. 542-2 et L. 542-2-1 du code de l'environnement, un exploitant qui assure ou envisage d'assurer le traitement de combustibles usés ou de déchets radioactifs provenant du territoire national et de l'étranger met en place des dispositifs permettant, eu égard aux technologies de traitement mises en œuvre, de répartir, parmi les déchets issus du traitement, ceux qui doivent être expédiés hors du territoire national et ceux qui relèvent d'une gestion à long terme sur le territoire national et d'attribuer à chaque destinataire la part qui lui revient.
Cette répartition obéit aux principes suivants :
a) L'activité radioactive expédiée vers l'étranger correspond à celle introduite sur le territoire national en tenant compte des durées de vie des substances radioactives et de la décroissance de leur radioactivité ainsi que de la nature physique des substances traitées et des transformations apportées par le procédé de traitement ;
b) La masse des substances radioactives expédiée vers l'étranger correspond à celle introduite sur le territoire national, en tenant compte de la nature physique des substances traitées et des transformations apportées par le procédé de traitement.
Sont exclues du bilan des activités et des masses introduites sur le territoire national et expédiées vers l'étranger celles qui se retrouvent sous forme de matières valorisables, de rejets autorisés ou de déchets occasionnés par le seul usage des installations de l'exploitant.
Les conditions d'attribution à chaque destinataire sont déterminées en fonction de :
a) L'activité radiologique et des principales caractéristiques physiques des combustibles usés et des déchets radioactifs à traiter ;
b) L'activité radiologique et des principales caractéristiques physiques des déchets à répartir.
Dans son article 3, le décret précise qu'un exploitant qui assure ou envisage d'assurer le traitement de combustibles usés ou de déchets radioactifs provenant de l'étranger doit disposer d'un système de suivi des entrées de combustibles usés et de déchets radioactifs et des sorties de déchets radioactifs à expédier vers l'étranger. Ce système précise les quantités et la nature physique des substances par provenance, tient le décompte des déchets traités et organise leur attribution à chaque destinataire. Il enregistre les dates de réception de ces substances sur le territoire national, les périodes de leur traitement et les dates de sortie des déchets du territoire national. Il est adapté aux conditions d'application de chaque accord intergouvernemental.
Enfin, dans son article 4, le décret précise qu'un arrêté du ministre chargé de l'énergie, pris après avis de l'Autorité de sûreté nucléaire, approuve, pour chaque exploitant, les principales caractéristiques des dispositifs et du système de suivi mentionnés respectivement aux articles 2 et 3.
Le présent document décrit le système comptable et les mécanismes d'attribution.
3. Procédé de traitement des combustibles usés
Le traitement des combustibles usés dans les installations de La Hague consiste à séparer, d'une part, les matières (notamment uranium et plutonium) et, d'autre part, les déchets ultimes qui représentent l'essentiel de la radioactivité du combustible usé. Ces déchets ultimes sont conditionnés sous une forme physique (communément appelés colis de déchets ou résidus) permettant leur entreposage et leur transport. Le conditionnement des déchets ultimes est également conçu pour assurer de hautes performances de durabilité et de confinement en vue de leur gestion ultérieure.
Les déchets ultimes contenus dans les combustibles usés traités dans les installations de La Hague appartiennent à deux catégories : les produits de fission et les déchets de structure.
Les produits de fission issus de la combustion nucléaire en réacteur sont séparés dans l'usine de La Hague des matières valorisables, puis calcinés et incorporés dans une matrice de verre. Le verre est coulé dans un conteneur standard pour constituer des colis de déchets vitrifiés, ce qui permet ainsi de conditionner sous forme compacte, durable et confinante la quasi-totalité de l'activité contenue dans les déchets ultimes. Tous les déchets concernés sont des déchets de haute activité (HA).
Les déchets de structure sont les composants métalliques (tubes de gainage, plaques) assurant le maintien et le confinement du combustible, ainsi que les pièces d'assemblage (grilles, embouts) de ces premiers composants. Dans l'usine de La Hague, ils sont compactés et conditionnés en conteneurs standards pour constituer des colis de déchets compactés. Tous les déchets concernés sont des déchets de moyenne activité et à vie longue (MA-VL).
L'expédition de colis de déchets à leurs propriétaires étrangers au titre du traitement de leurs combustibles usés se fait donc en standard sous ces deux formes.
