Le transport du combustible nucléaire correspond aux opérations de transfert de matières radioactives entre les différentes installations de l'industrie nucléaire, soit schématiquement :
La réglementation applicable au transport de matières radioactives est définie au niveau international, contrairement à la réglementation de la sûreté des installations nucléaires qui est définie au niveau national. Pour la sûreté du transport, des règles de base ont été élaborées par l’Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA).
En France, ces règles sont reprises par l'Autorité de sureté nucléaire (ASN) qui est l'organisme compétent pour le transport des matières radioactives. La règlementation diffère selon le mode de transport utilisé : terrestre (chemin de fer, route ou voie de navigation intérieure), maritime ou aérien.
Le transport est sécurisé en priorité par la robustesse des emballages, mais aussi par la fiabilité des convois, par des équipements spéciaux sur les véhicules, et enfin par l’efficacité de l'intervention en cas d'accident.
Les emballages de transport répondent à des normes de radioprotection : résistance mécanique à une chute d'une hauteur de 9 mètres, feux jusqu'à 800 °C et immersion à une profondeur de 15 mètres.
Les transports de combustible nucléaire sont vivement critiqués par des associations antinucléaires.
En Allemagne, des organismes antinucléaires ont organisé plusieurs manifestations d'opposition aux trains de déchets nucléaires vers le site d'enfouissement de Gorleben sous le slogan « stop castors » (les castors étant les conteneurs transportant les déchets nucléaires).
L'association Wise-Paris dénonce le transport de plutonium américain et les problèmes de sûreté et de sécurité qu'il suscite.
Le 29 septembre 2003, Stéphane Lhomme bloque un wagon de déchets nucléaires au coeur de Bordeaux.
Le 7 novembre 2004, Sébastien Briat - militant antinucléaire français - est mort à Avricourt (Moselle) lors d'un accident avec un train, qui transportait des déchets nucléaires.
Le 14 novembre 2006, un train de déchets est stoppé durant deux heures près de Serqueux par des militants dieppois
En France, environ 300 000 colis de matières radioactives sont transportés tous les ans dont les deux tiers ne concernent pas le cycle du combustible nucléaire : ce sont des matières à usage médical, pharmaceutique ou industriel.
Le combustible nucléaire concerne environ 840 transports par an (300 pour le combustible neuf, 450 pour le combustible irradié, 30 pour le combustible MOX et 60 pour la poudre d'oxyde de plutonium).
En 2005, sur l'ensemble des transports de matières radioactives (300 000 colis), l'ASN dénombre 48 incidents classés au niveau 0 (41 événements) ou au niveau 1 (7 événements) de l'échelle INES. Ces incidents concernent essentiellement les transports des sources à usage médical.
En 2005, deux transports liés au cycle du combustible nucléaire ont fait l'objet d'un avis d'émission de l'ASN pour un incident classé au niveau 1 de l'échelle INES. Ces incidents n'ont eu aucun impact sur le personnel, le public ou l'environnement.
En 2006, un seul événement ayant fait l'objet d'un avis de l'ASN concerne un transport de combustible nucléaire. Il s'agit d'un déraillement partiel à très faible vitesse d'un wagon portant un emballage contenant du combustible irradié. Le colis de combustible n'a subi aucun mouvement particulier. L'intervention d'une équipe SNCF sous le contrôle d'une équipe de l'ASN a permis de remédier à la situation le lendemain du déraillement. Au cours du dépannage, le cheminot le plus exposé a reçu une dose de rayonnement inférieure à 1% de la dose moyenne reçue annuellement par chaque Français.
Avant 1999, l'échelle INES n'était pas appliquée pour les transports de matières radioactives. Les événements les plus marquants sont :