Accord d’exécution relatif à un programme de recherche et de développement commun en matière de source intense de neutrons

Conclu à Paris le 20 mai 1976

Approuvé par l’Assemblée fédérale le 17 septembre 1979¹

Instrument de ratification déposé par la Suisse le 22 février 1980

Entré en vigueur pour la Suisse le 22 février 1980

(État le 22 février 1980)

Les Parties contractantes

considérant que les Parties contractantes, qui sont soit des Gouvernements ou des Organisations internationales ou des Parties désignées par leurs Gouvernements respectifs conformément à l’art. III des Principes directeurs pour la coopération dans le domaine de la recherche et du développement en matière d’énergie, adoptés par le Conseil de direction de l’Agence internationale de l’énergie (l’«Agence») le 28 juillet 1975, désirent participer à un programme de recherche et de développement commun pour la construction d’une source intense de neutrons (le «Programme») afin d’avoir des renseignements sur le comportement de matériaux importants pour la conception des réacteurs à fusion,

considérant que les Parties contractantes qui sont des Gouvernements, et les Gouvernements des autres Parties contractantes (désignés collectivement par l’expression «Gouvernements») sont membres de l’Agence et sont convenues à l’art. 41 de l’Accord relatif à un Programme international de l’énergie²(l’«Accord PIE») d’exécuter des programmes nationaux et de favoriser l’adoption de programmes de coopération dans les domaines désignés à l’art. 42 de l’Accord PIE qui, en matière d’énergie, comprennent le domaine de la recherche et du développement pour la fusion thermonucléaire contrôlée,

considérant que le Conseil de direction de l’Agence a, le 28 juillet 1975, approuvé le Programme comme étant une activité spéciale au sens de l’art. 65 de l’Accord PIE,

considérant que l’Agence a reconnu que l’institution de ce Programme était un élément essentiel de la coopération internationale dans le domaine de la fusion thermonucléaire,

sont convenues de ce qui suit:

Art. 1 Objectifs

Les Parties contractantes acceptent de coopérer conformément aux dispositions du présent Accord à des activités de recherche conjointes relatives au développement et à la construction d’une source intense de neutrons («SIN») au Laboratoire scientifique de Los Alamos («LSLA») dont les activités sont dirigées par l’Université de Californie, laquelle est liée par contrat à l’Office de recherche et de développement sur l’énergie des États-Unis d’Amérique (actuellement «Département de l’Énergie»). Ces recherches seront plus spécialement poussées dans les domaines suivants: – développement d’une source de ions; – ingéniérie du vide; – aérodynamiques expérimentale et théorique et – systèmes et équipements techniques.

De plus, les Parties contractantes conviennent qu’il est dans leur intention d’assurer les tâches du présent Accord jusqu’aux phases de recherche et d’opération du projet SIN en tant qu’il pourra être agréé par les Parties concernées si la recherche exécutée en commun pour la construction d’une source intense de neutrons, telle quelle est décrite ci-dessus, s’avère être au bénéfice et à l’avantage de tous.

Les Parties contractantes pourront, d’un commun accord, ajouter d’autres disciplines à celles qui sont mentionnées ici.

Les aspects techniques du SIN sont décrits dans l’Appendice du présent Accord.

Art. 2 Étendue du programme

(a) La coopération entre les Parties dans les activités à exercer dans le présent Accord incluront: – léchange d’informations entre les Parties dans les domaines énoncés à l’art. 1; – l’envoi de scientifiques, d’ingénieurs et de personnel technique devant travailler au LSLA dans le ou les domaine(s) où ils sont spécialisés et – la réalisation des projets expérimentaux ou théoriques communs comme convenu par les Parties.

(b) Toutes les activités exigeant l’envoi de personnel seront conformes aux arrangements spécifiques conclus sur ce point entre la Partie qui envoie du personnel et le LSLA.

Art. 3 Échange d’informations

(a) Chaque Partie contractante qui envoie du personnel au LSLA conformément à l’art. 4 ci-dessous fournira au LSLA toutes les données expérimentales et théoriques en sa possession qui ont trait aux activités à mener dans le programme de recherche en commun par ce personnel et que celui-ci est en mesure de réaliser.

