Brevet FR3131065A1 — publié le 20230623

Procédé de gestion d’un déchet nucléaire L’invention concerne un procédé de gestion d’un déchet nucléaire (1) comprenant la mise en œuvre par des moyens de traitement de données (104) des étapes de : b1) détermination d’au moins une première caractéristique du déchet nucléaire (1) autre que relative à la radioactivité du déchet nucléaire (1), b2) détermination d’une deuxième caractéristique du déchet nucléaire (1) relative à la radioactivité du déchet nucléaire (1) à partir de données d’un capteur de radioactivité, c) attribution d’une classe de conditionnement au déchet nucléaire (1) parmi une pluralité de classes de conditionnement en fonction de la première caractéristique et de la deuxième caractéristique. Figure 1. Procédé de gestion d’un déchet nucléaire DOMAINE TECHNIQUE GENERAL La présente invention concerne le domaine du nucléaire. Plus précisément, la présente invention concerne la gestion de déchets nucléaires. ETAT DE L’ART En France, la loi de transition énergétique pour la croissance verte adoptée en 2015 impose une baisse de l’électricité d’origine nucléaire avec pour conséquence le démantèlement de centrales nucléaires. En effet, un objectif de la loi consiste à porter la part du nucléaire dans la production d’électricité à 50 % à l’horizon 2025. 51 installations nucléaires civiles sont actuellement à l’arrêt en France (36 du CEA, 9 d’EDF et 6 d’Orano). Le premier réacteur à eau sous pression (REP) « de série » a été mis à l’arrêt, à Fessenheim, en février 2020. Le gouvernement français prévoit la fermeture de 14 réacteurs d’ici 2035. Dans le reste du monde, de nombreuses centrales nucléaires sont en cours de démantèlement ou vont être démantelées en particulier aux Etats-Unis, en Allemagne, au Japon, en Belgique et au Royaume-Unis. Le marché mondial du démantèlement peut être estimé à 300 à 600 Md€ sur un siècle, pour 450 réacteurs devant être arrêtés au cours des 50 prochaines années. En outre, actuellement en France, 18 centrales nucléaires et 56 réacteurs nucléaires sont en activité. Dans le monde, 443 réacteurs nucléaires sont en activité. Toutes ces centrales nécessitent régulièrement des travaux de maintenance et de modernisation. Lorsqu’une centrale nucléaire est exploitée, entretenue, modernisée ou démantelée, une grande quantité de déchets nucléaires est générée. Ces déchets nucléaires sont différents les uns des autres. Ils sont composés de matériaux différents, présentent une radioactivité de différents types et intensités et peuvent contenir différentes substances polluantes. Ces déchets nucléaires doivent ainsi être séparés et triés d’une façon appropriée à leurs spécificités pour ensuite les stocker sur le long terme, les jeter ou les recycler. Pour cela, les déchets nucléaires doivent donc être inspectés, analysés, classifiés, déplacés, etc… Actuellement, le tri des déchets nucléaires est mis en œuvre par des humains et/ou à l’aide de machines qui nécessitent l’intervention d’un opérateur humain. De nombreux opérateurs sont nécessaires car ces derniers ne doivent pas travailler pendant plus d’une certaine durée pour limiter leur exposition à la radioactivité. Le processus de tri est donc coûteux et peut impliquer des dangers pour les opérateurs. En outre, des erreurs humaines peuvent avoir lieu et des déchets recyclables sont régulièrement jetés. Cela peut également avoir de graves conséquences lorsque des déchets qui ne sont pas censés être conditionnés ensemble le sont et réagissent ensemble de sorte à générer des substances dangereuses. De plus, les déchets nucléaires ne sont pas disposés de façon optimale dans les conteneurs de stockage et le nombre de conteneurs de stockage est alors très important. Aussi, des déchets nucléaires supplémentaires sont générés car le matériel utilisé par l’opérateur pour le tri devient un déchet nucléaire. De surcroît, pour trier les déchets nucléaires, il est nécessaire d’acquérir des informations les concernant. Actuellement, un déchet nucléaire est sélectionné manuellement dans une pile de déchets nucléaires. Puis, le déchet nucléaire est photographié sans qu’aucune analyse de la photographie ne soit mise en œuvre. Aussi, des informations concernant le matériau du déchet sont acquises via des capteurs spécifiques ou sont déterminées à l’œil nu par un opérateur ou par analyse poussée en laboratoire. Ces modes de réalisation sont chronophages et les informations enregistrées par les opérateurs peuvent être erronées ou lacunaires. Par ailleurs, des méthodes de gestion et de tri de déchets existent dans le cadre de l’industrie traditionnelle de déchets (non nucléaires). Cependant, ces méthodes ne sont pas adaptées aux particularités des déchets nucléaires. Dans l’industrie automobile, des objets circulent sur un convoyeur, sont identifiés puis attrapés par des bras robots pour être disposé au bon endroit (i.e. en général assemblés à d’autres pièces). Cependant, ces objets ont des formes prédéterminées, des destinations prédéterminées, et ne sont pas radioactifs. Enfin, dans le domaine de la livraison de colis, des objets sont disposés dans des cartons. Cependant, ces objets ont des formes régulières et ne