Base technique ppi asn

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Base technique ppi asn

  1. 1. Dossier : Protéger la population en situation d’urgence▼LES NOUVELLES MODALITÉS D’ACTIONLes bases techniques des plans d’urgence relevantdes pouvoirs publicsThe technical bases for government emergency planspar Didier Champion, directeur de l’environnement et de l’intervention et Karine Herviou, adjointe au chef du servicedes situations d’urgence et d’organisation de crise – Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN)Objectifs des plans d’urgence Pourquoi et comment établir des bases techniques des plans d’urgenceLes plans d’urgence élaborés par les pouvoirs pu-blics autour de la plupart des installations nu- L’efficacité de la mise en œuvre des plans d’ur-cléaires de base (INB) répondent à l’objectif géné- gence suppose que ceux-ci aient été élaborés enral de protection des populations en cas d’accident amont de tout accident, en tenant compte des spé-grave pouvant se produire dans ces installations. cificités propres à chaque installation et à son envi-Cette démarche contribue à la défense en profon- ronnement. Pour cela, une analyse des situationsdeur au titre de la sûreté nucléaire. accidentelles variées, susceptibles de se produire dans l’installation ou à l’occasion du transport deEn effet, malgré toutes les dispositions techniques colis de matières radioactives, sert de base tech-et organisationnelles prises pour prévenir les dé- nique à la conception de ces plans.faillances matérielles et humaines, les INB demeu-rent des activités à risque, pour lesquelles la sur- Ainsi, pour chacun des sites nucléaires, l’exploitantvenue d’accidents graves pouvant entraîner des re- qui est responsable de la réalisation des études dejets importants de produits radioactifs ou toxiques sûreté et de l’évaluation des conséquences des ac-dans l’environnement doit être prise en considéra- cidents, est tenu de réaliser un inventaire de toustion. En cas d’accident dans une installation, même les types d’événement envisageables, pouvant en-en l’absence de tout rejet immédiat à l’extérieur, traîner des rejets liquides ou gazeux de substancesl’exploitant met en œuvre son plan d’urgence in- radioactives ou toxiques. Dans cet inventaire, sontterne (PUI) dont l’un des objectifs est de maîtriser pris en compte les événements pouvant causer unle plus en amont possible toute aggravation de la si- accident, qu’ils soient d’origine interne (défaillancetuation, afin de prévenir ou de limiter l’exposition d’un équipement ou d’un système de sûreté) ouaccidentelle des travailleurs sur le site et de la po-pulation riveraine. De plus, si l’accident provoqueou menace de provoquer des rejets importants Executive Summarydans l’environnement, le préfet déclenche le Plan Despite technical and organisational existing arrangements to preventParticulier d’Intervention (PPI), conduisant à mettre human and equipment failures, the occurrence of a severe accident in-en œuvre des actions de protection des populations ducing an important release of radioactive or toxic products could not beà court terme, telles que l’évacuation, la mise à totally excluded. Public authorities are responsible for the developmentl’abri ou l’ingestion d’iode stable. of emergency plans which main objective is the protection of the popu- lation in case of accident. The efficiency of emergency plans assumes they have been established before the occurrence of any accident, tak-De façon similaire aux INB, la survenue d’un acci- ing into account specificities of the installation and its environment. Ondent au cours d’un transport de matières radioac- the basis of the list of possible events likely to induce releases into thetives ne peut, elle aussi, être exclue. Pour faire face environment, some “envelope” scenarios are selected and their conse-aux conséquences potentielles de ce type d’événe- quences are assessed. The comparison of the consequences to refer-ment (rejets radioactifs ou émission de rayonne- ence levels for which protective actions are recommended gives the area where actions may be required. This approach is applied for the differ-ments) le préfet met alors en œuvre un plan de se- ent nuclear facilities in France. Examples are given in the article on thecours spécialisé pour les transports de matières definition of emergency plans technical basis for nuclear power plants,radioactives (PSS-TMR). other nuclear facilities and transportation of radioactive materials. 29