Les flux de déchets gérés dans l'usine de La Hague sont mutualisés (les campagnes sont effectuées en continu, sans interruption ni segmentation du processus industriel en lots ou stocks tampons individualisés). Ainsi, les déchets radioactifs contenus dans les colis sont gérés sans prendre en compte leur origine physique ou géographique (physiquement, un radionucléide présent dans un combustible usé donné est identique à celui d'un autre combustible usé). En revanche, une quantification précise permet d'assurer la correspondance entre les quantités en entrée et les quantités en sortie (exprimées dans une même unité).
4.L es principes du système EXPER
Conformément au décret, et de par sa conception, le système EXPER garantit que l'activité et la masse expédiées à un client donné correspondent à l'activité et la masse entrantes, compte tenu du procédé de traitement.
L'activité et la masse sont déterminées par des moyens décrits au sein du système qualité des installations de traitement, qui est auditable conformément à la réglementation (dont l'arrêté qualité du 10 août 1984). Ces moyens font l'objet en tant que de besoin d'étalonnages, de vérifications ou de qualification selon des procédures adaptées. Ces moyens sont identiques quels que soient les clients. Ces déterminations sont réalisées notamment au niveau des combustibles usés en entrée et des colis de déchets en sortie.
Les déchets revenant aux clients étrangers d'AREVA NC sont en règle générale expédiés sous la forme de deux colis de déchets : colis standards de déchets vitrifiés et compactés.
Dans le cas éventuel où AREVA NC souhaite expédier des colis autres que des colis standards, AREVA NC précise les modalités qu'elle se propose de mettre en œuvre par une demande adressée au ministre en charge de l'énergie. Les principes du système EXPER sont appliqués, en particulier la comptabilisation des colis en activité et masse.
Le cas échéant, AREVA NC vérifie, lors de sa demande adressée au ministre chargé de l'énergie en préalable à l'importation de combustibles usés pour traitement, que les éventuelles particularités des combustibles usés traités ou des déchets expédiés permettent d'utiliser le système de comptabilité mis en place sans pénaliser les autres clients d'AREVA NC.
AREVA NC vérifie également la cohérence du système EXPER avec le système précédent d'unités de résidus (système UR).
L'exploitant de l'installation de traitement est responsable de la bonne gestion des déchets résultant de l'usage de ses installations. Ces déchets comprennent notamment les moyens d'entreposage, de manutention, de transport et des produits, pièces et matériaux de nature technologique nécessaires au fonctionnement des installations nucléaires de base ainsi que les déchets liés à la mise à l'arrêt définitif et au démantèlement des installations de traitement de La Hague. Conformément au décret n° 2008-2009 précité, ces déchets ne relèvent pas de l'obligation d'expédition à l'étranger.
a) Expédition de l'activité
L'activité introduite sur le territoire national (comptabilisée par le système EXPER après déduction de celle qui se retrouve sous forme de matières tels l'uranium et le plutonium, de rejets autorisés ou de déchets occasionnés par le seul usage des installations) est constituée de deux termes :
i) L'activité des produits de fission ;
ii) L'activité des éléments de structure du combustible usé.
Le principe de sa comptabilisation est la détermination, directement ou par calcul, d'un indicateur pertinent de l'activité radiologique (ou radioactivité) des combustibles usés en entrée et des colis de déchets en sortie.
En entrée, la détermination est effectuée sur la base des caractéristiques de l'élément combustible usé par les moyens décrits dans le système qualité de l'installation de traitement. Elle porte sur un indicateur des produits de fission.
En sortie, l'activité des colis est déterminée sur la base du même indicateur des produits de fission.
Le système EXPER permet par conception, en mesurant avec la même unité les flux en entrée et en sortie, d'établir la correspondance entre l'activité introduite et l'activité expédiée. Le choix de l'indicateur permet d'éviter les éventuels impacts liés à la décroissance radioactive des radionucléides.
En raison de sa faible part, l'activité contenue dans les colis de déchets compactés (soit 0, 2 % de l'activité totale des déchets) est prise en compte lors de l'expédition des derniers colis standards de déchets vitrifiés (cf. la section 5-d).
