Centre commun de recherche

Policiers nucléaires en blouse blanche

Détecteurs de particules radioactives, surveillance satellitaire, lasers à capteurs, logiciels experts en langues exotiques, formation des inspecteurs nucléaires… Depuis un quart de siècle, le Centre commun de recherche de l'Union apporte son expertise logistique à l'AIEA (Agence internationale de l’énergie atomique), chargée de lutter contre la prolifération des armes et des matières nucléaires.

Manipulation de combustibles nucléaires dans le laboratoire des actinides. Manipulation de combustibles nucléaires dans le laboratoire des actinides.
© Institute for Transuranium Elements
L'ITU abrite le seul laboratoire non militaire de recherches sur les actinides. Inspection de la chambre d'analyse d'un spectromètre à photoélectrons. L'ITU abrite le seul laboratoire non militaire de recherches sur les actinides. Inspection de la chambre d'analyse d'un spectromètre à photoélectrons.
© Institute for Transuranium Elements
Réception d'échantillons dans des sas de confinement des laboratoires de l'AIEA de Seibersdorf (AU). Réception d'échantillons dans des sas de confinement des laboratoires de l'AIEA de Seibersdorf (AU).
© Dean Calma/IAEA
Contrôle de la radioactivité dans le milieu naturel lors d'une campagne de terrain effectuée en Géorgie (2002). Contrôle de la radioactivité dans le milieu naturel lors d'une campagne de terrain effectuée en Géorgie (2002).
© Petr Pavlicek/IAEA

Adopté en 1968 au sein des Nations unies, le traité sur la non-prolifération des armes nucléaires (TNP) vise à faire progresser le désarmement tout en reconnaissant le droit des nations à développer l'énergie nucléaire à des fins pacifiques. S’il réunit une vaste majorité des États de la planète, il compte quelques absents de taille, en particulier les puissances nucléaires que sont l’Inde, le Pakistan et Israël. Par ailleurs, la Corée du Nord, qui a réalisé un essai souterrain d’une bombe atomique en octobre 2006, a dénoncé le traité en janvier 2003. Et l’Iran, qui refuse d’interrompre sa production d’uranium enrichi, a banni de son territoire les inspecteurs de l’Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA), dont le mandat est d'assurer une surveillance mondiale de toute activité nucléaire susceptible de conduire à des visées militaires.

Cette agence basée à Vienne, qui fête le 29 juillet prochain son cinquantième anniversaire, emploie plus de 2 200 personnes de 90 nationalités. Chaque année, ses 250 inspecteurs effectuent quelque 10 000 visites auprès de 900 installations réparties dans 71 pays. Ces inspections visent à repérer tout programme d'armement clandestin et à lutter contre le trafic illicite de matières nucléaires, en particulier l’uranium, le plutonium et le thorium qui peuvent servir autant à des fins civiles que militaires. En 2005, dans un contexte de tensions croissantes, l’agence et son directeur général, l’Egyptien Mohamed El Baradei, ont vu leurs efforts récompensés par le prix Nobel de la paix.

"Notre mission de vérification est, en permanence, placée sous pression constate Olli Heinonen, directeur général adjoint de l’AIEA et chef du département chargé de l’application du TNP. L’accès à l’éducation et aux connaissances scientifiques, de même que la diminution des coûts technologiques, rendent l’option de l’arme nucléaire plus attirante dans certaines régions de tensions sécuritaires."

Rôles clés du Centre commun de recherche

Pour mener à bien leur tâche, les inspecteurs doivent bénéficier des technologies les plus pointues et de formations renouvelées pour lesquelles l’AIEA dépend des efforts conduits dans ces domaines par les États signataires du TNP. Pour sa part, l’Union soutient l'agence à hauteur d'environ six millions EUR chaque année, en offrant notamment les services scientifiques et technologiques développés de façon spécifique par son Centre commun de recherche (CCR).

"Les différents instituts du CCR jouent, depuis 1981, un rôle clé dans le bon fonctionnement de l’agence, rappelle Olli Heinonen. De la formation des inspecteurs jusqu’aux techniques d’analyse en laboratoire, en passant par la mise au point de logiciels d’information sur Internet ou de surveillance par satellite, une centaine de scientifiques et techniciens du CCR appuient le travail de l’AIEA dans vingt-cinq domaines."