  2. 2. Dossier : Protéger la population en situation d’urgence▼d’origine externe, compte tenu de l’environnement sont pris en compte pour l’établissement du planpropre à chaque site (environnement industriel, d’urgence.voies de communication, événement climatique ex-ceptionnel…). L’IRSN, qui est notamment chargé de La comparaison des conséquences dosimétriquesl’examen des dossiers de sûreté fournis par l’ex- ou toxiques propres aux scénarios de référenceploitant, évalue chacune de ces situations et définit avec les niveaux d’intervention ou seuils d’effetsles scénarios accidentels “enveloppes“, c’est-à- létaux et irréversibles permet de déterminer adire déterminant les conséquences radiologiques priori les périmètres au sein desquels il faut pré-ou toxiques englobant celles des autres situations voir, dans le cadre des plans d’urgence, l’applica-accidentelles susceptibles de survenir sur le site. tion des différentes actions de protection desCertains scénarios sont également retenus en rai- populations.son de la rapidité d’apparition de rejets significatifsdans l’environnement. Ces scénarios constituent la Au début des années 2000, cette démarche a étéréférence pour l’élaboration des plans. complétée afin de protéger plus efficacement les populations lors d’accidents pouvant entraîner desDe même, pour les transports de matières radio- rejets dont les conséquences, bien que plus faiblesactives, l’inventaire des situations accidentelles que les scénarios enveloppes de référence, se-combine différents types de matières radioactives raient susceptibles d’atteindre les niveaux d’inter-transportées, de colis, de défaillances et d’agres- vention précités dès les toutes premières heuressions. Suivant la nature du risque (radiologique ou suivant le début de l’événement. Elle a conduit àchimique) et la cinétique de l’accident et du rejet prévoir l’engagement de façon “réflexe“ du plan(rapide ou lente), ces situations sont regroupées particulier d’intervention permettant ainsi d’enga-par catégories. Pour chaque catégorie, il est retenu ger, dans des délais brefs et sur une distance pré-un rejet-type considéré comme enveloppe. déterminée, les premières actions de protection de la population.Chaque scénario accidentel de référence ou caté-gorie de situations accidentelles est caractérisé par Application au cas des réacteurs à eauun rejet-type de substances radioactives ou pressurisée (REP) françaistoxiques, également appelé “terme source“. Lesconséquences radiologiques ou toxiques dans l’en- La démarche présentée ci-dessus a été mise environnement et sur les populations sont alors cal- œuvre dès la fin des années 1970 pour la définitionculées en prenant en compte différentes hypo- des plans d’urgence des centrales électronu-thèses sur les conditions météorologiques (stabilité cléaires comportant un réacteur à eau sous pres-atmosphérique, vitesse du vent, précipitations plu- sion (REP). Il s’agit d’un cas complexe à cause de lavieuses). variété des combinaisons de défaillances envisa- geables. Il se caractérise aussi par l’existence, dansLes doses ainsi estimées pour les personnes qui la plupart des cas d’accident possibles, de délaisseraient exposées aux substances radioactives importants permettant la mise en œuvre anticipéeprésentes dans l’air ou déposées au sol au cours de d’actions de protection des populations avant l’ap-ces rejets sont comparées aux niveaux d’interven- parition de rejets importants.tion à partir desquelles des actions de protectionsont recommandées en situation d’urgence radio- À la fin des années 1970, l’Institut de protection etlogique. En France, ces niveaux d’intervention sont de sûreté nucléaire (IPSN) a élaboré des “termesfixés par un arrêté ministériel paru en 2003, repre- sources“ de référence sur la base d’une étude pro-nant des recommandations de l’Agence internatio- babiliste américaine portant sur les réacteurs à eaunale pour l’énergie atomique. Les valeurs ainsi re- sous pression, dont les résultats permettaienttenues sont : d’apprécier les divers modes de défaillance de l’en-•une dose efficace de 10 mSv pour la mise à l’abri; ceinte de confinement lors d’accidents impliquant•une dose efficace de 50 mSv pour l’évacuation; la fusion du cœur du réacteur. Trois termes sources•une dose équivalente à la thyroïde de 100 mSv de référence, différenciés par le délai de défaillancepour l’administration d’iode stable. de l’enceinte de confinement et la filtration des re- jets radioactifs, ont été étudiés. C’est le terme-En ce qui concerne les rejets accidentels de sub- source de référence dénommé “S 3“, conduisant àstances chimiques, ce sont les seuils d’effets létaux un rejet différé et filtré de produits radioactifs, qui a(SEL) et les seuils d’effets irréversibles (SEI) qui été retenu, au début des années 1980, comme en- 30