Dans le cas du traitement de combustibles usés présentant des particularités telles qu'elles nécessitent des dispositions spécifiques pour assurer l'expédition de l'activité, il appartiendra à l'exploitant de présenter ces dispositions au ministre chargé de l'énergie, dans la procédure prévue à l'article 1er du décret n° 2008-209 du 3 mars 2008 précité.
b) Expédition de la masse
La masse introduite sur le territoire national (comptabilisée par le système EXPER à l'exclusion de celle qui se retrouve sous forme de matières tels l'uranium et le plutonium, de rejets autorisés ou de déchets occasionnés par le seul usage des installations) est constituée de deux termes :
i) La masse des produits de fission ;
ii) La masse des éléments de structure du combustible usé.
La comptabilisation de la masse des produits de fission se déduit directement de l'indicateur retenu pour l'activité contenue dans cette masse. Ainsi, expédier l'activité garantit l'expédition de la masse des radionucléides responsables de cette activité (cf. paragraphe 5). Il n'est donc pas nécessaire d'introduire une comptabilité spécifique pour ce premier terme de masse.
En entrée, la masse des éléments de structure est déterminée sur la base des caractéristiques de l'élément combustible usé par les moyens décrits dans le système qualité de l'installation de traitement. En sortie, la masse contenue dans les colis de déchets est mesurée.
Dans le cas de certains combustibles usés de réacteurs de recherche, la structure est dissoute dans le procédé. La masse de ces structures est, par le procédé, incorporée à celle des colis standards de déchets vitrifiés. De la sorte, le nombre total des colis ne dépend que de l'activité contenue et pas de la masse de la structure.
Dans le cas du traitement de combustibles usés présentant des particularités telles qu'elles nécessitent des dispositions spécifiques pour assurer l'expédition de la masse, AREVA NC présentera ces dispositions au ministre chargé de l'énergie, dans la procédure prévue à l'article 1er du décret n° 2008-209 du 3 mars 2008.
c) Exclusion
Sont exclus du bilan des activités et masses à expédier les matières, les rejets autorisés liquides et gazeux, ainsi que les déchets issus des moyens d'entreposage, de manutention et de transport des produits, pièces et matériaux de nature technologique nécessaires au fonctionnement des installations nucléaires de base, de même que les déchets liés à la mise à l'arrêt définitif et au démantèlement des installations de traitement de La Hague.
a) Unités de mesure
i) Comptabilisation de l'activité :
L'activité des produits de fission tant dans les combustibles usés (en entrée) que dans les colis de déchets vitrifiés (en sortie) est comptabilisée en unité d'activité de résidu (ou UAR, soit encore Residue Activity Unit, ou RAU en anglais). AREVA NC a choisi un élément représentatif et présent en proportion significative : le néodyme.L'unité d'activité de résidu est définie comme la masse de ce produit de fission, exprimée en décigramme (1 dg de néodyme = 1 UAR).
Le néodyme est un produit de fission et, en tant que tel, sa quantité est proportionnelle à l'énergie nucléaire produite et à la quantité totale des produits de fission. Concernant les éléments combustibles usés traités à La Hague, les différents isotopes du néodyme sont en pratique stables, ce qui permet lors de la mesure de s'abstraire de la décroissance radioactive : un combustible usé ou un conteneur CSD-V contiendra en pratique la même quantité de néodyme quelle que soit la date à laquelle cette quantité est déterminée.
Le choix de la masse de néodyme comme indicateur de l'activité des combustibles usés et des colis de déchets est établi sur la base de données de physique nucléaire et sur une expérience très importante, acquise lors de la mise en place et du fonctionnement du système d'unité de résidus depuis le début des années quatre-vingt-dix. Il a donc été décidé d'utiliser le même indicateur pour le système EXPER. Ce choix repose ainsi sur les critères suivants :
1. Simplicité de l'indicateur.
2. Invariance dans le temps avec une très bonne précision.
3. Caractère opérationnel et précision de détermination en entrée des combustibles usés via des codes de calcul disponibles et qualifiés, référencés dans le système qualité de l'usine de traitement.
4. Caractère opérationnel et précision de détermination dans les colis via les techniques du laboratoire de La Hague.
5. Comportement du néodyme dans le procédé (qualité du traceur).
Le choix de l'indicateur néodyme est cohérent avec les procédés de traitement et de conditionnement des déchets mis en œuvre dans l'usine de La Hague, la nature des substances traitées et la durée de vie de l'activité contenue (en particulier la décroissance radioactive).
