EMN - École des Mines de Nantes

Contexte

La sûreté nucléaire constitue, avec la sécurité dont elle est une composante, une priorité chez les organismes de l’industrie nucléaire. L'affirmation de la priorité "sécurité-sûreté" est essentielle : elle exprime une stratégie fondamentale de l'entreprise qui doit être partagée par tous. Pour être opérationnelle, cette priorité est traduite en termes de management et d'organisation, d'objectifs techniques et de méthodes techniques. L’enseignement en sûreté est dispensé par des conférenciers reconnus dans l’industrie nucléaire en France. Le module « modélisation des réactions nucléaires » de l’UV a pour but de familiariser les élèves avec les modèles de simulation utilisés pour décrire le transport des neutrons et des rayonnements électromagnétiques dans la matière ainsi que le calcul de criticité des systèmes nucléaires. Enfin, le module de radioprotection permet aux élèves d’assimiler un ensemble de connaissance sur les effets sur la santé des rayonnements ionisants, la réglementation, la dosimétrie, les expositions environnementales et leurs conséquences mais également sur la radioprotection en milieu professionnel et la radioprotection et la société.

Objectifs

Objectifs généraux

Les principaux objectifs de l’UV sont :
- La sensibilisation des élèves à la complexité technique, économique et humaine de la sûreté nucléaire et de déclencher chez eux la démarche leur permettant de développer leur culture de sûreté.
- La prise en main du modèle MCNP pour être capable d’apporter des réponses en terme de radioprotection par exemple quant à la conception d’installations utilisant les rayonnements ionisants comme un cyclotron.
- Le développement d’esprit critique quant à l’application de la modélisation vis-à-vis des systèmes complexes.
- L’apprentissage de quelques règles de radioprotection lors d’une mise en situation dans un laboratoire utilisant les rayonnements ionisants.

Objectifs operationnels

A l’issu de l’UV l’élève sera capable d’intervenir dans des projets de type nucléaire et para-nucléaire qui nécessitent une modélisation d’un système 3D en dimension réelle (construction d’installations utilisant le rayonnement ionisant, stockage de déchets nucléaires,….). Les connaissances de base acquises en sûreté et en radioprotection permettront aux élèves de développer la culture sûreté et d’intégrer des entreprises en tant qu’ingénieur sûreté par exemple.

Competences requises

Compétences requises

L’élève doit avoir les connaissances de base concernant les interactions rayonnements/matières et connaître les notations de base de neutronique (fissions, flux neutronique, section efficace….).

Unites de valeurs cibles

Codes UVs cibles

UV ST107RI (Physique des Rayonnements Ionisants)

UVs cibles

Réacteurs, matériaux nucléaires et accélérateurs (ST09RN)
Gestion et stockage des déchets nucléaires (ST09GD)

Contenu et organisation pedagogique

Contenu de l'UV

L’UV se compose de trois modules incluant des conférences, des cours, des TD et des activités pratiques :
- Sûreté des installations nucléaires (45h) : ensemble de conférences dispensées par des professionnels reconnus dans leur domaine. Les conférences abordent entre autres la sûreté des laboratoires et des usines nucléaires, les études probabilistes de la sûreté, le transport des matières radioactives, le contrôle non destructif, les grands accidents du nucléaire, l’accidentologie et la gestion de crise, l’impact sur l’environnement et la déconstruction des installations nucléaires de base (INB).
- Modélisation des réactions nucléaires (30h) : l’ensemble des cours et des activités pratiques permet aux élèves de se familiariser avec des modèles nucléaires, en particulier MCNP (Monte-Carlo N Particles), un modèle probabiliste qui décrit le transport des neutrons et des rayonnements électromagnétiques dans la matière ainsi que le calcul de criticité des systèmes nucléaires.
- Radioprotection (15h) : Après une introduction des grandes notions de radioprotection (exposition, dose absorbée, débit de dose absorbée) les aspects suivants sont abordés : les effets des rayonnements ionisants sur l’organisme, les notions sur la réglementation française, les limites d’exposition, les catégories des travailleurs, les moyens de protection et enfin la gestion des sources et des déchets radioactifs. Les élèves sont mis en situation dans un laboratoire de recherche utilisant des radioéléments.

Activités pédagogiques

Le module « Sûreté des installations nucléaires » consiste en un cycle de conférences (15x3h) avec une évaluation sous forme de rapport synthétique des diverses conférences suivi d’un échange avec le RO.
Le module « Modélisation des réactions nucléaires » est organisé en cours (12x1,25h), TD (2x1,25h) et AP (10x1,25h). Les comptes rendus notés de certains AP font office d’évaluation.
Le module « Radioprotection » est organisé en conférence (2x3h), cours (2x3h) et AP (3h). L’évaluation est réalisée sous forme d’AP.

Supports pédagogiques

Notes de cours et références bibliographiques seront données par les intervenants en début de cours. Une demande d’autorisation d’affichage des supports des conférenciers en cours.
Le site internet de l’IRSN est particulièrement conseillé : www.irsn.fr

Critere et mode d'evaluation

Critères d"évaluation

AP individuel (modélisation nucléaire)
Evaluation sous forme de rapport synthétique des diverses conférences et un entretien individuel avec le RO (sûreté)
AP individuel sur les pratiques de radioprotection dans le laboratoire radiochimie du département SUBATECH

Nombre d'évaluations

6