  3. 3. Dossier : Protéger la population en situation d’urgence▼veloppe pour la définition des actions de protection La figure 2 présente l’évolution en fonction dudes populations à court terme. Ce scénario repose temps des distances auxquelles les niveaux d’inter-sur la fusion totale du cœur et l’utilisation du sys- vention à considérer pour l’établissement des péri-tème d’éventage-filtration de l’enceinte de confine- mètres des PPI sont atteints pour le terme sourcement (filtre à sable). Le déroulement de l’accident S3, tel qu’il a été défini au début des années 80. Au-est illustré sur la figure 1. Les radionucléides libé- delà des premières 24 heures, les niveaux d’inter-rés dans l’enceinte provoquent des rejets tout vention correspondant à la mise à l’abri et à l’in-d’abord limités pendant les 24 premières heures gestion d’iode stable pourraient être atteints surpuis plus importants au-delà. des distances dépassant 10 km, pour les individus les plus sensibles (enfants d’un an). Les rayons ac-Depuis ces travaux fondateurs, l’évolution des tuels de 5 et 10 km retenus dans les PPI des REPconnaissances a permis d’affiner ce scénario en- sont toutefois adaptés pour l’engagement des ac-veloppe en distinguant des défaillances de l’en- tions de protection des populations au cours desceinte de confinement par surpression interne, par 24 premières heures et même au-delà puisqueinteraction corium-béton et par défaut d’étan- l’utilisation du filtre à sable dès 24 heures après lechéité d’une traversée, et en calculant les consé- début de l’accident est une hypothèse pessimiste.quences radiologiques correspondantes. Des re- En situation accidentelle réelle, et selon le pronos-cherches se poursuivent encore aujourd’hui pour tic adapté aux circonstances propres à cet accident,améliorer les connaissances en matière d’accident il pourrait être nécessaire d’étendre les actions degrave; elles visent notamment à évaluer plus pré- protection au-delà des rayons préétablis des PPI;cisément les rejets associés à un accident de fu- les délais disponibles seraient alors mis à profitsion du cœur. pour la mise en œuvre de ces actions. T0 - Brèche Chute des barres de contrôle et sur le circuit baisse du niveau d’eau conduisant primaire au dénoyage du cœur T0 + 1 heure – Fusion du cœur et dispersion des produits T0 + 24 heures – Rejet de produits radioactifs dans radioactifs dans l’enceinte • Rejets dans l’environnement l’environnement après filtration suite à l’ouverture par les fuites naturelles de l’enceinte de confinement du filtre à sable Figure 1 : déroulement de l’accident de référence pris en compte pour dimensionner les PPI des réacteurs à eau pressurisé (terme source S3). 31
  4. 4. Dossier : Protéger la population en situation d’urgence▼ Distance dans laxe du vent à laquelle la dose efficace pour un enfant âgé dun an présent durant le passage du nuage atteint 10 mSv et 50 mSv 15 14 13 12 11 10 Distance en km 9 8 7 6 5 4 3 2 1 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 Temps depuis la fusion du cœur en heures Distance dans laxe du vent à laquelle la dose à la thyroïde par inhalation pour un enfant âgé dun an présent durant le passage du nuage atteint 100 mSv 24 22 20 18 16 Distance en km 14 12 10 8 6 4 2 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 Temps depuis la fusion du cœur en heuresFigure 2 : évolution au cours du temps de la distance à laquelle serait atteinte une dose efficace de 10 mSv et de 50 mSv (graphique du haut) etune dose à la thyroïde de 100 mSv (graphique du bas) pour un enfant de 1 an qui demeurerait sur place sans protection au cours d’un rejetaccidentel correspondant au terme source S3. Les conditions météorologiques retenues pour cette estimation sont celles considérées commemoyennes pour les sites français.L’introduction dans les PPI d’un mode de déclen- Application au cas des autres installa-chement réflexe au début des années 2000, a tions nucléaires de baseconduit, sur la base de l’accident de référence dé-crit précédemment, à définir un nouveau rayon de D’autres installations nucléaires de base telles que2 km pour la mise à l’abri et à l’écoute des popula- les réacteurs expérimentaux, les usines de fabrica-tions en cas d’accident à “cinétique rapide“. tion et de retraitement du combustible nucléaire, 32