(b) En général, linformation échangée à propos du présent Accord sera disposition aux fins d’être diffusée dans le public comme les Parties contractantes l’entendront. Toutefois, il est entendu que certaines informations rendues disponibles en vertu du par. (a) de cet art. 3 pourront être grevées de droits de propriété industrielle. Cette propriété, qui peut comprendre des secrets commerciaux, des inventions, de l’information brevetée et du savoir-faire et qui a été acquise par une Partie avant ou indépendamment de la conduite des activités exécutées selon le présent Accord, sera définie pour les buts de l’Accord comme une information qui: (1) est d’une nature habituellement tenue confidentielle par les entreprises commerciales; (2) n’est ordinairement pas connue ou pas accessible au public par d’autres voies que le programme; (3) n’a pas été auparavant rendue accessible à d’autres par la Partie qui la fournit si ce n’est par un accord qui lui conserve sa nature confidentielle; et (4) n’est pas encore en possession de la Partie qui la reçoit ou de son contractant.

Les droits de propriété industrielle tels qu’ils ont été définis précédemment seront respectés par la Partie qui recevra l’information; elle ne fera pas de celle-ci un usage commercial et ne la rendra pas publique sans le consentement de la Partie détentrice de ces droits industriels, à moins que la législation applicable respectivement à l’une ou l’autre Partie ne l’exige. L’information échangée qui fait l’objet de droits de propriété industrielle sera clairement désignée comme telle par la Partie qui la fournit et ne sera utilisée qu’aux fins de poursuivre l’exécution du programme de recherche et de développement des Parties pour la construction d’une SIN. La diffusion d’une telle information sera limitée: (5) aux personnes de la Partie ou employées par la Partie qui reçoit l’information et aux autres agences intéressées du Gouvernement de la Partie qui la reçoit; et (6) aux contractants ou sous-contractants du Gouvernement de la Partie qui ne la reçoit que pour être utilisée dans le cadre de ses contrats en relation avec lobjet de l’information ainsi diffusée.

Chaque Partie fera tout son possible pour que la diffusion d’une information grevée de droits de propriété industrielle qui a été reçue grâce au présent Accord soit contrôlée comme le prescrivent ses dispositions.

(c) Toutes les données expérimentales et tous les résultats d’analyses obtenus en liaison avec et durant les activités s’exerçant en commun, qui sont exécutées par voie d’attributions, seront accessibles à la Partie contractante qui envoie le personnel affecté à de telles activités ainsi qu’à ce personnel.

Art. 4 Envoi de personnel

(a) Les Parties contractantes peuvent envoyer jusqu’à cinq personnes au maximum, spécialisées dans les domaines énoncés à l’art. 1, travailler au LSLA conformément aux accords entre l’USERDA (actuellement: Département de l’Énergie) et la Partie qui les envoie. Ces accords préciseront le plan de travail des experts.

(b) Les procédures à suivre lors de l’envoi d’experts sont les suivantes: (1) Chaque Partie désirant envoyer un expert soumettra sa nomination au Comité de coordination de l’Agence pour l’énergie de fusion (Agency Fusion Power Co-ordinating Committee) («FPCC») ou à un autre organe qui pourrait être désigné par ce comité et à l’USERDA au moins quatre mois avant la date d’envoi prévue. Chaque nomination précisera les qualifications de l’expert et le plan de travail que l’on souhaite voir suivre par l’expert au LSLA; (2) L’USERDA notifiera aussitôt que possible au Comité si elle accepte la proposition d’envoi et (3) La Partie qui nomme et l’USERDA essaieront de parvenir à un accord, après entente avec le FPCC, sur les conditions spécifiques applicables à de tels envois; une fois ces questions réglées, l’expert pourra être envoyé.

(c) La durée de la mission de l’expert sera normalement d’un an, à moins qu’il n’en soit convenu différemment par les Parties.

(d) Les publications résultant d’investigations théoriques ou expérimentales exécutées en liaison avec le programme seront normalement éditées sous forme de rapports communs des Parties contractantes ou des particuliers qui auront contribué à ces recherches.

