RGN N° 6 Novembre-Décembre 2008 p. 74–80

Program of Decommissioning for MR Research Reactor in the Kurchatov Institute

Programme de déclassement d’un réacteur RM de recherche sur le site de l’Institut Kourtchatov

RRC “Kurchatov Institute” (Russia)

Résumé

Le parc de réacteurs expérimentaux de l’Institut Kourtchatov, centre de recherche russe, comprenait 12 installations de recherche comportant différents types de réacteurs, environ 20 installations de bancs d’essai et d’autres éléments hautement radioactifs, y compris des laboratoires “chauds”, des irradiateurs, des dépôts de stockage provisoire du combustible nucléaire irradié et des déchets radioactifs. Le Centre exploite actuellement cinq installations de réacteurs, tandis que sept autres sont fermées et démantelées, partiellement ou totalement.

Le projet de liquidation des anciens dépôts d’effluents radioactifs “historiques” et de réhabilitation du site a été mis en place afin d’offrir une solution élaborée pour améliorer la sécurité nucléaire et radioactive du centre. Les travaux respectifs ont été effectués entre 2002 et 2006. Une grande partie de ces déchets se composait de différents éléments d’équipements placés dans ces dépôts après le démantèlement partiel du réacteur RFT et la reconstruction du réacteur RM.

Les travaux d’enlèvement du combustible nucléaire irradié accumulé sont actuellement en cours, ainsi que des activités de pré-démantèlement des réacteurs fermés. Le principal objectif de ces travaux est lié à la réalisation de la seconde phase de réhabilitation des éléments radioactifs et des sites contaminés sur le territoire du Centre, la poursuite des travaux pour l’enlèvement du combustible nucléaire irradié provenant du réacteur de recherche, l’arrêt définitif des réacteurs RFT et RM et les préparatifs pour le déclassement des réacteurs sur le site de Gazovy Zavod (centrale à gaz).

Le site du réacteur RM se trouve dans la partie ouest du territoire principal du Centre et la zone de protection sanitaire RM est délimitée par le périmètre externe de ce site. Suite à une construction intensive dans la ville de Moscou, le territoire du Centre est actuellement entouré de quartiers résidentiels et un quartier de la ville se trouve à 100-200 mètres au nord-ouest du site du réacteur.

Le réacteur de recherche RM à boucles multi-usage a été développé et construit en 1962-1963 et a atteint sa capacité prévue de 20 MW en 1964. Sur les plans, il s’agissait du premier représentant du nouveau type de réacteur de recherche, les réacteurs à canaux immergés dans une piscine. Le coeur du réacteur (1 m de haut), avec son combustible et ses canaux expérimentaux, conduites de distribution de fluide caloporteur, collecteurs et autres structures métalliques, a été placé dans une piscine (faisant plus de 9 m de profondeur) remplie d’eau distillée et ceinte d’un bouclier biologique en béton.

Pour mener à bien le programme d’essais et de recherche sur différents types d’éléments combustibles et matériaux combustibles ou structurels, le réacteur a été équipé avec neuf installations à boucles, permettant d’explorer les paramètres thermo-physiques, hydrodynamiques et de résistance des coeurs et des principaux équipements des différentes installations nucléaires, dans des conditions aussi proches que possible des conditions in-situ. Après la reconstruction en 1967, la puissance du réacteur RM et de ses installations à boucles a été augmentée à 50 MW.

La salle de commande centrale, les systèmes et équipements des installations RM à boucles ont été installés dans le bâtiment 37/1, où le réacteur de recherche RFT (alors fermé et partiellement démantelé) avait été précédemment installé. En plus du bâtiment principal se trouve également le bâtiment 37/3 doté de systèmes spéciaux de ventilation et d’eaux usées et le bâtiment 37/4 doté d’un système de refroidissement du réacteur.