sont pas radioactifs. En outre, il n’y a pas de problématique d’optimisation de la disposition de plusieurs objets dans un carton puisqu’un carton contient généralement un seul objet et le temps de stockage est très cours, généralement uniquement dans le but du transport. En conséquence, il manque actuellement des solutions pour la gestion de déchets nucléaires qui soient moins onéreuses, moins dangereuses pour l’homme, plus rapides et plus optimales. PRESENTATION DE L’INVENTION La présente invention se rapporte ainsi selon un premier aspect à un procédé de gestion d’un déchet nucléaire comprenant la mise en œuvre par des moyens de traitement de données des étapes de : b1) détermination d’au moins une première caractéristique du déchet nucléaire autre que relative à la radioactivité du déchet nucléaire, b2) détermination d’une deuxième caractéristique du déchet nucléaire relative à la radioactivité du déchet nucléaire à partir de données d’un capteur de radioactivité, c) attribution d’une classe de conditionnement au déchet nucléaire parmi une pluralité de classes de conditionnement en fonction de la première caractéristique et de la deuxième caractéristique. Selon des caractéristiques avantageuses et non limitatives : Le procédé comprend en outre une étape (d) de conditionnement du déchet nucléaire en fonction de la classe de conditionnement du déchet nucléaire. Le procédé comprend une étape (d0) préalable à l’étape (d) comprenant la disposition du déchet nucléaire dans une zone d’attente dans laquelle une pluralité de déchets nucléaires peut être disposée, une étape de calcul de disposition spatiale de déchets nucléaires dans un conteneur en fonction de l’ensemble des déchets nucléaires disposés dans la zone d’attente et une étape de disposition du déchet nucléaire dans le conteneur en fonction de la disposition spatiale de déchets nucléaires. L’étape (d) comprend une étape (d1) de broyage du déchet nucléaire avec d’autres déchets nucléaires de la même classe de conditionnement. La deuxième caractéristique est un niveau de radioactivité du déchet nucléaire parmi une pluralité de niveaux de radioactivité. La première caractéristique est une caractéristique relative à la composition du déchet nucléaire et est déterminée à l’étape (b1) à partir de données d’un capteur de composition et/ou d’une classification d’une image du déchet nucléaire. La première caractéristique est un matériau. Le procédé comprend une étape (a4) de détermination du poids du déchet nucléaire. Le procédé comprend une étape (a7) de détermination d’un type du déchet nucléaire. Le procédé comprend une étape (a6) de détermination de paramètres géométriques du déchet nucléaire à partir d’une image du déchet nucléaire, les paramètres géométriques comprenant des dimensions, un volume et/ou une surface externe du déchet nucléaire. Le procédé comprend une étape (a8) de découpe du déchet nucléaire si un paramètre géométrique dudit déchet nucléaire est supérieur à un seuil du paramètre géométrique dudit déchet nucléaire ou si le poids dudit déchet nucléaire est supérieur à un seuil de poids. Des paramètres géométriques du déchet nucléaire sont obtenus à partir de l’analyse d’une image 3D du déchet nucléaire. L’image 3D est construite à partir d’une pluralité d’images 2D obtenues par rotation du déchet nucléaire par rapport à une caméra ou à partir d’une carte de profondeur acquise par une caméra de profondeur. Le procédé comprend une étape préalable (a1) d’identification du déchet nucléaire à partir d’une image d’une pluralité de déchets nucléaires, le procédé étant mis en œuvre pour au moins un déchet nucléaire de ladite pluralité de déchets nucléaires. Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un système de gestion d’un déchet nucléaire comprenant des moyens de traitement de données configurés pour déterminer au moins une première caractéristique du déchet nucléaire autre que relative à la radioactivité du déchet nucléaire, déterminer une deuxième caractéristique du déchet nucléaire relative à la radioactivité du déchet nucléaire à partir de données d’un capteur de radioactivité et attribuer une classe de conditionnement au déchet nucléaire parmi une pluralité de classes de conditionnement en fonction de la première caractéristique et de la deuxième caractéristique. Selon des caractéristiques avantageuses et non limitatives : Le système comprend un appareil de découpe configuré pour découper le déchet nucléaire. Le système comprend au moins un capteur de radioactivité configuré pour acquérir des données de capteur de radioactivité du déchet nucléaire et une caméra configurée pour acquérir au moins une image du déchet nucléaire. PRESENTATION DES FIGURES D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre d’un mode de réalisation préférentiel. Cette description sera donnée en référence aux figures annexées dont : La représente un système de gestion de déchets nucléaires selon un mode de réalisation possible de l’invention, La est un organigramme détaillé d’un procédé de gestion de déchets nucléaires selon un mode de réalisation possible de l’invention, La est un organigramme simplifié du procédé de gestion de déchets nucléaires selon