(e) Toutes les dépenses privées qui résultent de l’envoi de personnel seront supportées par la Partie qui les envoie. Ces dépenses incluront notamment les frais de salaire, de voyage, d’assurance et d’entretien du personnel envoyé. Les personnes envoyées ne seront en rien considérées comme employées du LSLA ou de l’USERDA en raison de la mission qu’elles assument.

(f) Les Parties qui envoient le personnel acceptent d’indemniser l’USERDA et toute personne agissant pour son compte de tous dommages, responsabilités et frais nés de l’envoi de personnel dans le cadre d’un accord conclu selon le sousparagraphe (b) (3) de cet article; il reste entendu, toutefois, que cette disposition ne s’appliquera pas aux dommages, responsabilités ou frais causés sans qu’il y ait faute ou négligence de l’USERDA ou de personnes agissant pour son compte.

Art. 5 Brevets

(a) Les Parties contractantes assureront la plus large diffusion possible de l’information créée ou faisant partie du programme («résultats du programme») vers tous les pays participant à l’Agence, à moins qu’il ne soit nécessaire de garder confidentielle une information concernant des inventions brevetables jusqu’à ce qu’une démarche adéquate puisse être faite pour protéger ces inventions. Afin d’empêcher que la divulgation d’inventions ne porte préjudice à l’intérêt des Parties contractantes, une approbation de brevet devra être obtenue du Gouvernement des États-Unis d’Amérique pour et avant toute diffusion ou publication.

(b) Ni les Parties contractantes, ni les experts désignés par elles n’introduiront dans le Programme une information grevée de droits de propriété à moins qu’elle ne soit spécifiquement identifiée et que son introduction soit agréée par le Gouvernement des États-Unis d’Amérique. Les Parties contractantes prendront toutes les mesures nécessaires pour protéger l’information grevée de droits de propriété introduite dans le Programme conformément à cette disposition, aux lois des pays respectifs et au droit international. On entend par «information grevée de droits de propriété» l’information de nature confidentielle telle qu’elle est définie à l’art. 3 (b) ci-dessus.

(c) Pour toute invention ou découverte en relation avec la production ou l’utilisation de matériel nucléaire spécial ou d’énergie atomique, qui est faite ou conçue pendant, au cours et dans le cadre du Programme, l’USERDA, au nom du Gouvernement des États-Unis d’Amérique, en tant que Partie prenante, et chaque autre Partie en tant que Partie assignante, conviennent que: (1) Si l’invention ou la découverte est faite ou conçue par le personnel d’une Partie assignante ou ses contractants lorsqu’ils sont assignés au LSLA (le personnel ou les contractants): (i) Le Gouvernement des États-Unis d’Amérique acquerra tout droit, titre et intérêt dans et pour toute invention ou découverte, ou application brevetée ou brevet sur celle-ci dans son pays et tous les pays tiers, étant entendu toutefois que la Partie assignante se verra accorder une licence non exclusive, irrévocable, franche de droits avec le droit d’accorder des sous-licences à partir de celle-ci; et (ii) La partie assignante acquerra tout droit, titre et intérêt dans et pour toute invention ou découverte, ou application brevetée ou brevet sur celle-ci dans son pays propre, étant entendu toutefois que le Gouvernement des États-Unis d’Amérique recevra une licence non exclusive, irrévocable, franche de droits avec la faculté d’accorder des souslicences à partir de celle-ci. (2) Si l’invention ou la découverte est faite ou conçue par le personnel d’une Partie contractante autre que celui dont il question au sous-paragraphe (1) ci-dessus et qu’elle est faite par l’emploi d’une information communiquée dans le cadre du Programme, la Partie contractante qui fait l’invention acquerra tout droit, titre ou intérêt et pour toute invention ou découverte, ou application brevetée ou brevet sur celle-ci, dans tous les pays, étant entendu toutefois que le Gouvernement des États-Unis d’Amérique se verra accorder une licence non exclusive, irrévocable, franche de droits et avec la faculté d’accorder des sous-licences à partir de celle-ci.

