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La pertinence et l’indépendance de l’expertise de l'IRSN en matière de sûreté des installations nucléaires reposent sur le niveau de compétence technique et scientifique de ses experts et sur la qualité des connaissances scientifiques auxquelles ils ont accès. Cette capacité se développe notamment à travers les programmes de recherche que conduit l’Institut dans ses propres laboratoires ou ceux de ses partenaires. Les principaux enjeux de cette recherche sont la prévention des accidents et, dans une logique de défense en profondeur, la limitation de leurs conséquences.
Les travaux réalisés dans le domaine des accidents de fusion de cœur ont conduit à améliorer les lignes de défense des installations pour améliorer la gestion de ce type d’accident et diminuer les rejets associés.
L’accident survenu le 11 mars 2011 à la centrale nucléaire de Fukushima Daïchi au Japon a été l'occasion pour l’IRSN de confirmer la pertinence d’axes d’amélioration sur lesquelles il travaillait déjà, avec pour ce qui concerne les accidents de fusion de cœur.
En cas d’accident grave affectant un réacteur nucléaire, un questionnement spécifique concerne la gestion du mélange de combustible et de matériaux de structure du coeur (corium) résultant de la perte du refroidissement du combustible.
Les recherches ont pour objectif d’évaluer les conséquences potentielles d’accidents avec fusion de cœur et d’identifier les moyens de limiter leurs conséquences. Elles visent également à approfondir les connaissances utiles à l’Institut pour conseiller efficacement les pouvoirs publics quant aux meilleures mesures à prendre en cas de crise.
La réinjection d’eau dans un cœur de réacteur dégradé au cours d’un accident, c’est ce que l’installation Pearl expérimente dans les circonstances les plus authentiques possible. Les résultats de ces recherches contribueront à améliorer la sûreté nucléaire en cas d’accidents graves comme celui de Fukushima.
L’objectif principal du programme de recherche Phebus PF était de mieux connaître les substances radioactives susceptibles d’être relâchées dans l’environnement lors d’un accident de fusion de cœur et ainsi d’améliorer les capacités d’expertise de l’IRSN pour apprécier l’adéquation des dispositions mises en œuvre pour la protection des populations dans une telle situation de crise.
La fusion est intervenue à des températures de 400 à 600°C plus faibles qu’attendu ce qui a conduit à des dégradations plus précoces et plus importantes que ne le prédisaient les logiciels jusqu’alors utilisés. La prise en compte de ces résultats dans les logiciels permet aujourd’hui de mieux apprécier la progression d’un accident de fusion du cœur.
Le programme Phébus PF a permis de contribuer à l’amélioration des connaissances sur bon nombre de phénomènes et de réduire les incertitudes sur la progression des accidents de fusion de cœur et sur les rejets de produits radioactifs dans l’environnement, il a néanmoins mis en évidence la nécessité d’approfondir la compréhension de certains phénomènes.
Phébus PF (PF pour Produits de Fission) est un programme international piloté par l’IRSN. Il se déroule sur une vingtaine d'années (1988-2008). C’est le seul programme qui reproduise, à échelle réduite mais dans des conditions représentatives, le processus de fusion du cœur d'un réacteur à eau sous pression.
Les essais Phebus PF ont confirmé que certains phénomènes mis en jeu lors d'un accident grave étaient bien prédits par les codes de calcul. Mais ils ont aussi fait apparaître des phénomènes non prévus.
Cinq essais ont été réalisés dans le réacteur expérimental Phébus pour mieux connaître la physique d’un accident de fusion de cœur dans un REP, notamment les rejets radioactifs : quels produits radioactifs pourraient être relâchés à l'extérieur de la centrale et en quelles quantités ? Sous quelle forme : poussières ou gaz ?
Cinq essais ont été réalisés dans le réacteur expérimental Phébus pour mieux connaître la physique d’un accident de fusion de cœur dans un REP, notamment les rejets radioactifs : quels produits radioactifs pourraient être relâchés à l'extérieur de la centrale et en quelles quantités ? Sous quelle forme : poussières ou gaz ?
Afin d’étudier et de comprendre la fusion du cœur d’un réacteur, la France s’est équipée dès 1979, d'un réacteur expérimental, Phébus, qui permet de reproduire les conditions d’un accident nucléaire.