Outre ces bâtiments, le site du réacteur comprend également d’autres bâtiments et structures auxiliaires, notamment : les laboratoires “chauds” (bâtiment 37/2) ; une station de décontamination (bâtiment 37/5), une cheminée de ventilation (bâtiment 37/6), une installation de stockage “à sec” du combustible nucléaire irradié (bâtiment 109) et un dépôt provisoire des déchets radioactifs (bâtiment 37/8).

Après 30 ans d’exploitation intensive, le réacteur a finalement été fermé en 1993.

Les travaux de pré-démantèlement et de déclassement RM ont été inclus dans le programme fédéral spécial “Assurance de sécurité nucléaire et radioactive en Russie en 2008 et pour la période allant jusqu’en 2015” approuvé par la résolution n°444 du 13.07.2007 du gouvernement russe.

L’exécution du démantèlement du réacteur RM est prévue en trois phases consécutives :

La phase 1 – travaux de pré-démantèlement – devrait être terminée en 2008-2010 et comprend les opérations de base suivantes :

- l’évacuation des assemblages expérimentaux de combustible du dépôt des tiges des capteurs de position de l’arbre à cames dans le hall central, de l’assemblage combustible uniquement, provenant des canaux de boucle expérimentaux et utilisant un fluide caloporteur à base de métal et de fragments de combustible provenant de la piscine du réacteur vers l’installation de stockage “à sec” du combustible nucléaire irradié ;

- l’évacuation des canaux de boucle de la piscine du réacteur et la piscine de stockage ;

- un contrôle de la radioactivité des structures et des équipements du réacteur et de ses installations à boucles, ainsi que des bâtiments du réacteur et ses constructions ;

- la reconstruction des systèmes d’ingénierie de support et de sécurité du réacteur en fonction des exigences requises pour un déclassement en toute sécurité ;

- le développement et la mise en place de technologies basées sur des robots télécommandés pour le démantèlement des structures et des équipements des boucles et du réacteur dans le cas d’une exposition importante aux radiations ;

- le développement et la mise en place de méthodes et de moyens de surveillance à distance des structures et des équipements des boucles et du réacteur utilisant un ergot de positionnement gamma ainsi qu’un viseur gamma ;

- le développement et la mise en place de technologies de décontamination “à sec” (basées sur des mousses de décontamination, par exemple), de technologies de fragmentation “à froid” pour les équipements démantelés et de technologies de conditionnement des déchets radioactifs à produire ;

- le développement, la coordination et l’évaluation par un expert national du projet et des autres documents requis afin d’obtenir la licence de déclassement du réacteur.

La phase 2 (2011-2013) devrait comprendre des opérations de démantèlement des structures et des équipements du réacteur, notamment :

- le démantèlement des appareils du réservoir utilisés dans la piscine du réacteur, ainsi que les équipements des circuits de refroidissement primaire, secondaire et tertiaire ;

- le démantèlement des équipements et conduites des installations à boucles, des équipements du réacteur auxiliaire et des systèmes ;

- le démantèlement des dispositifs du réservoir du réacteur RFT enterré dans le puits de cuve situé dans le hall RM central ;

- le transport des équipements et structures du réacteur démantelé vers l’atelier de conditionnement sur un site spécial dans l’enceinte du Centre afin de les identifier, les fragmenter et les conditionner en châteaux de transport ;

- le contrôle final des châteaux de transport contenant les déchets et leur évacuation vers les organismes spécialisés.

La phase 3 du déclassement du réacteur RM, qui est la dernière, devrait être terminée en 2014-2015 et comprend les opérations de base suivantes :

- contrôle final de la radioactivité des locaux technologiques, des installations à boucles et du site du réacteur ;

- décontamination des locaux technologiques du circuit primaire du réacteur et des installations à boucles ;

- réhabilitation du site du réacteur et la rédaction de l’acte de radiation auprès des autorités réglementaires.

Il convient également de noter que les travaux de déclassement du réacteur RM se dérouleront à proximité de la mégalopole de Moscou, près de quartiers résidentiels où le trafic est important. Une attention particulière doit par conséquent être portée à la radioactivité et à l’assurance de sûreté de l’environnement lors de ces travaux.