(d) Aucune Partie contractante ne pourra opérer de discrimination à l’égard de citoyens du pays d’une autre Partie en ce qui concerne l’octroi de toute licence ou sous-licence pour toute invention à laquelle s’appliquent les sous-paragraphes (c) (1) et (c) (2) ci-dessus.

(e) Chaque Partie contractante ou son Gouvernement assumera la responsabilité d’offrir des récompenses ou de payer la compensation due à ses travailleurs selon ses lois nationales (lois de la Partie).

(f) Chaque Partie contractante veillera, sans préjudice des droits que la législation nationale accorde aux auteurs et inventeurs, à ce qu’ils assurent la coopération nécessaire à l’exécution des dispositions du présent article.

Art. 6 Dispositions juridiques

(a) La participation de chaque Partie contractante au Programme sera soumise aux lois et règlements applicables à la Partie contractante, notamment aux lois sur l’interdiction du paiement de commissions, pourcentages, courtages ou primes de succès aux personnes chargées d’obtenir des commandes du gouvernement et aux lois sur linterdiction faite aux personnalités gouvernementales de toucher des participations sur ces contrats. Les Parties contractantes seront également soumises aux dispositions réglant l’attribution de fonds par l’autorité gouvernementale compétente.

(b) Dans l’exécution du Programme, la Partie contractante tiendra compte des Principes directeurs pour la coopération dans le domaine de la recherche et du développement de l’énergie et de toute modification de ceux-ci, de même que de toute décision prise dans ce domaine par le Conseil de direction de l’Agence. L’expiration ou la modification de ces Principes directeurs n’affectera en rien le présent Accord, qui restera en vigueur jusqu’aux échéances prévues ci-dessous.

(c) Chaque Partie contractante n’épargnera aucun effort dans les limites de la législation applicable pour faciliter l’accomplissement des formalités relatives à l’échange de personnes, à l’importation du matériel et de l’équipement et au transfert des devises requis pour l’exécution du Programme.

(d) Aucune disposition du présent Accord n’affectera le droit qu’ont les Parties contractantes d’adhérer à d’autres conventions pour l’exercice d’activités parallèles à l’objet du présent Accord.

Art. 7 Rapports

Au moins une fois par an, les Parties contractantes remettront à tous les pays participant à l’Agence des rapports périodiques relatant les progrès réalisés dans le cadre du Programme.

Art. 8 Adhésion et retrait de Parties contractantes

(a) La participation au Programme en tant que Partie contractante sera, moyennant l’accord des Parties contractantes, ouverte en tout temps aux Gouvernements de tout pays participant à l’Agence (ou agence nationale, organisation publique, corporation privée, société ou toute autre personne désignée par ce Gouvernement) qui demande à participer à l’échange technique, signe le présent Accord et assume les droits et obligations d’une Partie contractante.

(b) Les Gouvernements des autres membres de l’Organisation de coopération et de développement économique pourront, sur proposition de l’USERDA après consultation des Parties contractantes, être invités par le Conseil de direction de l’Agence à participer au Programme (ou à proposer à cet effet une agence nationale, une organisation publique, une collectivité de droit privé, une société ou une autre personne), à signer le présent Accord et à assumer les droits et obligations d’une Partie contractante. Selon ce paragraphe, le Programme sera ouvert à la participation d’autres organisations internationales.

(c) Conformément à l’art. IV (c) des Principes directeurs pour la coopération dans le domaine de la recherche et du développement en matière d’énergie qui ont été adoptés par le Conseil de direction de l’Agence le 28 juillet 1975, la Commission des Communautés européennes peut adhérer au présent Accord.

(d) Toute Partie contractante peut se retirer de l’Accord à n’importe quel moment moyennant notification écrite remise six mois à l’avance au directeur de l’Agence.

Art. 9 Dispositions finales

(a) Le présent Accord entre en vigueur à la date indiquée ci-dessous, pour une durée de quatre ans. Sa validité pourra être prolongée avec l’agrément des Parties contractantes.

(b) Le présent Accord pourra être modifié en tout temps par les Parties contractantes. Les modifications entreront en vigueur selon ce que détermineront les Parties contractantes. Toutes les modifications apportées au présent Accord seront communiquées par écrit au directeur de l’Agence.

