Sûreté nucléaire : essai réussi dans le réacteur expérimental CABRI

L’IRSN et le CEA, ont réussi lundi 16 avril à Cadarache, un premier essai simulant une situation accidentelle dans un réacteur à eau sous pression.  L’essai marque le début du programme de recherche international CIP dédié à l’amélioration de la sûreté des réacteurs.

Dans le secteur nucléaire, la sécurité concerne toutes les agressions d’une  installations d’origine humaine: terrorisme, cyberattaque. Ces questions sont prises en charge par les autorités publiques et non pas, du moins en première ligne, par les exploitants. La sûreté vise le fonctionnement normal des installations, en fonction de risques internes ou de risques extérieurs , comme les raz de marée, les inondations, les séismes, tous phénomènes pris en compte au moment de la conception.

Le programme international Cabri (CIP) vise à améliorer les connaissances sur le comportement du combustible des réacteurs à eau sous pression (REP) en situation accidentelle en cas d’augmentation soudaine de puissance du réacteur. Les réacteurs REP sont les réacteurs en fonctionnement en France depuis l’adoption de cette technologie.

A Cadarache ( Bouches du Rhône) le premier essai du programme dans le réacteur CABRI rénové, doté d’une boucle expérimentale à eau sous pression a été réalisé le 16 avril. La boucle permet  d’analyser le comportement du combustible dans une configuration thermohydraulique représentative d’un réacteur REP. Le combustible est contenu dans les “crayons”  métalliques de zirconium soumis à une forte irradiation.

L’instrumentation mise en place dans  CABRI permet de réaliser les mesures indispensables. L’Hodoscope, équipement unique au monde, mesure en temps réel la puissance le long du crayon testé, son élongation et la relocalisation éventuelle des pastilles de combustible. L’essai devait étudier le comportement du combustible soumis à l’injection brutale et massive de chaleur en son sein. Les échanges de chaleur entre le réfrigérant et la gaine du crayon seront étudiés comme  l’interaction thermique entre des fragments de combustible ( pastilles)  expulsés et l’eau du circuit primaire en cas de rupture de la gaine du combustible.

Les recherches de l’IRSN portent sur le comportement du combustible lors de différentes situations accidentelles.
La première évolution incontrôlée de la réaction nucléaire peut résulter de l’éjection d’une grappe de commande, formée de crayons absorbants qui participent à la maîtrise de la réaction nucléaire ;

La deuxième évolution non contrôlée est l”accident perte de réfrigérant primaire (APRP) provoqué par une brèche dans l’enveloppe du circuit primaire dont le rôle est d’évacuer la chaleur du coeur vers le circuit secondaire ;

La troisième évolution non contrôlée est le ” dénoyage”  d’une piscine d’entreposage du combustible irradié. Ce scénario est inspiré du retour d’expérience notamment de l’accident de Fukushima-Daiichi.

Pour ces recherches l’IRSN s’appuie sur une large base de données expérimentales internationales, constituée de résultats d’essais menés en réacteur (NSSR au Japon, BIGR en Russie, etc.) et d’essais analytiques sur le comportement des gaines et les transferts thermiques. L’IRSN participe à plusieurs programmes de recherche au niveau international, en particulier un projet de l’OCDE à Halden en Norvège et un autre à Studsvik en Suède. Il mène aussi des projets financés par l’Agence Nationale de Recherche dans un contexte post-Fukushima.

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