un mode de réalisation possible de l’invention, La est un diagramme représentant le cheminement des données dans le cadre d’une classification d’un déchet nucléaire selon un mode de réalisation possible de l’invention, La représente schématiquement des dispositions possibles de formes simplifiées déchets nucléaires dans une modélisation de conteneur. Procédé de gestion d’un déchet nucléaire (1) comprenant la mise en œuvre par des moyens de traitement de données (104) des étapes de : b1) détermination d’au moins une première caractéristique du déchet nucléaire (1) autre que relative à la radioactivité du déchet nucléaire (1), b2) détermination d’une deuxième caractéristique du déchet nucléaire (1) relative à la radioactivité du déchet nucléaire (1) à partir de données d’un capteur de radioactivité, c) attribution d’une classe de conditionnement au déchet nucléaire (1) parmi une pluralité de classes de conditionnement en fonction de la première caractéristique et de la deuxième caractéristique. Procédé selon la revendication 1 comprenant en outre une étape (d) de conditionnement du déchet nucléaire (1) en fonction de la classe de conditionnement du déchet nucléaire (1). Procédé selon la revendication 2, comprenant une étape (d0) préalable à l’étape (d) comprenant la disposition du déchet nucléaire (1) dans une zone d’attente dans laquelle une pluralité de déchets nucléaires (1) peut être disposée, une étape de calcul de disposition spatiale de déchets nucléaires (1) dans un conteneur (9) en fonction de l’ensemble des déchets nucléaires (1) disposés dans la zone d’attente et une étape de disposition du déchet nucléaire (1) dans le conteneur (9) en fonction de la disposition spatiale de déchets nucléaires (1). Procédé selon l’une quelconque des revendications 2 et 3, dans lequel l’étape (d) comprend une étape (d1) de broyage du déchet nucléaire (1) avec d’autres déchets nucléaires (1) de la même classe de conditionnement. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la deuxième caractéristique est un niveau de radioactivité du déchet nucléaire (1) parmi une pluralité de niveaux de radioactivité. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la première caractéristique est une caractéristique relative à la composition du déchet nucléaire (1) et est déterminée à l’étape (b1) à partir de données d’un capteur de composition (105) et/ou d’une classification d’une image du déchet nucléaire (1). Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la première caractéristique est un matériau. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant une étape (a4) de détermination du poids du déchet nucléaire (1). Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant une étape (a7) de détermination d’un type du déchet nucléaire (1). Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant une étape (a6) de détermination de paramètres géométriques du déchet nucléaire (1) à partir d’une image du déchet nucléaire (1), les paramètres géométriques comprenant des dimensions, un volume et/ou une surface externe du déchet nucléaire (1). Procédé selon la revendication 10, comprenant une étape (a8) de découpe du déchet nucléaire (1) si un paramètre géométrique dudit déchet nucléaire (1) est supérieur à un seuil du paramètre géométrique dudit déchet nucléaire (1) ou si le poids dudit déchet nucléaire (1) est supérieur à un seuil de poids. Procédé selon l’une quelconque des revendications 10 et 11, dans lequel des paramètres géométriques du déchet nucléaire (1) sont obtenus à partir de l’analyse d’une image 3D du déchet nucléaire (1). Procédé selon la revendication 12, dans lequel l’image 3D est construite à partir d’une pluralité d’images 2D obtenues par rotation du déchet nucléaire (1) par rapport à une caméra (112) ou à partir d’une carte de profondeur acquise par une caméra de profondeur (113). Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, comprenant une étape préalable (a1) d’identification du déchet nucléaire (1) à partir d’une image d’une pluralité de déchets nucléaires (1), le procédé étant mis en œuvre pour au moins un déchet nucléaire (1) de ladite pluralité de déchets nucléaires (1). Système de gestion d’un déchet nucléaire (100) comprenant des moyens de traitement de données (104) configurés pour déterminer au moins une première caractéristique du déchet nucléaire (1) autre que relative à la radioactivité du déchet nucléaire (1), déterminer une deuxième caractéristique du déchet nucléaire (1) relative à la radioactivité du déchet nucléaire (1) à partir de données d’un capteur de radioactivité et attribuer une classe de conditionnement au déchet nucléaire (1) parmi une pluralité de classes de conditionnement en fonction de la première caractéristique et de la deuxième caractéristique. Système (100) selon la revendication 15 comprenant un appareil de découpe (108) configuré pour découper le déchet nucléaire (1). Système (100) selon l’une quelconque des revendications 15 et 16 comprenant au moins un capteur de radioactivité (102) configuré pour acquérir des données de capteur de radioactivité (102) du déchet nucléaire (1) et une caméra (112) configurée pour acquérir au moins une image du déchet nucléaire (1).