RGN N° 1 Janvier-Février 2007 p. 64–65

La sûreté et les procédures réglementaires d’ITER – Des études du site générique au site définitif

ITER Safety and Licensing – From the Generic Studies to the Final Site Adaptation

¹ ITER Team
² AREVA NP

Résumé

Les aspects concernant la sûreté ont été pris en compte dès le début de la conception d’ITER (1988) et la dernière analyse de sûreté a été incluse dans le rapport de sûreté du site générique produit en juillet 2001. La décision de construire ITER en Europe, dans le sud de la France près de Marseille, a été prise le 28 juin 2006.

La conception générique a été présentée à l’Autorité de sûreté française dans le cadre de la candidature européenne. La conception doit maintenant être vérifiée au regard des conditions légales locales et la procédure de “licensing” devra être conforme aux procédures françaises. L’analyse de sûreté sera présentée aux autorités de sûreté et lors de l’enquête publique afin d’obtenir les autorisations nécessaires. La construction pourra alors débuter. De janvier à mai 2006, un débat public a été organisé, en conformité avec les législations française et européenne, pour présenter l’installation lors d’un ensemble de 20 réunions, la plupart dans la région proche du site d’ITER.

ITER est la première installation qui réalisera et entretiendra la réaction de fusion nucléaire sur de longues durées. Il est important, à la fois pour ITER en tant qu’unique dispositif expérimental, mais aussi dans la perspective des futurs réacteurs de fusion, de bien maîtriser les problématiques clés de sûreté concernant cette nouvelle source potentielle de production d’énergie.

Les problématiques clés de sûreté concernent la radioprotection des travailleurs pendant les phases de maintenance ; le confinement du tritium, des poussières activées dans le chambre à vide et des produits de corrosion activés dans le réfrigérant des composants faisant face au plasma. La radioprotection est regardée avec attention car l’un des objectifs d’ITER sera la qualification de composants ce qui impliquera des remplacements et des tests sur des éléments de couvertures à l’intérieur de la chambre à vide. La protection des travailleurs et de l’environnement est fondée sur une approche de défense en profondeur reposant principalement sur une conception impliquant des barrières de confinement en série, des protections biologiques et l’utilisation d’équipements de robotique. Il sera démontré dans les documents soumis à l’Autorité de Sûreté Nucléaire française que ces dispositions empêchent tout relâchement inacceptable de produits radioactifs ou toxiques ou toute dose inacceptable envers les opérateurs.

Contrairement à la fi ssion, aucun emballement de la réaction de fusion n’est possible et il n’y a pas de chaleur résiduelle à évacuer du combustible. Seules les quantités de combustible nécessaires aux réactions de fusion sont présentes dans le plasma, de l’ordre de 1 g à la fois, sachant que seulement 1mg est brûlé chaque seconde pour produire la puissance nominale de 500 MW.

La réglementation française est principalement non-prescriptive et demande que des dispositions de conception soient prises selon le niveau du risque. Néanmoins quelques secteurs doivent suivre des règles prescriptives. La protection contre l’incendie exige ainsi de mettre en place des secteurs spécifiques et confi nés ; les enceintes et équipements sous pression doivent être conformes à une directive européenne et à un décret spécifique d’application français du droit européen en cas de présence d’inventaire nucléaire dans l’enceinte sous pression. La conception et la construction doivent être conformes aux règles européennes.

Les concepteurs d’ITER, en contact étroit avec les équipes des partenaires du projet, poursuivent l’adaptation de la conception générique aux spécifi cités du site retenu.

Les codes et les normes utilisés dans la conception sont également en cours de révision afin d’être en accord avec les critères exigés tout en tenant compte de l’accord de partage de la fourniture des composants. En conclusion, et peut-être principalement, le système AQ de l’organisation ITER devra être conforme à un décret français régissant les installations nucléaires depuis 1984 et proche des recommandations de l’AIEA. La responsabilité de l’opérateur d’ITER concernant la fourniture des équipements liés à la sûreté est soulignée dans ce décret ce qui nécessitera un contact étroit entre l’équipe centrale et les fournisseurs.

Ces trois thématiques, assurance qualité dans la fourniture des équipements liés à la sûreté, codes et normes, sûreté et procédures réglementaires en accord avec la réglementation française, sont les défis principaux pour les 18 mois à venir. Tout écart pourrait avoir un impact significatif sur les performances du projet, son coût et son planning.

Cet article passe en revue l’état actuel des préparations, en insistant sur les aspects qui nécessitent un effort important dans un avenir proche.

Abstract

The safe design of ITER has been paramount since the beginning of the ITER studies (1988) and thelatest safety analysis was included in the Generic Site Safety Report produced in July 2001. On June28^th 2005 it was decided to implement the experimental fusion facility in Europe, close to Marseilles, south of France.

The generic design has been presented to the French regulator in the framework of the Europeancandidature. The design now needs to be checked according to the local legal requirements and the licensing will have to comply with the French regulations. The safety analysis will be presented to the regulator and public hearings should lead to the “license”. Construction will then start. From January to May 2006 a public debate was launched to present the facility during a set of 20 meetings mostly in the locality. This process is the French implementation of the Aarhus convention, signed on June, 25^th 1998.

ITER is the first facility that will achieve sustained nuclear fusion. It is both important for the experimental one of-a-kind device, ITER itself, and for the future of fusion power plants to well understand the key safety issues of this potential new source of energy production.

The main safety concerns are confinement and radioprotection of workers during maintenance; confinement of the tritium, of the activated dust in the vacuum vessel and activated corrosion products in the coolant of the plasma-facing components; radioprotection is a concern as the objective of ITER will be component qualifi cation which will imply replacement and test of specific activated plasma facing blankets. Protection of hazard to the workers and environment is achieved in the design through multiple confinement barriers, protection and robotic equipments to implement the defence in depth approach. It will be demonstrated in documents submitted to the French regulator that these provisions prevent any unacceptable releases or doses to the operator.

On the contrary to fission principle, there is no possible runaway reaction and no inherent decay heat to remove from the fuel. Only the amount of fuel needed for the fusion reaction is present in the plasma, in the order of .1gram at a time, only 1mgr being burned every second to produce the target power of 500MW.

The French regulations are mostly non-prescriptive and request that design provisions be taken according to the level of risk. Nevertheless a few areas must follow prescriptive design rules. Fire prevention thus requires putting in place fire and confinement sectors; pressure vessels and equipment must comply with a European directive and a French order in case of nuclear inventory. Building design and construction have to comply with European rules.

The ITER designers, in close contact with the Participant Teams, are proceeding with the adaptation of the design in order to accommodate it to these requirements.

The codes and standards for all equipment are also under revision in order to fi t with the expected requirements, taking into account the procurement sharing agreement. Finally, and may be primarily, the QA system of the future organization will have to comply with a French order for nuclear facilities set in 1984 and close to the IAEA 50-C/ SG-Q. The responsibility of the future ITER operator for procurements dealing with safety is emphasized in this order and will lead to the necessity for a close contact between the central team and the providers.

These three topics, Quality assurance of the safety related procurements, Codes and Standards, Safety and licensing according to the local requirements, are the key challenges for the coming 18 months and any mismatch could have high impact on the project performances, cost and planning.

The paper will review the current state of preparations, and highlight those areas requiring maximum effort in the immediate future.