Savoir et comprendre

​La canicule, dont la fréquence augmente avec le changement climatique, peut affecter la production d'électricité et avoir des effets sur la sûreté des centrales nucléaires.

Lors d'une période prolongée de sécheresse ou de canicule, le niveau des cours d'eau est généralement plus bas et leur température plus élevée. Les centrales nucléaires doivent alors adapter leur fonctionnement à cette contrainte, dont la fréquence augmente avec le changement climatique, afin de ne pas perturber les écosystèmes.

Les épisodes de grands froids peuvent affecter la sûreté des centrales nucléaires. En effet, lorsque de la glace se forme sur le fleuve, il arrive que celle-ci puisse obstruer l'arrivée d'eau du circuit de refroidissement.

La prévention contre les vents violents représente également un enjeu de sûreté pour les centrales nucléaires et leur production d'électricité. La viabilité des réseaux électriques externes et de secours sont également menacés par cette manifestation météorologique, qui peut devenir plus fréquente et plus intense du fait du changement climatique.

En cas d'inondation, dont la fréquence et l'intensité pourraient être accentuées du fait du changement climatique, les effets sur la sûreté des centrales peuvent être multiples et impacter le bon fonctionnement des installations

On dit de la Terre, notre planète, qu’elle est « vivante » car elle est animée de mouvements lents mais permanents. C’est sa chaleur interne, qui en s’évacuant, induit des mouvements visqueux dans ses profondeurs, en particulier dans ce qui est appelé l'asthénosphère (entre 700 km et 100 à 200 km de profondeur).

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L’évaluation probabiliste de l’aléa sismique, dite PSHA (Probabilistic Seismic Hazard Analysis), est répandue dans la pratique internationale.

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Quinze ans de recherches ont permis de comprendre la fatigue thermique des matériaux dans les zones de mélange des centrales. Ce phénomène était insoupçonné jusqu’à l’incident survenu en 1998 à la centrale nucléaire de Civaux (Vienne), classé au niveau 2 par l’Autorité de sûreté nucléaire (ASN).

Vieillisement des centrales : une surveillance continue et une maintenance continues et, le cas échéant, des programmes de rénovation ou de remplacement de certains matériels

Composants essentiels des réacteurs à eau sous pression, les générateurs de vapeur sont en cours de remplacement. Objectif: améliorer la sûreté et l'efficacité de l'installation

Quel est le point commun entre la cuve, l'enceinte de confinement et les câbles électriques d'un réacteur nucléaire ? Ce sont les seuls composants non remplaçables – dans leur globalité pour les câbles – par les exploitants.

La question de la résistance mécanique des cuves de réacteurs et de leur capacité à bien vieillir est revenue sur le devant de la scène avec le nouvel arrêt, en Belgique, des réacteurs nucléaires Doel 3 et Tihange 2

Plusieurs programmes de recherche ont été engagés pour approfondir la connaissance des mécanismes de vieillissement, leur évolution et leurs conséquences. Des logiciels de simulation des contrôles ont également été développés.

Sous l’effet du temps, les matériaux et les composants d’une centrale nucléaire se dégradent, vieillissent. Comme pour le vieillissement du corps humain, on peut « soigner » et entretenir une centrale. Mais comme pour le corps humain, certains composants indispensables à la sûreté ne peuvent être remplacés…

​​​​​​​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.

​​​En 2014, 73 départs de feu se sont produits dans les centrales nucléaires françaises. Ils correspondent à tous les phénomènes de combustion - émissions de chaleur avec flammes ou fumées – déclarés par EDF à l’Autorité de sûreté nucléaires (ASN). Les plus importants sont analysés par l’IRSN afin de trouver des pistes d’amélioration pour renforcer la maîtrise des risques liés à l’incendie.

L’incendie est un initiateur possible d’accidents nucléaires. « Il peut être à l’origine d’une rupture du confinement avec une dispersion de radioactivité dans l’installation,

Des progrès concrets en sûreté des installations existantes découlent de la recherche expérimentale et de programmes de R&D partagés avec les industriels.

L'EPR de Flamanvillet et le réacteur expérimental Iter bénéficient des résultats de la R&D et du retour d’expérience sur les risques liés à l’incendie

Centre de stockage et transport de matière radioactive : l’enjeu majeur du risque incendie

Les incendies et les explosions, qu'ils soient d'origine interne à l'installation ou externe (feu de forêt, foudre, environnement industriel, voies de communication), sont des initiateurs possibles d’accidents majeurs pour les installations industrielles.