Ainsi, à Karlsruhe (DE), l’Institut des éléments transuraniens (ITU) épaule étroitement les inspecteurs de l’AIEA. Entouré de barrières électrifiées, l’institut abrite le seul laboratoire non militaire de recherches sur les actinides, des éléments radioactifs qui comprennent l’uranium, le plutonium et le thorium. Forts de leurs microscopes électroniques, caissons blindés, spectromètres de masse et autres outils d'analyse des radionucléides, ses détectives en blouse blanche sont passés maîtres dans l’art d’analyser les échantillons recueillis par les inspecteurs. Dès 1990, on y a conçu un robot de laboratoire qui, en automatisant des opérations nécessaires aux analyses de haute précision, comme la séparation chimique d’uranium et de plutonium, permet tout à la fois de gagner du temps et de restreindre le risque d’exposition des chercheurs à la radioactivité.

Faire parler les empreintes

L’une de ces techniques consiste, par exemple, à vaporiser un élément d'un échantillon pour analyser les émanations qui en résultent, en comparant leur composition aux matériaux de références. Un autre procédé, particulièrement efficace, est le recours à des tissages de coton, mis à la disposition des inspecteurs, spécialement conçus pour recueillir des milliards de particules déposées dans les moindres poussières d'une installation. Grâce à la spectrométrie de masse, les chercheurs de l’ITU isolent les infimes particules radioactives et déterminent la composition isotopique des particules d'uranium. "Toute activité nucléaire laisse des traces", explique Klaus Mayer, responsable du laboratoire. "Chaque élément d’un processus technologique possède l’équivalent d’une empreinte digitale, riche en informations sur le procédé de production, voire sur ses utilisations potentielles. De même qu’un laboratoire de police analyse un maximum d’indices pour résoudre un crime (cheveux, empreintes digitales, résidus d’explosifs, fibres, etc.), nous analysons méticuleusement la composition de l’isotope, les impuretés, l’apparence macroscopique et la microstructure de chaque élément soumis. Nos outils, extrêmement puissants, identifient l’origine et l’utilisation prévue du matériel saisi par les inspecteurs. Quelques particules captées sur un site nous permettent parfois de remonter plusieurs années dans le temps."

Les limiers de l’ITU sont parvenus à élucider, depuis les années 1990, une trentaine de cas de trafics de matière nucléaire. Ils ont réussi, notamment, à caractériser le plutonium présent dans une mallette saisie en 1994 à l’aéroport de Munich. La même année, ils ont procédé à l’analyse de plusieurs pastilles de combustible nucléaire ainsi que d’un petit cylindre de plutonium pur à 99,7%, saisi à l’occasion d’une descente de police contre de supposés faux-monnayeurs.

Matériaux de référence

Situé à Geel (BE), un autre site du CCR, l'Institut des matériaux et mesures de référence (IRMM), est l’un des autres acteurs de la coopération européenne avec l’AIEA. Cet institut s'occupe du contrôle de qualité des mesures nucléaires dans les laboratoires européens ainsi que non-européens, une activité importante pour assurer la comparabilité des résultats de mesure. L'IRMM a également développé des "standards" qui servent d’échelles de référence dans les analyses de matériaux nucléaires.

Troisième organisme du dispositif européen, l’Institut pour la protection et la sécurité des citoyens (IPSC), situé à Ispra (IT), a réalisé nombre d’outils qui servent, par exemple, à former les inspecteurs ou à superviser leur mission dans la Fédération de Russie. Cet institut effectue également des tests sur le matériel transportable utilisé par les inspecteurs de l’AIEA dans des conditions opérationnelles parfois extrêmes.

Robot inspecteur

L’institut a mis au point un système de vérification d’installations complexes qui, en recourant aux technologies laser de mesure de distances améliore les capacités traditionnelles de détection visuelle. Les images vidéo ou photographiques classiques manquent de précision pour détecter les changements opérés sur des pièces de petite taille, mal éclairées ou… adroitement dissimulées. Or, les inspecteurs doivent parvenir à débusquer toute modification apportée à un système de haute sécurité nucléaire, qui peut se révéler critique, voire trahir un programme illicite.

Doté d’une multitude de capteurs, ce système laser permet de réaliser un modèle en trois dimensions, au millimètre près, d’une simple tuyauterie comme d’un réservoir, d’une salle des machines ou d’un bâtiment entier. En effectuant des scans à intervalles réguliers, et en superposant les images, il est possible de repérer de façon automatique toute modification dans une installation.

