Fabriquer du combustible haute précision - Sfen

Fabriquer du combustible haute précision

Publié le 29 février 2016 - Mis à jour le 28 septembre 2021
  • Combustible nucléaire
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Dans la Drôme, Romans-sur-Isere doit sa renommée à l’industrie de la chaussure et à la délicieuse pogne. Mais c’est aussi grâce à l’usine AREVA. NP – connue aussi comme CERCA puis FBFC (Franco-Belge de Fabrication de Combustible) – que la petite ville dromoise doit une bonne partie de son dynamisme économique. Depuis 1959, AREVA ROMANS a produit près 70 000 assemblages de combustible pour de nombreux exploitants de centrales nucléaires. Une production de haute précision en continu, 24 heures sur 24. 

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Préparation des assemblages avant expédition

Pour fabriquer un assemblage combustible, la première opération – la conversion – consiste à réceptionner des cristaux d’hexafluorure d’uranium (UF6) livrés, notamment par l’usine Georges Besse 2 du Tricastin voisin. Mélangés avec de la vapeur d’eau et portés à 60 °C, les cristaux se transforment en gaz avant d’être envoyés vers les fours de conversion. Là, grâce à l’adjonction d’hydrogène, on obtient une très fine poudre noire d’oxyde d’uranium (UO2).

 

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Atelier squelettage, contrôle final du squelette d’un assemblage de combustible

Placée dans des conteneurs, la poudre est ensuite broyée pour un calibrage parfait puis densifiée grâce à un savant mélange d’oxyde d’uranium, de dioxyde d’uranium et d’additifs. L’opération de pastillage commence. Le produit obtenu est compressé une première fois, sous forme de petites galettes épaisses. Galettes qui sont ensuite broyées, lissées et homogénéisées, transformées en petites granules sphériques, avant d’être compressées à nouveau pour devenir des pastilles d’uranium enrichi de 8 millimètres de diamètre et de 7 grammes. Vient alors l’étape de la cuisson, le frittage, dans un four à 1 700 °C qui donne aux pastilles la résistance d’une céramique très dense.

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Contrôle de pastilles

 

Enfin, les pastilles sont usinées et rectifiées jusqu’à la perfection. Le regard aiguisé des contrôleurs en gants blancs ne laisse passer aucun défaut, rebutant les pastilles non conformes.

Dans l’atelier d’usinage, les composants mécaniques des assemblages ont déjà été élaborés. C’est dans cet espace à la propreté impeccable, que sont assemblés les grilles, embouts et tubes grappes qui vont, avec les tubes guides, constituer le « squelette » de l’assemblage.

Non loin de là, à l’atelier crayonnage, les « crayons », ces longs tubes en zirconium de 4 mètres et de moins d’un centimètre de diamètre sont remplis avec les pastilles d’uranium et mis sous pression à l’hélium. Chaque crayon est fermé à ses deux extrémités, par des bouchons soudés. Chaque soudure, qui garantit l’étanchéité du crayon, est contrôlée visuellement par un technicien. Et chaque crayon est lui aussi contrôlé manuellement. Ensuite, 264 crayons sont insérés dans le squelette, sous eau, pour éviter les copeaux indésirables.

Une fois constitué, l’assemblage est soufflé pour être exempt de toute poussière. Son poids et sa taille sont vérifiés avant un ultime contrôle visuel. Il est ensuite stocké avant d’être emballé dans son écrin, un conteneur spécifique équipé d’indicateurs de choc, puis expédié vers la centrale nucléaire de destination.

Au total, une vingtaine de jours sont nécessaires pour transformer les cristaux d’hexafluorure d’uranium en assemblages de combustible prêt à l’emploi.

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Contrôle visuel des crayons de combustible

Pour garantir le suivi des matières nucléaires, l’usine de Romans est régulièrement inspectée par les équipes d’EURATOM[1]. Chaque pièce des assemblages, y compris les pastilles d’uranium, est tracée et répertoriée.

Deux autres activités d’AREVA à Romans, souvent méconnues et particulièrement sensibles, sont la fabrication de combustibles nucléaires pour les réacteurs de recherche et la fabrication de cibles à usage médical à base d’uranium. Pourtant, plus de 50 % des diagnostics de cancer dans le monde nécessitent ces cibles produites dans l’usine drômoise.

Si l’usine AREVA de Romans a pu faire, un temps, la Une de l’actualité pour des défauts en matière de sûreté, c’est aujourd’hui une installation performante tournée vers l’avenir. Son plan pluriannuel, validé par l’Autorité de sûreté nucléaire, a permis de renforcer la sûreté opérationnelle avec, entre autres, le doublement des effectifs de sûreté et la mise en place d’ingénieurs sûreté qui ont mission de contrôle. Sans oublier un programme d’investissement de 100 millions d’euros sur cinq ans. 

Le chantier emblématique de ce renouveau est la construction d’un centre de gestion de crise de 1 200 m², pour renforcer les moyens de gestion des situations d’urgence.

« Notre objectif est d’aller vers les meilleurs standards. Nous restons humbles et nous gardons la tête froide. Ce que nous voulons, c’est faire toujours mieux » conclut Arnaud Capdepon, directeur du site. Nul doute que l’usine de Romans va savoir relever le défi de l’excellence à long terme. 

 
EN CHIFFRES
 
1959 : Mise en service de l’usine CERCA (Compagnie pour l’étude et la réalisation de combustibles atomiques) pour les réacteurs de recherche et l’imagerie médicale
1970 : Mise en service de l’usine FBFC (Franco-Belge de fabrication de combustible) pour la fabrication du combustible de centrales nucléaires
800 emplois en 2015 : 700 salariés AREVA et 100 salariés sous-traitants permanents
15,5 Millions d’euros par an investis dans l’économie drômoise
630 tonnes d’uranium transformées en 2014 et un objectif à terme de 800 tonnes
80 000 pastilles constituent un assemblage combustible de 1 300 MWe
 


EURATOM est le traité de 1957 instituant la Communauté européenne de l’énergie atomique. Avec ses 300 inspecteurs, EURATOM garantit notamment que les matières nucléaires civiles ne sont pas détournées à d’autres fins.

Par la Rédaction

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