La précision sur les UAR dépend de celle du néodyme dans les combustibles usés en entrée (précision combinée des caractéristiques des combustibles et des codes de calcul) et de celle du néodyme dans les colis de déchets vitrifiés en sortie.
Les techniques mises en œuvre dans les installations d'AREVA NC La Hague et le retour d'expérience obtenu après une vingtaine d'années d'exploitation de la vitrification permettent de constater que la précision des expéditions est supérieure à 99 %.
ii) Comptabilisation de la masse :
La masse des déchets de structure est comptabilisée en entrée et en sortie en unité de masse de résidu (ou UMR, soit encore Residue Mass Unit, ou RMU en anglais). Cette unité est exprimée en kilogrammes.
La précision sur les UMR dépend de celle de la masse des déchets de structure dans les combustibles usés en entrée et de celle de la masse des déchets compactés en sortie.
Les techniques mises en œuvre par AREVA NC La Hague et le retour d'expérience des installations permettent d'évaluer cette précision. Au total, elle est du même ordre que celle des UAR rapportée dans la section précédente, soit 99 %.
b) Crédits / débits
AREVA NC tient à jour pour chaque client de l'usine de traitement de La Hague des comptes sur lesquels lui sont allouées des UAR et des UMR. Ces comptes sont crédités et débités lors des différentes étapes du processus de traitement des combustibles usés.
Au plus tard au moment du début du traitement physique du combustible usé, les comptes du client sont crédités des unités d'activité et de masse correspondantes.
Au moment de l'expédition des colis (cf. infra), les nombres d'unités d'activité et de masse sont débités des comptes du client.
c) Mécanismes d'attribution des colis
Avant la phase d'expédition, l'identification des colis concernés est appelée attribution. Le principe mis en place est l'attribution aux clients de colis de déchets correspondant en activité et en masse aux combustibles usés entrants, parmi l'ensemble des colis disponibles pour cette attribution.L'attribution est réalisée préalablement à l'expédition. Avant l'expédition, le client est propriétaire (créditeur) d'unités de comptes UAR et UMR.
La règle générale est l'interchangeabilité des colis au sein de chaque catégorie. Ainsi, tout colis standard produit conformément à une spécification acceptée par le client lui est attribuable.
La correspondance entre UAR (ou UMR) entrantes et sortantes est arrêtée à la fin des contrats, dans les conditions décrites au paragraphe d suivant.
Le cas échéant, et après accord du ministre chargé de l'énergie, AREVA NC peut expédier des colis de déchets non encore attribués ou préattribués avant comptabilisation définitive des unités associées aux combustibles usés (par exemple avant réception des combustibles). Dans ce cas, AREVA NC peut anticiper la comptabilisation et créditer des unités de compte temporaires à un client étranger. Par unités temporaires, on entend que la position du client (total des UAR et UMR créditées au client) peut être temporairement en excédent par rapport aux UAR et UMR des combustibles usés comptabilisés définitivement. Le crédit définitif est effectué au plus tard à la date de cisaillage / dissolution des combustibles.
Ainsi, l'arrondi du dernier colis de déchets est effectué au plus près de la valeur supérieure ou inférieure.
Dans le calcul du total des UAR expédiées, AREVA NC prend en compte la teneur résiduelle moyenne en activité des colis de déchets de structure compactés. Cette teneur a été fixée de façon forfaitaire à 0, 2 % de l'activité totale des déchets revenant au client.
Un suivi des principales caractéristiques des colis standards est effectué au sein du système EXPER. Ce suivi permet d'établir des indicateurs complétant les UAR et UMR et décrivant dans leur globalité les colis qui sont expédiés à l'étranger et ceux qui sont entreposés à La Hague. Ces indicateurs concernent la densité en unités d'activité et de masse des colis et la puissance thermique. Ils permettent d'apprécier la répartition des activités et masses au sein de la production de l'usine et des colis selon leur destination.
Ils sont portés à la connaissance des clients.
a) Densité des colis en néodyme et masse moyenne
La production et les attributions des colis sont suivies au moyen de trois indicateurs dédiés qui précisent :
1. La densité moyenne en néodyme des colis standards de déchets vitrifiés et la masse moyenne contenue dans les colis standards de déchets compactés, pour les colis produits dans l'année.