(c) Tout litige entre les Parties contractantes concernant l’interprétation ou l’application du présent Accord sera réglé d’un commun accord.

(d) L’original du présent Accord sera déposé chez le directeur de l’Agence, puis, une copie certifiée conforme sera remise à chaque pays participant à l’Agence, à chaque pays membre de l’Organisation de coopération et de développement économiques et aux Communautés européennes.

Fait à Paris, le vingtième jour du mois de mai 1976.(Suivent les signatures)

Aspects techniques de la SIN de Los Alamos

Sommaire

Des conditions uniques, exigeant des solutions spéciales, existeront dans les installations de fusion. Il importe, tout d’abord, de citer les conditions d’environnement à proximité de la combustion deuterium-tritium, où les matériaux seront soumis à des flux intenses de neutrons de 14 MeV comme il n’y en a jamais eu.
Avant d’arrêter la conception d’un prototype de réacteur à fusion, il faut disposer de connaissances complètes sur les dommages dus aux radiations. Sans quoi, on ne saurait déterminer les sécurités raisonnables concernant la durée de vie des réacteurs et leur maintenance à travers le temps. La possibilité économique de réaliser des réacteurs à fusion dépend notamment du résultat des études de matériaux.
Le laboratoire scientifique de Los Alamos de l’Université de Californie propose de construire une SIN de 14 MeV à Los Alamos, Nouveau-Mexique. Le projet fera partie d’un programme global de l’USERDA (actuellement: Département de l’Énergie), Division de la recherche sur la fusion thermonucléaire contrôlée, ayant pour but de développer les sources d’énergie pratique basées sur le processus de la fusion nucléaire.
Cette SIN créera un environnement neutronique semblable à celui qu’on devrait avoir dans un réacteur à fusion tout à fait opérationnel et fournira ainsi une base pour le programme de recherche et de développement de matériaux utilisant des neutrons d’énergie adaptés à la fusion.
La SIN est en principe prévue pour le programme de développement en cours des États‑Unis d’Amérique sur les matériaux de fusion, mais selon les termes de l’Accord de mise en œuvre, une participation internationale est considérée comme un premier pas vers l’établissement de la conception et la phase de construction. Comme le prévoit l’art. 1, les succès obtenus grâce à ce premier pas pourront permettre de disposer d’une partie du temps de fonctionnement de la SIN pour l’exécution de programmes d’essais internationaux sous les auspices de l’Agence.

Le problème des matériaux

Les principaux objectifs que vise la construction de la SIN sont d’étudier et de développer pour les parois du réacteur des matériaux et des isolants qui conserveront intactes leurs caractéristiques lorsqu’ils seront bombardés par le flux intense de neutrons produit dans un réacteur à fusion D‑T, puis de démontrer qu’il est possible de réaliser une couche fertile de surrégénération en présence de tritium.
L’irradiation neutronique dans les réacteurs de puissance à fusion produira de grandes quantités d’hélium. et d’hydrogène gazeux, entraînera les atomes hors de leur situation normale et transformera les atomes du réseau dans les éléments structuraux en des atomes d’impuretés. Le gonflement provoqué par des neutrons issus de la fusion impose de sévères contraintes sur le plan de la conception technique.
Selon la conception adoptée, le dommage causé par la radiation aux isolateurs seront importants dans certains réacteurs à fusion; il se pourrait qu’en pareil cas, l’irradiation neutronique apporte de très profondes modifications aux caractéristiques électriques ou structurelles critiques.
Les exigences portant sur la physique des surfaces sont importantes tant en ce qui concerne les métaux que les isolateurs. L’érosion des parois avec la contamination du plasma qui s’ensuit apparaît être un problème majeur, étant susceptible de perturber radicalement les conditions de combustion thermonucléaire optimales.
Pour résoudre avec succès le problème des matériaux, il importe de comprendre parfaitement l’interaction de neutrons de 14 MeV avec tous les matériaux utilisés dans un système à fusion. Ces neutrons libérés par la fusion portent une énergie beaucoup plus élevée que ceux des systèmes à fission; leurs réactions nucléaires différeront. On s’attend à ce que le dommage dû à la radiation soit plus grand. Il est donc important d’élaborer un programme actif de mesures de ces sections de réaction.
La chimie du tritium jouera également un rôle majeur dans la stabilité des matériaux. Pour garantir un fonctionnement économique des réacteurs à fusion, il faut assurer des conditions optimales d’extraction du tritium formé dans la couche fertile à surrégénération en présence du tritium. La SIN peut contribuer à accumuler des connaissances relatives au développement et à la compréhension des techniques de maniement du tritium.

