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Les risques de criticité dans les usines et laboratoires nucléaires

Marges de sécurité et critères de dimensionnement

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L'existence de marges de sécurité est essentielle pour garantir la sûreté des installations. Dans le cas des risques de criticité, l’analyse de sûreté devra donc définir les valeurs maximales admissibles pour chaque paramètre, l'état critique constituant une limite qui ne doit jamais être atteinte.

Il n'est pas possible de considérer, de façon simpliste, que cette marge de sécurité se traduit par une marge « administrative », prédéfinie, entre la valeur maximale du facteur de multiplication (« keff ») de la configuration étudiée et la valeur de 1 (correspondant à l’état critique). En effet, certains milieux fissiles voient leur « keff » varier très rapidement en fonction de certains paramètres. C’est le cas par exemple des milieux constitués de plutonium ou d'uranium très enrichi.

Pour cette raison, la RFS n'énonce pas, pour le « keff », de critère réglementaire chiffré de la marge de sécurité à respecter. L'appréciation des marges de sécurité d’une configuration ou d’une situation tient compte principalement de quatre critères : l'évaluation de la sensibilité de variation du keff en fonction des paramètres contrôlés, le degré de conservatisme lié à la modélisation de calcul (simplifications de géométrie, de composition, de réflecteur, de matériau modérateur), le caractère plus ou moins probable du scénario correspondant à la situation enveloppe retenue pour les situations incidentelles ou accidentelles et enfin le degré de confiance dans les techniques de calcul utilisées (la RFS fait ici référence à une qualification sur une base expérimentale).

La qualification des schémas de calcul utilisés doit particulièrement être examinée lorsque la configuration traitée présente un keff relativement élevé. Les critères d’admissibilité et les valeurs des paramètres de criticité doivent alors être fixés à la lumière de l’état de la qualification de ces schémas de calcul, en intégrant éventuellement des marges « forfaitaires » jugées suffisantes par l’expert.

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