  5. 5. Dossier : Protéger la population en situation d’urgence▼Tableau 1 : doses engagées sur 24 heures en cas de fusion totale et immédiate du cœur du réacteur expérimental OSIRIS. Doses engagées sur 24 heures 1 km 2 km 5 km Dose efficace 40 mSv 12 mSv 2 mSv Dose par inhalation à la thyroïde 100 mSv 30 mSv 5 mSvsont également concernées par un PPI depuis déré sur le réacteur OSIRIS, 24 heures après le dé-l’adoption, en 1988, d’un décret relatif aux plans but de l’accident, pour une condition météorolo-d’urgence. gique de diffusion normale et un vent d’une vitesse de 5 m/s.La définition des bases techniques des PPI de cesinstallations a été engagée au début des années Tricastin1990, selon une approche analogue à ce qui a étédéveloppé pour les REP antérieurement. Le site du Tricastin regroupe un grand nombreCependant, contrairement au cas des REP, plu- d’installations présentant des risques variés de na-sieurs rejets-types sont généralement considérés ture radiologique et chimique, dont des REP, despour la définition des actions de protection des po- installations présentant un risque de criticité, despulations à court terme. Les principaux accidents installations mettant en œuvre des produits urani-pouvant affecter ces installations sont l’incendie, fères, notamment l’hexafluorure d’uranium (UF6).l’explosion, la criticité, la fuite de produits radioac- L’inventaire des situations accidentelles suscep-tifs ou chimiques, notamment l’UF6, et la fusion du tibles de se produire sur le site et l’évaluation descœur pour les réacteurs expérimentaux. conséquences associées ont conduit à retenir plu- sieurs rejets-types correspondant à 12 accidents deL’exemple des PPI établis pour les sites de Saclay référence, dont celui relatif aux REP. La chute acci-et du Tricastin présenté ci-dessous illustre la dé- dentelle d’un avion militaire sur l’usine de COGEMAmarche appliquée. ou sur un parc de conteneurs d’UF6 cristallisé ou encore la fuite de conteneurs ou de stockages d’UF6Saclay ou d’acide fluorhydrique (HF) font partie des acci- dents de référence retenus pour la définition desDans le cas du PPI du site CEA de Saclay, les rejets- actions de protection à mettre en œuvre dans letypes considérés relèvent de deux scénarios enve- cadre du PPI. En raison de la complexité du site etloppes. des nombreuses installations concernées par un accident à cinétique rapide, et par souci de simpli-Le premier scénario retenu est un accident de fu- cité et d’efficacité, un rayon unique de 3,5 km a étésion totale et immédiate du cœur du réacteur expé- retenu pour le déclenchement du PPI en mode ré-rimental OSIRIS, avec un rejet immédiat non filtré flexe. Il englobe l’ensemble des périmètres obtenusde produits radioactifs suivi d’un rejet prolongé fil- à partir des scénarios enveloppes.tré. Le calcul des rejets suppose que les pièges àiode ne sont plus efficaces. À titre d’illustration, le tableau 2 présente les conséquences radiologiques et les distances aux-Le second scénario retenu est un incendie généra- quelles pourraient être atteints des seuils d’effetslisé dans une aile du bâtiment de l’installation CIS- létaux irréversibles pour un accident de fuite d’unBIO de fabrication de produits pharmaceutiques, conteneur UF6 sur l’usine de COGEMA, pour deuximpliquant l’ensemble des produits radioactifs pré- conditions météorologiques données.sents dans les différents locaux. Application au cas des transports deD’autres situations accidentelles peuvent bien sûr matières radioactivesse produire sur le site de Saclay, mais leurs consé-quences radiologiques sont moindres, au regard de Des plans d’urgence sont également élaborés parcelles des deux scénarios retenus pour le PPI. les pouvoirs publics depuis le début des années 2000 pour faire face à des accidents au cours duLe tableau 1 présente les conséquences radiolo- transport de matières radioactives. Dans un tel cas,giques associées à l’accident de référence consi- les principaux risques pour les populations sont, 33
  6. 6. Dossier : Protéger la population en situation d’urgence▼Tableau 2 : conséquences radiologiques et distances d’atteinte des seuils toxiques associées à un accident de fuite de conteneur d’UF6 surl’usine de COGEMA. Conséquences radiologiques dues à l’uranium Condition météo Diffusion faible – vent de 3 m/s Diffusion normale – vent de 5 m/s Distance 1 km 2 km 5 km 1 km 2 km 5 km Dose efficace 32 mSv 9 mSv 1,4 mSv 16 mSv 4 mSv 0,7 mSv Distances d’atteinte de seuils toxiques pour l’uranium Condition météo Diffusion faible – vent de 3 m/s Diffusion normale – vent de 5 m/s Effets létaux (50%)* < 500 m < 500 m Effets irréversibles (lésion rénale) Jusqu’à 2900 m Jusqu’à 1800 m Distances d’atteinte de seuils toxiques pour l’acide fluorhydrique Condition météo Diffusion faible – vent de 3 m/s Diffusion normale – vent de 5 m/s Effets létaux < 500 m < 500 m Effets irréversibles Jusqu’à 580 m < 500 m *le SEL correspond à 50% des décès.d’une part, l’exposition par inhalation de sub- d’expérience des exercices. Cette démarche eststances radioactives rejetées dans l’environnement complétée par la détermination des éléments d’in-à la suite de la défaillance des barrières de confi- formation (ou critères) pouvant être recueillis surnement d’un colis, d’autre part, l’exposition directe les lieux de l’accident pour apprécier la gravitéaux rayonnements émis par