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Sûreté des réacteurs



Interposer des barrières entre la radioactivité et l'homme

Les trois barrières
Schématisation des 3 barrières de confinement mises en place dans les réacteurs nucléaires : les gaines des crayons combustibles, l’enceinte du circuit primaire, et l’enceinte de confinement constituée par le bâtiment réacteur lui-même. Ces 3 barrières sont complètement indépendantes les unes des autres : c’est le principe de la « défense en profondeur ».
EDF/electra

La sûreté des réacteurs est contrôlée depuis leurs débuts par une règlementation très sévère et des organismes publics aussi vigilants que l'Autorité de Sûreté nucléaire (ASN) en France et la Nuclear Regulatory Commission (NRC) aux Etats-Unis . Ces dispositions sont à l'origine d'une culture de la sûreté aux résultats objectivement remarquables étant donné le nombre de réacteurs (plus de 400) qui ont fonctionné sans incidents notables depuis une trentaine d’années. Ces performances ont été ternies par l'accident de Tchernobyl en 1986 et de Fukushima en 2011. Pour une majorité de l'opinion publique, il est dangereux de vivre près d'un réacteur. Qu'en est-il ?

La filière dont faisait partie le réacteur de Tchernobyl présentait des faiblesses du point de vue de la sûreté du fonctionnement, mais l'accident s'explique principalement par le fait que les opérateurs de la centrale avaient violé les règles de sécurité. L'accident a conduit à renforcer ces règles de sécurité et à développer ce que l'on a coutume d'appeler une culture de sûreté pour tous les types de réacteurs. Des mesures ont été prises pour aider les pays de l'ex-Union Soviétique et de l'Europe de l'Est à améliorer la sûreté de leurs centrales (*).

Ces performances ont été remises en question à la suite de l'accident de Fukushima qui a suivi le tsunami qui a ravagé les cotes japonaises le 11 mars 2011. Cet accident s'est produit les réacteurs à l'arret. Il est du à la mise hors service des systèmes de refroidissement qui se sont retrouvés noyés. A la suite de cet accident, un réexamen de la sureté des réacteurs a été ordonné dans de nombreux états. Meme dans les pays comme la France où le risque de tsunami comme au Japon est infinitésimal, il s'agit de tirer les leçons de l'accident et de corriger les défaillances observées, notamment du coté du refroidissement à l'arret.

Aller au delà des barrières de confinement …
L’accident de Fukushima a montré qu'il faut aussi se prémunir contre des évènements extérieurs qui n’ont rien de nucléaire. Le tremblement de terre de magnitude 9 causa la perte des lignes hautes tensions alimentant la centrale. Puis le tsunami noya les diesels de secours, provoquant un black-out et l’arrêt des pompes. Enfin, le tsunami et des explosions encombrèrent les alentours de débris entravant les secours. La concomitance de toutes ces défaillances n’avaient pas été envisagée. Il aurait suffi par exemple de digues plus hautes ou de groupes diesels a l’abri de l’eau pour éviter l’accident.
DR

Marche du réacteur : Point de fonctionnement stable et défense en profondeur

La sûreté d’un réacteur est principalement garantie par un point de fonctionnement stable qui assure que le cœur réagit naturellement dans le bon sens à tout début de divergence. Les ingénieurs choisissent à cet effet un agencement du combustible et du modérateur qui assurent une sécurité intrinsèque et une autorégulation. Le point de fonctionnement est choisi pour que, si la température augmente localement, la criticité diminue et la réaction en chaîne s'étouffe. Le réacteur réagissant en sens inverse de l’augmentation (ou la diminution) de criticité, on dit que son coefficient de criticité est négatif. Le réacteur RBMK de Tchernobyl possédait un coefficient positif à faible puissance source d'instabilité.

La sûreté est complétée par des dispositifs de barres de contrôle et d'arrêt d'urgence qui suivent à tout instant le développement de la réaction en chaîne et permettent au besoin d’intervenir rapidement pour la stopper.

En cas d’accident grave, l’interposition de multiples barrières entre les matières radioactives présentes dans le combustible et l’environnement assurent une protection. C’est le principe de la défense en profondeur qui s’est révélé particulièrement efficace dans le cas de l’accident de Three Mile Island en 1979. Si la centrale de Tchernobyl avait disposé des mêmes barrières de sécurité, les matières radioactives ne se seraient pas dispersées dans l’atmosphère.

Il est difficile d'imaginer un accident de cette ampleur sur les réacteurs de type occidental en opération aujourd'hui. Les modèles nouveaux, comme l'EPR, comportent par conception des systèmes de sureté redondants qui diminuent encore la probabilité d'accident. L'EPR possède également un dispositif permettant de rendre négligeables les conséquences d'une fusion de cœur(*) , accident dont la probabilité est elle-même extrêmement faible.

Assurer un refroidissement après un arret d'urgence

L'accident de Fukushima après celui de Three Mile Island a montré l'importance du refroidissement dans les premiers jours suivant l'arret d'un réacteur. Il est du à la mise hors service des systèmes de refroidissement qui se sont retrouvés noyés. L'exploitant de la centrale avait sous-estimé le risque de cataclysme naturel et n'en avait pas prévu les conséquences. Les mesures consistent principalement à mettre hors d'atteinte d'inondation les dispositifs de secours : alimentation électrique, pompes, prise d'eau froide. Elles devraient etre implantées dans un proche avenir, si elles ne sont pas déjà en place.

Ces améliorations devraient être introduites avec diligence, mais sérénité. La France n’est pas le Japon. Depuis au moins la Guerre des Gaules, elle n’a pas subi de tremblement de terre majeur et le dernier tsunami en Méditerranée (l’effondrement de Santorin) est antérieur à la guerre de Troie. L’Europe est en paix, à l'abri des guerres.

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