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Pour assurer la sûreté d'un réacteur, il faut maîtriser le refroidissement du combustible, c'est-à-dire l'évacuation efficace de la chaleur qui s'en dégage. Cet impératif doit être satisfait en permanence : aussi bien pendant la marche du réacteur, qu'après son arrêt normal ou accidentel.
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En fonctionnement, la chaleur qui se dégage des crayons combustibles est évacuée par l'eau primaire qui remonte à l'intérieur des assemblages. Entre l'entrée et la sortie de la cuve, la température de l'eau augmente d'environ 40 °C (grosso modo de 280 à 320 °C), et elle redescend de 40°C dans les générateurs de vapeur, où la chaleur évacuée sert à vaporiser l'eau du circuit secondaire. Dans la région centrale du cœur du réacteur, là où les crayons dégagent la plus forte puissance, le gainage est porté à près de 400 °C et la température au centre des pastilles d'uranium dépasse 1 000 °C. Les variations de puissance de courte durée qui se traduisent par une élévation brève de température sont évacuées par les générateurs de vapeur et divers contournements.
On ne peut se permettre la moindre interruption de l'évacuation de la chaleur, sinon les températures du gainage et du combustible augmenteraient rapidement, ce qui provoquerait des ruptures, voire la fusion des gaines et une fusion plus ou moins complète des pastilles combustibles. Pour que tout ceci fonctionne bien, il faut que l'eau primaire soit à la bonne pression, qu'elle circule parfaitement et que la chaleur dégagée soit évacuée au fur et à mesure. Les générateurs de vapeur jouent là un rôle primordial : cette évacuation suppose qu'ils soient parfaitement alimentés par l'eau du circuit secondaire.
L'installation doit être capable d'assurer le refroidissement du cœur en cas de rupture d'une des nombreuses dérivations d'eau branchées sur le circuit primaire, mais également dans le cas d'une rupture majeure sur une tuyauterie principale.
De telles situations provoquent l'arrêt immédiat du réacteur, mais il faut évacuer la puissance résiduelle encore très importante et qui décroît lentement. Un système de sécurité est conçu pour assurer cette parade : c'est le « système d'injection de sécurité » qui comporte plusieurs dispositifs pour couvrir toutes les situations envisageables.
Ces dispositifs diffèrent par la pression à laquelle ils sont capables d'injecter de l'eau dans le circuit primaire et leur débit. Citons : le système de sécurité à haute pression conçu pour injecter de l'eau à une pression supérieure à la pression normale ( ce dispositif a pour but de faire face à une fuite assez sérieuse) ; l'injection de sécurité à basse pression qui intervient quand la pression est descendue en dessous d'une dizaine de bars (d'atmosphères) et qui intervient dans le cas d'une fuite d'eau très importante.
Sujets voisins : Confiner la radioactivité, Arrêt du réacteur, Sûreté post-Fukushima, Causes non naturelles
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EDF/Electra
