Présentation d'un "bilan et perspectives" sur la R&D relative aux accidents graves susceptibles de survenir dans les réacteurs à eau pressurisée
Un accident grave est un accident au cours duquel le combustible d’un réacteur électronucléaire est significativement dégradé par une fusion plus ou moins complète des assemblages combustibles.
Compte tenu des mesures de prévention mises en place, ce type d’accident est certes improbable. Cependant, du fait des conséquences importantes que pourrait avoir dans l’environnement le rejet de produits radioactifs associé à un tel accident, des efforts significatifs ont été et sont encore consacrés à leur étude pour améliorer autant que faire se peut les dispositions de prévention et de limitation des conséquences.
Les phénomènes physiques mis en jeu lors d’un accident grave sont extrêmement complexes. La recherche vise à mieux comprendre ces phénomènes et à réduire les incertitudes associées.
La recherche sur les accidents graves touche à un vaste ensemble de sujets scientifiques et techniques. Afin d’en présenter une approche globale, l’IRSN a établi, en collaboration avec le CEA et avec le soutien d’EDF, un rapport visant à exposer, pour chaque sujet, un état des connaissances et des travaux de recherche réalisés en France ou à l’étranger.
Ce rapport a été présenté, le 12 octobre 2006, au Groupe Permanent d’experts pour les Réacteurs nucléaires placé auprès du Directeur Général de la Sûreté Nucléaire et de la Radioprotection ; il sera traduit en langue anglaise.
Il expose tout d’abord les scénarios d’accident grave envisageables pour les Réacteurs à Eau sous Pression exploités en France. Les différents phénomènes physiques pouvant survenir dans la cuve du réacteur et dans l’enceinte de confinement lors d'un tel accident sont ensuite précisés, ainsi que les enchaînements possibles et les moyens permettant d’atténuer les effets. Pour chacun des phénomènes, les principales expériences récentes, celles en cours et celles prévues, ainsi que les principaux modèles et codes de calcul utilisés pour simuler le phénomène sont décrits et un état des connaissances acquises est établi.
L’IRSN et le CEA se sont ainsi attachés à expliciter, dans une approche globale, l’état des connaissances acquises sur les différents phénomènes physiques afin d’apprécier dans quelle mesure il permet d’effectuer aujourd’hui des prédictions fiables.
La recherche est d’intérêt à la fois pour les réacteurs en fonctionnement et pour les réacteurs futurs, les phénomènes pouvant intervenir au cours d’un accident grave étant les mêmes. Néanmoins, si les accidents graves n'ont pas été considérés lors de la conception initiale des centrales électronucléaires françaises en fonctionnement, des améliorations ont été apportées en termes de prévention et de limitation des conséquences. Pour le réacteur EPR, un objectif important, fixé dès 1993, est d’obtenir à la fois une réduction de la probabilité de fusion du cœur et une réduction significative des rejets radioactifs pouvant résulter d’un accident avec fusion du cœur ; en particulier, toutes dispositions doivent être prises pour "pratiquement éliminer" les accidents de ce type qui pourraient conduire à des rejets précoces importants.
La recherche dans le domaine des accidents graves nécessitant des ressources humaines et financières très importantes, les collaborations entre les différents acteurs du nucléaire (exploitants, industriels, organismes de recherche et organismes de sûreté) sont nombreuses à l’échelle nationale et à l’échelle internationale. En France, l’IRSN, le CEA, EDF et AREVA ont financé ou réalisé des travaux, souvent en commun, sur un grand nombre de sujets et participent à des programmes internationaux, notamment aux actions de recherche soutenues par la Commission Européenne dans le cadre de ses Programmes Communs de Recherche et Développement (PCRD) ou celles conduites sous l’égide de l’OCDE. Dans le cadre du 6ème PCRD, un "réseau d’excellence" appelé SARNET (Severe Accident Research NETwork of excellence), coordonné par l’IRSN, a été mis en place en vue d’optimiser l’utilisation des moyens de recherche disponibles dans le domaine des accidents graves. Un des objectifs de SARNET est que le code ASTEC (Accident Source Term Evaluation Code), qui permet de simuler l’ensemble de l’accident à partir de l’événement initiateur jusqu’aux rejets possibles de radionucléides à l’extérieur de l’enceinte de confinement, développé conjointement par l’IRSN et par son homologue allemand GRS, devienne le code européen de référence en la matière.
Le rapport établi par l’IRSN et le CEA montre que des incertitudes significatives demeurent concernant certains phénomènes. Il en est ainsi de la cinétique d’érosion du radier de l’enceinte de confinement par un cœur fondu ayant traversé la cuve (pour EPR, des dispositions spécifiques sont mises en oeuvre pour éviter une telle érosion). De même, concernant les produits de fission, il subsiste des incertitudes notamment sur le comportement de l’iode dans le circuit primaire et dans l’enceinte de confinement. Sur ces sujets, des programmes expérimentaux sont en cours, notamment dans le cadre de l’ISTP (International Source Term Program), mené sous l’égide de l’IRSN en partenariat avec le CEA et EDF et associant des partenaires étrangers ; leur achèvement est prévu en 2010.
Télécharger le rapport R&D relative aux accidents graves dans les réacteurs à eau pressurisée : bilan et perspectives