2. La densité moyenne en néodyme des colis standards de déchets vitrifiés et la masse moyenne contenue dans les colis standards de déchets compactés expédiés à l'étranger (en moyenne sur le total des colis).
3. La densité moyenne en néodyme des colis standards de déchets vitrifiés et la masse moyenne contenue dans les colis standards de déch ets compactés entreposés en France (en moyenne sur le total des colis).
b) Puissance thermique des colis de déchets vitrifiés
La puissance thermique des colis standards de déchets vitrifiés est suivie au moyen de trois indicateurs dédiés qui précisent, sur l'ensemble de la durée des contrats considérés :
1. La puissance thermique des colis expédiés (ensemble des colis expédiés).
2. La puissance thermique des colis entreposés dans les installations de La Hague (ensemble des colis).
3. La puissance thermique correspondant aux éléments combustibles usés français, d'une part, et importés, d'autre part, qui ont été cisaillés.
7. Inventaire et échéanciers
Dans son article 8, le décret précité dispose que le rapport annuel mentionné au II de l'article L. 542-2-1 du code de l'environnement comprend :
a) Un inventaire des quantités de combustibles usés, de déchets radioactifs et de matières radioactives, notamment le plutonium et l'uranium, entreposées dans les installations de traitement de l'exploitant, en précisant, pour chacune d'entre elles, la part revenant à chaque Etat, y compris la France ;
b) Pour chaque Etat étranger, un échéancier prévisionnel indiquant les dates de traitement des combustibles usés et déchets livrés et non encore traités, une estimation des quantités de déchets radioactifs qui seront expédiés et une description de leur nature, un calendrier prévisionnel des opérations d'expédition et une présentation des principales étapes nécessaires pour les mettre en œuvre, notamment sur le plan technique et réglementaire ;
c) Une analyse des faits et changements marquants intervenus depuis la précédente édition du rapport et une analyse des réalisations par rapport aux prévisions de l'année précédente ;
d) Les résultats chiffrés, arrêtés au 31 décembre, du système de suivi prévu par l'article 3.
Le rapport établi au titre de l'année civile précédente est remis le 30 juin au plus tard au ministre chargé de l'énergie, aux ministres chargés de la sûreté nucléaire et de la radioprotection, à l'Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs et à l'Autorité de sûreté nucléaire. Il est mis à la disposition du public par l'exploitant qui publie à cet effet dans deux journaux à diffusion nationale un avis indiquant les modalités pour y accéder.
En conformité avec les règles définies ci-dessus, le système mis en œuvre par AREVA NC permet d'assurer la réalisation d'un inventaire annuel des combustibles usés, des déchets et matières (uranium et plutonium) entreposés sur le site de La Hague.
Le système permet aussi un suivi annuel des dates de réception des combustibles usés étrangers sur le territoire national, des périodes au cours desquelles ils sont traités, des dates de sortie du territoire national des déchets conditionnés ainsi que des périodes prévisionnelles d'expédition pour les déchets concernés.
Il est à noter que les résultats chiffrés tels que prévus au d de l'article 8 du décret précité portent sur les combustibles usés importés après le 28 juin 2006 dans le cadre d'accords intergouvernementaux signés après cette date.
La mise en œuvre du système EXPER est effectuée au moyen de procédures qui définissent son fonctionnement, au sein du système qualité de l'usine de traitement de La Hague.
Ces procédures de gestion reçoivent l'agrément des clients d'AREVA NC concernés. Elles donnent lieu à l'établissement d'une comptabilité par année calendaire pour les clients. Ceux-ci peuvent mandater un organisme indépendant du groupe AREVA pour vérifier la mise en œuvre correcte des procédures de gestion et certifier annuellement leurs comptes.
L'application de ces procédures est auditée chaque année par un organisme dédié pour le compte du ministère chargé de l'énergie. Cet audit a pour mission, dans le respect des règles mises en place pour assurer la confidentialité de secrets protégés par la loi :
1° De vérifier l'existence d'un système de suivi tel que décrit par le présent arrêté ;
2° De vérifier :
― le fonctionnement du système comptable ;
― les données quantitatives gérées par le système.
3° D'évaluer les modalités de la diffusion de l'information contenue dans le système aux clients concernés ;
4° De valider le rapport annuel établi par AREVA NC.