Trente ans de combustible REP à EDF : fiabilité et retour d’expérience, évolution des performances et des gestions au service du parc nucléaire

Le parc nucleaire d'EDF comporte 58 reacteurs a eau pressurisee repartis en 3 paliers de reacteurs standardises, de 900, 1300 et 1500 MWe. Compte tenu de la forte proportion du nucleaire dans la production d'electricite en France, les reacteurs sont amenes a adapter leur production a la consommation en modulant la charge. Le parc nucleaire d'EDF est donc soumis a des contraintes particulieres. Les gestions du combustible ont evolue depuis la mise en service des reacteurs, en recherchant une amelioration de l'utilisation du combustible et un accroissement de la production nucleaire, en fonction des performances offertes par le combustible et des conditions economiques du marche. Actuellement, les gestions de combustible se partagent entre campagnes annuelles et campagnes de 18 mois. Les reacteurs CPY de 900 MWe qui recyclent du plutonium et de l'uranium de retraitement sont en campagnes annuelles, apres avoir connu quelques campagnes allongees pour quelques-uns d'entre eux dans les annees 80. Les reacteurs 1300 MWe, et les 6 premieres tranches 900 CP0 de Fessenheim et Bugey, sont en campagnes de l'ordre de 18 mois. Bientot, les reacteurs N4 seront exploites egalement en campagnes allongees. Le taux de combustion maximal assemblage respecte la limite de 52 GWj/t fixee depuis 1999. Grâce a l'optimisation des gestions et des plans de chargement, un taux de combustion moyen de decharge des assemblages UO 2 de l'ordre de 46 GWj/t peut ainsi etre atteint. Le taux de combustion du MOX rejoindra celui de l'UO 2 avec la mise en place de la gestion Parite MOX, dont la TTS a eu lieu a l'ete 2007. En tout etat de cause, quelles que soient les conditions d'exploitation, une fiabilite maximale du combustible est visee, beneficiant des ameliorations de conception. Le combustible utilise, en 12 pieds (900 MWe) ou 14 pieds (1300 MWe et N4), est de type 17x17 crayons, et beneficie d'un large retour d'experience compte tenu de la standardisation. Les principales causes de pertes d'etancheite sont les usures de gaines par vibration en pied d'assemblage (apparues en 2001 sur le 1300 MWe suite a l'allongement des campagnes), les corps migrants (en diminution apres l'introduction des dispositifs anti-debris en pied d'assemblages en 1994), et plus recemment les defauts de fabrication (soudage des bouchons en particulier). Le taux de defaillance des assemblages s'est etabli a 1,4.10 -3 en 2006, le nombre de crayons defaillants par assemblage etant le plus souvent limite a 1 ou 2. L'ouverture du marche de l'electricite impose a EDF de rechercher une plus grande souplesse des gestions du combustible tout en maintenant le niveau de performances atteint aujourd'hui. Les perspectives d'evolutions futures sont donc: - l'adaptation des longueurs de campagnes aux besoins du reseau, grâce a une plus grande flexibilite du rechargement, - une meilleure utilisation du combustible en exploitant le potentiel de performances accrues offert par les nouveaux materiaux de gainage et de structure, - une adaptation aux evolutions de composition isotopique des matieres recyclees.