les matières radioac- réelle ou potentielle de l’accident et définir le péri-tives transportées si la protection radiologique du mètre de sécurité à mettre en place. Enfin, cer-colis est dégradée, ou en cas d’accident de criticité. taines situations ont été regroupées afin de ne re- tenir qu’un nombre limité de périmètres de sécu-Un accident de transport de matières radioactives rité réflexes.peut se produire pratiquement à n’importe quel en-droit en France et il peut concerner des types de Ainsi, trois périmètres de sécurité sont retenustransport très divers; il n’y a donc pas, en règle gé- dans le cas d’un accident de transport de matièresnérale, d’équipe spécialisée immédiatement dispo- radioactives affectant un colis :nible pour identifier de façon certaine les risques et • une zone d’évacuation systématique de 100définir et mettre en œuvre les actions optimales de mètres de rayon autour du lieu de l’accident;protection des populations. Il a donc été décidé de dé- •une zone de mise à l’abri de la population dans unfinir a priori des critères et des actions simples per- rayon de 500 mètres autour du lieu de l’accident,mettant aux premiers intervenants (forces de l’ordre pour un transport de colis notifié auprès de laou premiers secours), à partir des constats faits sur Direction de la défense et de la sécurité civile et deles lieux de l’accident, d’engager de façon réflexe des la Direction générale de la sûreté nucléaire et de lapremières actions de protection des populations, radioprotection (soumis ou non à un incendie) etadaptées à la gravité de l’accident. Ces actions se- pour les situations d’incendie sévère affectant unraient à mettre en œuvre à l’intérieur d’un périmètre certain type de colis;de sécurité, caractérisé par une distance de sécurité. •la mise à l’abri de la population dans un secteur angulaire d’environ 60°, sur une distance de 1000La démarche générale proposée pour l’évaluation mètres, orienté sous le vent du colis, pour les si-des distances de sécurité à retenir dans les PSS- tuations d’incendie sévère affectant un colis de typeTMR a été établie en cohérence avec celle corres- citerne ou chargé d’hexafluorure d’uranium.pondant aux plans particuliers d’intervention (PPI).Elle a de plus été menée en concertation avec les Conclusionacteurs de terrain pour tenir compte de leur expé-rience en matière d’intervention, y compris pour les Un plan particulier d’intervention ou un plan de se-accidents de nature chimique, et intègre le retour cours spécialisé permet de faire face aux consé- 34
  7. 7. Dossier : Protéger la population en situation d’urgence▼quences à court terme d’un accident entraînant un 1990, notamment à l’occasion de la préparationrejet de produits radioactifs ou chimiques corres- des exercices, et doit se poursuivre encore.pondant aux accidents de référence pris en compte Compte tenu de l’évolution des connaissances, no-lors de l’établissement des bases techniques et tamment en matière d’accident grave et de com-d’assurer la protection immédiate des populations. portement des produits radioactifs ou chimiques àEn fonction du déroulement de l’accident et du l’intérieur des installations ainsi que dans l’envi-contexte local (nombre de personnes concernées, ronnement, les bases techniques des PPI sontvoies d’accès…) des actions de grande ampleur mises à jour, dans le but de disposer d’évaluationspourraient être décidées en termes d’évacuation, plus réalistes. Dans ce contexte, les améliorationsde mise à l’abri et d’ingestion d’iode stable. apportées aux modèles de dispersion atmosphé- rique des substances radioactives ou toxiques de-De telles actions ne peuvent être engagées effica- vraient permettre de mieux prendre en compte lescement que si elles ont été définies au préalable, spécificités des sites et de leur environnement, parnotamment en terme de dimension. Il s’agit là de exemple la présence de reliefs. Par ailleurs, lesl’intérêt initial des bases techniques des plans bases techniques des PPI considèrent principale-d’urgence, telles que décrites dans cet article. Au- ment les premières 24 à 48 heures d’un accident;delà, la connaissance des situations accidentelles dans le cadre des réflexions en cours au plan na-de référence est essentielle à la bonne information tional sur la gestion post-accidentelle d’un événe-des administrations locales, des élus et plus géné- ment à caractère radiologique et la transition avecralement du public. Cette démarche d’information la phase d’urgence, il conviendra de tenir comptesur le risque accidentel lié aux activités nucléaires des conséquences des rejets accidentels sur unes’est largement développée depuis les années plus longue durée. ■ 35

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