"Pourquoi le diamètre de ce tuyau a-t-il été modifié? Pouvez-vous documenter ces modifications? La moindre modification non communiquée suscite la curiosité des inspecteurs", explique Willem Janssens, chef de l’unité des garanties nucléaires au CCR.

En 2006, ce robot a été installé dans la gigantesque centrale de retraitement japonaise de Rokkasho Mura (38 bâtiments, 1 700 kilomètres de tuyauterie). Riche de l’expérience acquise auprès des centrales de retraitement de La Hague (FR) et de Sellafield (UK), le CCR soutient aussi la mission de surveillance de l’AIEA dans ce vaste complexe. L’Europe a également fourni un support essentiel pour la création, sur le site, d’un laboratoire de mesure et contrôle analytique.

Chasse à l'information

L’approche de la sûreté nucléaire a largement évolué ces dernières années, à la suite de la découverte d’un programme nucléaire militaire clandestin en Irak (1991), du démantèlement de filières impliquant des industriels européens et des trafics succédant à l’effondrement du régime soviétique. Pour tenter d’adapter les mécanismes de contrôle à ce nouveau type de fraudes, l’AIEA a adopté, en 1997 un protocole additionnel qui, dix ans plus tard, est d’application dans 78 États , y compris dans les 27 États membres de l’Union. Ce protocole élargit sensiblement les pouvoirs d’investigation des inspecteurs, désormais mandatés pour surveiller les flux d’informations relatives aux activités nucléaires potentiellement illicites.

À cet égard, le puissant moteur de recherche Europe Media Monitor (EMM), également conçu par le CCR, constitue un moyen unique de tamiser l'information mondiale dans ce domaine sensible(1). L'EMM analyse sept jours sur sept et vingt-quatre heures sur vingt-quatre, l'activité éditoriale de 800 sites et vingt-cinq agences de presse, en trente langues, y compris le farsi. Son logiciel collecte, indexe et analyse autant la presse que de nombreux rapports spécialisés et cette information est souvent combinée avec les images satellites disponibles en ligne. Ses filtres croisent les informations, évaluent leur intérêt et recensent les outils d’analyse complémentaires comme l’imagerie satellite – parce que, pour lutter contre les activités clandestines, rien de tel que de tout savoir.

  1. Avec quelque 10 000 mots-clés, l'EMM offre une véritable base de données informatives dans de nombreux secteurs aussi bien politiques que socio-économiques ou technoscientifiques. Le site est consulté par quelque 20 000 utilisateurs actifs. Il fournit chaque jour 25 000 articles et envoie 4 000 alertes par mail.
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plus de précisions

L'écolage en continu des inspecteurs

S’ils veulent s’assurer que les États respectent leurs engagements en matière de non-prolifération des armements nucléaires, les 250 inspecteurs de l’AIEA doivent connaître les techniques et les équipements les plus récents, être en mesure de mener des analyses précises et pouvoir manipuler des informations et des données extrêmement complexes.

En 2005, pour soutenir cette mission de l’AIEA – en y associant tous les responsables de la sûreté nucléaire au niveau de l'Union – l’Institut du CCR pour la protection et la sécurité des citoyens a conçu et gère le portail Internet Surveillance and information retrieval. Celui-ci est dédié aux systèmes et aux innovations technologiques concernant la sécurité nucléaire (vision en 3D, contrôles intégrés à distance, sécurisation des échanges d'information entre les agences de surveillance, recherche d'information).

Depuis de nombreuses années, le CCR fournit également des formations de haut niveau aux inspecteurs de l’AIEA. Comme le souligne son directeur général Roland Schenkel, "les besoins de formation les plus pressants concernent le renforcement des connaissances sur les installations sensibles, les filières de l’armement et des matériaux, les techniques d’analyse et de décision sur le site des centrales". Une nouvelle formation permet également de perfectionner les capacités d’observation et d’investigation des inspecteurs de l’AIEA, afin de détecter des activités non déclarées.

Les cours du CCR, qui couvrent l’ensemble du spectre de la sécurité nucléaire, ne sont néanmoins pas destinés uniquement à cette agence. Certaines formations s’adressent aux organismes officiels nationaux ou internationaux tels que Europol et Interpol, aux responsables des douanes ou de la sécurité, en leur permettant d’acquérir le savoir-faire nécessaire en matière de prévention et de protection, de techniques de détection et d’identification.



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