La source intense de neutrons

La SIN utilisera un flux supersonique de deuterium gazeux comme cible pour un faisceau de ions de tritium d’un ampère. La réaction produit de façon continue un total de 1015 neutrons de 14 MeV par seconde.
La cible de gaz supersonique est formée par une tuyère de détente du type fiche fonctionnant à pression élevée. Il se forme un courant à Mach 6 sur l’axe; il faut évacuer¹/3 de megawatt de chaleur déposée sur la cible par le faisceau d’ions de tritium de 270 keV qui est requis. La taille effective de la cible est d’environ 1 cm³.
Les parois de la tuyère de détente restent froides grâce au flux supersonique et peuvent être fabriquées avec les matériaux testés. La zone située immédiatement derrière la paroi constitue la première zone d’expérimentation pour les dommages dûs aux radiations.

Caractéristiques de la source de neutrons
Débit en continu	10¹⁵neutrons/sec.
Distribution angulaire	isotropique
Énergie des neutrons	14,06 ± 1,1 MeV
Dimension de la cible	1 cm³
Faisceau de tritium
Courant	1,1 A
Énergie	270 keV
Débit massique	20,7 g/sec.
Jet de deuterium
Densité	2 × 10¹⁹D2/cm³
Vitesse du courant	3 × 10⁵cm/sec.
Débit massique	18 g/sec.
Augmentation de la température	1400 °K

Le faisceau de tritium sera extrait d’une source d’ions duoplasmatron du type annulaire. Dans cette source d’ions, un plasma de décharge de tritium est formé selon une configuration torique et il remplit un réservoir en forme de disque. De ce réservoir, les ions positifs de tritium sont extraits, accélérés à 270 keV et transportés dans la région de la cible.
À cause de la présence de tritium, les systèmes doivent être contenus par l’utilisation de techniques en boucle fermée. Pendant l’opération, le flux à la sortie du jet devient du tritium contaminé. Afin de stabiliser le bilan, un échantillon du flux est cryogénisé afin de séparer le tritium et le deuterium. Le deuterium est recyclé dans la boucle de récupérgtion de la pression et le tritium retourne dans la source d’ions.

Aménagement de la station

Le bâtiment expérimental aura deux étages. Sa caractéristique principale est constituée par des parois de béton de 2,50 m d’épaisseur formant des enceintes de protection pouvant contenir deux sources de neutrons. L’une sera utilisée pour les longues expériences à flux élevé et l’autre servira aux expériences de brève durée à faible flux. À côté des enceintes des sources, il y aura des plateformes avec des enceintes chaudes pour l’organisation et la préparation des expériences.
Les salles entourant les enceintes des sources seront dimensionnées de manière à recevoir l’accélérateur lui-même ainsi que l’équipement spécial permettant de contenir et de faire circuler le gaz de deuterium contaminé au tritium. La bâtiment sera équipé pour recevoir de l’électricité à haute tension, les sources d’ions, les échangeurs de chaleur, les distillateurs de gaz et les compresseurs.
La salle destinée à recevoir l’équipement mécanique (étage supérieur) contiendra le système de ventilation du bâtiment, qui sera conçu pour retenir à l’intérieur toute fuite de tritium. Bien que la réserve de tritium soit modeste (moins de 20 grammes), la SIN constituera une expérience de valeur qui permettra d’obtenir des informations sur les équipements destinés au maniement du tritium.

Art. l^eral. 1 let. b de l’AF du 17 sept. 1979 (RO 1980 1215) ↩
RS 0.730.1 ↩