Savoir et comprendre

Résumé

Les objectifs de sûreté de l'EPR

27/03/2024

L’EPR est une évolution des réacteurs à eau sous pression en fonctionnement. Le projet a été initié avec l’objectif d’améliorer sensiblement la sûreté et la protection des travailleurs contre les rayonnements ionisants, avec en particulier la prise en compte, dès la conception, du risque d’accident avec fusion du cœur du réacteur. Il est le premier réacteur français à bénéficier des enseignements tirés des accidents nucléaires de Three Mile Island, aux États-Unis, et de Tchernobyl, en Ukraine, ainsi que du retour d’expérience des réacteurs en fonctionnement.

L’amélioration de la sûreté

L’amélioration de la sûreté du réacteur EPR de Flamanville (Manche) est fondée sur :

la longue expérience acquise sur les réacteurs existants en France et en Allemagne (réexamens périodiques de sûreté, analyse des événements) ;
les résultats des études approfondies menées sur les réacteurs en fonctionnement, notamment les études probabilistes de sûreté (EPS, lire l’encadré ci-dessous) ;
le progrès des connaissances issues de la recherche, en particulier celle sur les accidents avec fusion du cœur menée après l’accident de Three Mile Island, aux États-Unis, en 1979.

	L’apport des études probabilistes de sûreté (EPS) dans le projet EPR
	Des études probabilistes de sûreté (EPS) ont été réalisées lors des phases de conception afin d’identifier les points faibles dans la conception déterministe, d’évaluer différentes options de conception et de confirmer l’amélioration du niveau de sûreté. Les EPS ont été à l’origine de la diversification des alimentations électriques (générateurs diesel), du refroidissement des pompes d’injection de sécurité et de la chaîne de refroidissement pour les accidents avec fusion du cœur. Dans le cadre de l’autorisation de mise en service, EDF a réalisé les EPS suivants : une révision de l’EPS de niveau 1 pour les événements internes relatifs au cœur et au combustible stocké ; des EPS sur les agressions les plus importantes en termes de risque (incendie, explosion, inondation, séisme, grands froids) ; une EPS de niveau 2 portant sur la probabilité de rejets pour les accidents avec fusion du cœur. En parallèle, l’IRSN a mené ses propres études probabilistes (niveau 1 et niveau 2) afin de disposer d’un outil pour vérifier les études d’EDF.

L’apport des études probabilistes de sûreté (EPS) dans le projet EPR

Des études probabilistes de sûreté (EPS) ont été réalisées lors des phases de conception afin d’identifier les points faibles dans la conception déterministe, d’évaluer différentes options de conception et de confirmer l’amélioration du niveau de sûreté.

Les EPS ont été à l’origine de la diversification des alimentations électriques (générateurs diesel), du refroidissement des pompes d’injection de sécurité et de la chaîne de refroidissement pour les accidents avec fusion du cœur.

Dans le cadre de l’autorisation de mise en service, EDF a réalisé les EPS suivants :

une révision de l’EPS de niveau 1 pour les événements internes relatifs au cœur et au combustible stocké ;

des EPS sur les agressions les plus importantes en termes de risque (incendie, explosion, inondation, séisme, grands froids) ;
une EPS de niveau 2 portant sur la probabilité de rejets pour les accidents avec fusion du cœur.

En parallèle, l’IRSN a mené ses propres études probabilistes (niveau 1 et niveau 2) afin de disposer d’un outil pour vérifier les études d’EDF.

Les objectifs généraux de sûreté du réacteur EPR

À la fin des années 1980, il a été estimé possible d’améliorer significativement la sûreté des réacteurs à eau sous pression de nouvelle génération. Ainsi, les objectifs généraux de sûreté du réacteur EPR sont les suivants :

Réduction des doses individuelles et collectives reçues par les travailleurs au cours de l’exploitation normale et des incidents d’exploitation. En fonctionnement normal, limitation des rejets radioactifs et réduction des quantités et des activités des déchets radioactifs ;
Réduction du nombre d’incidents significatifs. L’amélioration des équipements utilisés en fonctionnement normal doit permettre de réduire les fréquences des transitoires et des incidents et donc limiter les possibilités d’apparition de situations accidentelles ;
Réduction significative de la fréquence globale de fusion du cœur à 1/100 000 par an et par réacteur en tenant compte de tous les types de défaillances et d’agressions ;
Réduction significative des rejets radioactifs dans tous les cas d’accident :
	pour les accidents sans fusion du cœur. Il n’y a pas de nécessité d’action de protection (évacuation, mise à l’abri) au voisinage de la centrale ; pour les accidents de fusion du cœur. Les rejets précoces importants doivent être « pratiquement éliminés », à savoir que des dispositions de conception sont prises pour les exclure et par conséquent les rendre très improbables avec un haut niveau de confiance ; pour les autres situations de fusion du cœur, la conception doit être telle que les rejets maximaux concevables ne nécessitent que des actions de protection très limitées dans l’espace et dans le temps, à savoir une mise à l’abri limitée, pas de relogement permanent, pas d’évacuation au-delà du voisinage immédiat de la centrale, pas de restriction à long terme de la consommation d’aliments.

La défense en profondeur

La défense en profondeur reste le principe fondamental de conception du réacteur EPR. Elle est renforcée par rapport aux réacteurs en fonctionnement, principalement par la prise en compte des défaillances multiples, l’amélioration de la protection contre les effets des agressions et la prise en compte des accidents graves.

Le caractère suffisant de l’approche est vérifiée systématiquement au cours de la conception par des EPS (lire l’encadré ci-dessus).

Renforcement de la défense en profondeur

Niveau	Objectifs associés à chaque niveau de défense	Exemples de dispositions mises en œuvre sur le réacteur EPR
1^er niveau	Prévention des anomalies de fonctionnement normal, des défaillances d’équipements et des erreurs humaines (qualité de conception, de réalisation, conditions d’exploitation).	Choix des matériaux, limitation des soudures, etc.
2^e niveau	Maintien de l’installation dans le domaine de fonctionnement autorisé grâce à la surveillance et à la détection des écarts. Prévention des accidents.	Étude plus systématique des accidents pouvant intervenir dans les états d’arrêt du réacteur et des accidents affectant la piscine d’entreposage des assemblages combustibles usés.
3^e niveau	Dispositions complémentaires de prévention d’une fusion de cœur issues des études probabilistes de sûreté.	Prise en compte plus systématique des accidents avec des défaillances multiples d’équipements ou d’erreurs humaines.
4^e niveau	Renforcement du confinement pour limiter les conséquences en cas de fusion du cœur.	Prise en compte dès la conception des accidents avec fusion du cœur. Mise en place de dispositions dédiées.

Pour aller plus loin

Consulter dans l'ouvrage "Éléments de sûreté nucléaire - Les réacteurs à eau sous pression" :

Chapitre 2 - Organisation du contrôle et règlementation des installations et des activités nucléaires en France, en particulier le 2.4. "Quelques principes et éléments fondamentaux en matière de sûreté nucléaire"
Partie 2 - La sûreté à la conception, chapitre 5, chapitre 6, chapitre 7, chapitre 8, chapitre 9, chapitre 10, chapitre 11, chapitre 12, chapitre 13, chapitre 14, chapitre 15, chapitre 16, chapitre 17, chapitre 18, en particulier le 17.10 "L’approche retenue pour le réacteur EPR" et le 18 "Les réacteurs de nouvelle génération".