Iter : l’ASNR exclut la chambre à vide de la réglementation des équipements sous pression

L’ASNR a accepté d’exclure la chambre à vide du projet Iter de la réglementation des équipements sous pression nucléaires (ESPN). Une avancée pour le réacteur et la filière qui démontre la flexibilité du régulateur pour les technologies de fusion.

C’est peut-être un détail pour vous, mais pour la fusion française ça veut dire beaucoup. L’Autorité de sûreté nucléaire a accepté d’exclure la chambre à vide du tokamak expérimental du champ d’application de la réglementation pression (ESPN). Une exception justifiée par la spécificité de cet équipement par rapport aux réacteurs à fission, cible première de cette exigence de sûreté. Si cette décision prouve la capacité du gendarme du nucléaire français de s’adapter aux innovations et notamment à la fusion, elle ne constitue pas une jurisprudence et ne saurait être généralisée à d’autres installations, y compris dans la fusion.

La réglementation pression possède un historique important, qui remonte bien avant qu’elle ne s’applique au secteur nucléaire. Elle vise à assurer la sécurité de tous les équipements sous pression et en particulier ceux qui contiennent des substances dangereuses. « Cette réglementation repose sur la fixation d’un certain nombre d’exigences techniques et méthodologiques qui portent sur la conception, la fabrication et le suivi en service », détaille à la RGN Pierre Bois, directeur général adjoint de l’Autorité de sûreté nucléaire et de radioprotection (ASNR). Les équipements nucléaires présentant un risque spécifique lié à la radioactivité qu’ils contiennent, et se voient appliquer des exigences supplémentaires associées à la fonction de sûreté qu’est le confinement.

Une réglementation pour la fission

L’une des obligations symboliques de la réglementation pression est l’épreuve hydraulique, où l’équipement est soumis à une pression supérieure à celle de ses conditions de fonctionnement habituelles. « Cette étape est absolument déterminante pour les réacteurs à eau pressurisée d’EDF, notamment lors de la requalification décennale des circuits primaires, souligne Pierre Bois. Pour autant, ce n’est qu’une petite partie des exigences qui permettent notamment d’assurer la surveillance dans la durée de l’équipement. »

Mais si la réglementation ESPN assure une fiabilité dans le confinement des matières radioactives et dans la prévention des accidents pour les installations nucléaires classiques, elle n’est pas parfaitement adaptée à une machine aussi innovante qu’un réacteur à fusion. « Dans le cas d’Iter, les contraintes principales qui vont s’exercer sur la chambre à vide ne sont pas celles du liquide de refroidissement sous pression, mais celles des champs magnétiques qui sont utilisés pour confiner le plasma à l’intérieur, explique le directeur général adjoint de l’ASNR. Les forces ne s’appliquent pas tout à fait aux mêmes endroits et n’ont pas le même profil, les parties les plus contraintes de l’objet ne sont pas les mêmes. In fine, dans la démarche de conception de cet objet, ce qui a présidé au choix de dimensionnement de l’équipement, ce n’est pas la pression qui est d’ordre secondaire, mais plutôt la résistance aux forces magnétiques. »

Adapter à la fusion nucléaire

La chambre à vide d’Iter est une structure métallique conçue pour assurer le premier niveau de confinement, stabiliser le plasma de fusion et supporter les systèmes internes (couvertures et divertor). « Sa conception mécanique est principalement dictée par les charges électromagnétiques, tandis que les charges de pression associées au fluide caloporteur dans sa structure à double paroi ne constituent pas un facteur dimensionnant pour la tenue mécanique. La pression entre les deux parois de la chambre à vide est de l’ordre de quelques dizaines de bars et les contraintes associées 4 à 5 fois inférieures par rapport aux champs électromagnétiques », complète Gilles Perrier, responsable du département sécurité sûreté et qualité du projet international.

Ainsi, la réglementation ESPN développée pour le domaine de la fission n’est pas adaptée au design même d’un tokamak. « Cependant, les exigences de confinement demeurent inchangées, que ce soit au titre de la sûreté, la chambre à vide demeurant classée Elément Important pour la Protection (EIP) mais aussi au titre de la performance de la machine vis-à-vis du vide extrême à l’intérieur de la chambre », souligne Gilles Perrier. Aussi, pour un tokamak, une faille dans l’enceinte de confinement entraîne directement un arrêt de la réaction nucléaire.

Ces différents facteurs ont motivé l’ASNR dans sa décision d’exclure la chambre à vide d’Iter de la réglementation ESPN. « Attention, on ne sort pas d’un champ réglementaire pour arriver dans un vide réglementaire, souligne Pierre Bois. Il nous a paru plus directement opérationnel d’encadrer la chambre à vide d’Iter sur le plan réglementaire par des dispositions relevant du champ des installations nucléaires de base. »

Une première étape

Pour Iter Organization, cela représente l’aboutissement de trois années de travaux et d’échanges constructifs avec l’ASNR avec à la clé des avantages en particulier sur la fabrication et le contrôle qualité associé. « La réglementation ESPN est très rigide, avec des contraintes sur les contrôles et les réparations, ainsi qu’une supervision qualité qui repose principalement sur des organismes tiers », poursuit Gilles Perrier. « Sur la base du retour d’expérience acquis lors de la fabrication en atelier des secteurs de la chambre à vide, Iter Organization considère que ces exigences liées à la réglementation pression auraient notamment impacté les travaux de soudage des 9 secteurs, une opération devant débuter d’ici fin 2027. »

D’ici là Iter développe un nouveau plan pour « adapter le cadre aux besoins du projet tout en gardant un niveau de réalisation et de qualité très élevé ». Un programme de management de la qualité audité par une partie tierce est en cours de construction. « Il sera présenté à l’ASNR en 2026, ainsi qu’une évolution des critères relatifs à la taille maximale admissible des défauts lors du soudage », note Gilles Perrier.

La décision de l’ASNR montre la capacité du gendarme du nucléaire à faire preuve de flexibilité pour les projets innovants. « Nous apportons une démonstration que la réglementation française offre un certain nombre de flexibilités et une capacité à mettre en œuvre ce qu’on appelle une approche graduée, c’est-à-dire s’occuper des vrais sujets avec attention et ne pas créer de contraintes inutiles là où il y a peu d’enjeux », souligne Pierre Bois. Cependant, cette adaptabilité ne signifie pour autant pas l’ouverture d’un nouveau cadre spécifique à la fusion nucléaire. Iter est avant tout une installation de recherche et ne préfigure pas ce que seront techniquement des réacteurs commerciaux. « Les mêmes conditions pourront conduire aux mêmes effets, mais j’appelle à une très grande prudence sur la volonté que pourraient avoir certains acteurs du secteur à trouver dans cette décision une jurisprudence. Ce n’est pas le cas. »

Scruter par le privé

Et le secteur privé ne s’y trompe pas. Contrairement à d’autres pays, la France n’est pas engagée dans la création d’un cadre spécifique à la fusion nucléaire. Pour autant, cet ajustement réglementaire est perçu comme une bonne nouvelle. « C’est une étape constructive vers ce que nous appelons une approche réglementaire adaptée à l’objectif (« fit for purpose ») pour la fusion », explique à la RGN Masood Akmali, responsable de la sûreté et de la réglementation chez Renaissance Fusion. « Chaque décision constitue donc un précédent très utile, montrant que les composants de fusion peuvent être évalués en fonction de leur véritable fonction de sûreté et des charges de conception réellement dominantes », ajoute-t-il. ■