Savoir et comprendre

​​​​​​​Les matières fissiles, dont les principales sont l’uranium 235 et le plutonium 239, présentent la propriété de pouvoir entretenir des réactions de fission en chaîne dès lors que certaines conditions sont réunies. Le risque de criticité est le risque de réunir les conditions d’amorçage et d’entretien de ces réactions de fission en chaîne.

Certains éléments, comme l’isotope 235 de l’uranium ou les isotopes 239 et 241 du plutonium, présentent la propriété de pouvoir fissionner, c'est-à-dire de se diviser en deux fragments (appelés produits de fissions). Cette réaction nucléaire peut être « spontanée » ou « induite » par une particule (un neutron) interagissant avec l’élément.

L’une des étapes importantes dans l’analyse des risques de criticité est de définir, en fonction des configurations rencontrées et des actions ou opérations envisageables, la configuration la plus pénalisante pour la matière fissile. L’identification et la définition précise de cette configuration s’appuie, bien évidemment, sur une connaissance des phénomènes de base de la neutronique.

La page précédente met en évidence les multiples moyens pouvant permettre de prévenir les risques de criticité. Il s'avère que le seul fait de limiter un ou plusieurs paramètres "opérationnels" peut suffire à maintenir un système contenant des matières fissiles dans un état sous-critique.

L'analyse de sûreté retient non seulement les conditions de fonctionnement dites normales, mais aussi les dysfonctionnements envisageables.

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.

Les dispositions de prévention des risques de criticité rendent très improbable une divergence incontrôlée dans une installation. Nonobstant, compte tenu des matières fissiles mises en œuvre, un accident de criticité reste physiquement possible (si plusieurs dispositions ne sont plus effectives).

La maîtrise des risques de criticité dans les installations nucléaires est obtenue en imposant des limitations strictes à certains paramètres de contrôle bien identifiés.

Au début des années 1980, une méthode de prise en compte du taux de combustion a été élaborée afin de considérer dans les études de criticité une partie de la baisse de réactivité due à l'usure des combustibles à base d'oxyde d'uranium irradiés dans les réacteurs à eau légère.