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Une série de systèmes de sécurité est consacrée aux trois objectifs de protection « Contrôle de la réactivité », « Refroidissement des assemblages combustibles » et « Confinement des matières radioactives ». Certains de ces systèmes essentiels pour le premier objectif de protection sont brièvement cités ci-après.
Comme expliqué dans la section précédente, le système de protection du réacteur déclenche automatiquement des systèmes de sécurité en cas de dépassement de certaines valeurs limites. Si nécessaire, l’opérateur peut toutefois déclencher manuellement des fonctions de sécurité avant même que des valeurs limites aient été atteintes.
Le contrôle de la réactivité
Le refroidissement des assemblages combustibles
Le confinement des matières radioactives
La limitation de l’exposition aux rayonnements ionisants
Lors du fonctionnement en puissance, la réaction nucléaire dans le réacteur est pilotée de manière qu’il ne subsiste en moyenne qu’un seul neutron par noyau fragmenté. Cela permet à la réaction de fission nucléaire de se poursuivre. Sur les réacteurs à eau bouillante, la régulation est assurée par des barres de commande engagées partiellement dans le cœur du réacteur. Sur les réacteurs à eau sous pression, ce contrôle s’effectue principalement par ajout d’acide borique au fluide caloporteur. La puissance peut du reste également être régulée par les barres de commande. Lorsque le réacteur fonctionne à puissance stationnaire, la réactivité se maintient à zéro. Pour augmenter la puissance, la réactivité est réglée de sorte à être légèrement positive. Elle est paramétrée de manière légèrement négative si la puissance doit être réduite.
Certains dysfonctionnements imposent l’arrêt immédiat de la production d’énergie nucléaire. Dans de tels cas, des barres d’arrêt sont introduites dans le cœur de réacteurs à eau bouillante. Dans les réacteurs à eau sous pression, des grappes d’arrêt descendent dans le cœur. La réactivité du réacteur devient alors fortement négative. La réaction en chaînes’en trouve ainsi immédiatement arrêtée. Ce rôle est assuré par le système d’arrêt d’urgence du réacteur. Il est important que ce système soit hautement fiable afin que le réacteur puisse être mis à l’arrêt de manière certaine. Cela doit être le cas même si la barre d’arrêt la plus efficace n’est pas engagée ou si la grappe correspondante ne descend pas dans le cœur de réacteur. L’expérience acquise jusqu’à présent dans le monde entier montre que ces systèmes d’arrêt d’urgence du réacteur fonctionnent de manière extrêmement fiable sur les réacteurs à eau légère. Aucune défaillance de ce système n’a pu être observée jusqu’à présent lors de fonctionnements en puissance.
Malgré cela, la défaillance du système d’arrêt d’urgence du réacteur n’est pas écartée lors de la conception de réacteurs à eau légère. De plus, les réacteurs à eau légère sont pourvus d’un deuxième système indépendant et diversifié. Ce système est fondé sur l’injection massive d’acide borique dans la cuve de réacteur. Il est destiné à intervenir en cas de défaillance du système prévu d’arrêt d’urgence du réacteur. Ce dispositif relève du niveau de sécurité 4a. La défaillance de l’arrêt d’urgence du réacteur est en effet considérée comme une défaillance hors dimensionnement.
Les 5 niveaux de la défense en profondeur
- Exigence : fonctionnement normal
- Objectif : éviter tout écart par rapport à l’exploitation normale
- Systèmes, équipements et mesures : systèmes d’exploitation, y compris les systèmes d’alimentation et les installations de conduite nécessaires
- Exigence : incidents de fonctionnement
- Objectif : maîtriser l’écart par rapport à l’exploitation normale
- Systèmes, équipements et mesures : systèmes de limitation, y compris les systèmes d'alimentation et les installations de conduite nécessaires
- Exigence : défaillances dans le cadre des règles de dimensionnement
- Objectif : maîtrise de défaillances dans le cadre des règles de dimensionnement
- Systèmes, équipements et mesures : systèmes de sécurité et d’ultime secours, y compris les systèmes d'alimentation et les installations de conduite nécessaires
- Exigence : défaillances hors dimensionnement sans dommage grave au cœur du réacteur
- Objectif : maîtrise de certaines défaillances hors dimensionnement
- Systèmes, équipements et mesures : systèmes et équipements d’urgence (mesures d’urgence préventives)
- Exigence : défaillances hors dimensionnement accompagné de dommages graves au cœur du réacteur
- Objectif : limitation du rejet de substances radioactives
- Systèmes, équipements et mesures : équipements d’urgence (mesures d’urgence d’atténuation)
- Exigence : urgences graves accompagnées d’un important rejet de substances radioactives dans les environs
- Objectif : atténuation des effets radiologiques dans les environs
- Systèmes, équipements et mesures
- mesures pour minimiser la dose de rayonnement reçue par la population et le personnel
Cet article a été acltualisé le 30.11.2018.