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Pegasos: les sismologues travaillent sans influence des exploitants
Aucun autre pays d'Europe n'a jusque-là défini le risque sismique par un projet scientifique aussi important. Environ 25 spécialistes déterminent le risque sismique pour chaque site de centrale nucléaire. Un processus détaillé et clairement défini sert de référence aux experts. Ce processus prévoit que ni les exploitants ni l'autorité de surveillance n'exercent une influence, nous explique Peter Zwicky, expert pour l'IFSN dans le cadre du projet Pegasos Refinement. Les apports et améliorations de Pegasos Refinement ont déjà été pris en compte dans les résultats intermédiaires employés lors de la démonstration de maîtrise des tremblements de terre. Ces résultats réduisent la marge d'incertitudes.
IFSN: qu'est-ce que le projet Pegasos Refinement?
Peter Zwicki: Il s'agit d'une nouvelle détermination du risque sismique aux sites des centrales nucléaires suisses. Ce risque est défini d'après l'état actuel de la sismologie. Pegasos est l'acronyme allemand de «analyse probabiliste du risque sismique pour les sites nucléaires de Suisse». L'étude Pegasos a été conclue en 2004. Le projet Pegasos Refinement vise à affiner l'étude Pegasos, notamment en tenant compte de nouvelles données issues de la sismologie.
Pegasos Refinement a démarré il y a quatre ans déjà. Pourquoi cette étude dure-t-elle aussi longtemps?
L'IFSN a posé les exigences les plus élevées à ce projet en fonction des critères internationaux. Cela a naturellement son prix, pas seulement en matière de coûts mais aussi concernant la durée de traitement.
Comment procède-t-on lors de la détermination d'hypothèses de risque dans le cadre de Pegasos Refinement?
Le risque est décrit par les accélérations du sol. Il l'est aussi par la probabilité que ces accélérations se produisent au site. La détermination est subdivisée en cinq étapes. Elles sont ensuite traitées en tant que sous-projets dans l'étude Pegasos Refinement.
Pouvez-vous nous les décrire brièvement?
Les zones sismiques sont tout d'abord délimitées. Les relations de fréquences sont alors aussi définies pour ces zones. Des modèles d'atténuation sont ensuite sélectionnés ou développés. Ces modèles décrivent comment les accélérations du sol diminuent en fonction de la distance du foyer du tremblement de terre. L'influence des caractéristiques du terrain construit aux sites est alors calculée sur le mouvement sismique. Les fonctions de risque sont calculées dans la phase quatre à partir des modèles partiels des étapes un à trois. Finalement, des ordres de grandeur pour les résultats sont encore déduits. Ils seront nécessaires pour le calcul des ouvrages et équipements, en particulier des périodes d'accélération.
Il reste malgré tout des incertitudes. Comment sont-elles traitées?
Ces incertitudes doivent impérativement être évaluées lors de tous les sous-projets. Cette évaluation est assurée par le fait que, pour tous les paramètres, l'entier du domaine de fluctuation est pris en compte et non pas seulement la meilleure valeur estimée. Des probabilités sont prises en considération, c'est pourquoi nous nommons cette étude une «analyse probabiliste d'hypothèses de risque». Les bases méthodologiques ont avant tout été développées aux Etats-Unis durant les dernières décennies en vue de leur application dans des installations nucléaires.
Qui détermine ce risque sismique?
Chaque sous-projet est traité par un groupe composé d'experts reconnus internationalement et indépendants dans le domaine spécifique correspondant. Au total, 25 experts collaborent à Pegasos Refinement. Ils ont une double tâche. D'un côté, ils doivent élaborer l'estimation la meilleure possible des parties de modèles dans leur domaine spécifique. D'un autre côté, ils doivent estimer le domaine de fluctuation afin de représenter l'évaluation de l'ensemble des spécialistes. Un intégrateur et facilitateur technique (Technical Facilitator and Integrator TFI) assume les tâches de la direction générale et de l'intégration. Il s'agit d'un pionnier de la recherche reconnu aux Etats-Unis dans le domaine du risque sismique.
Quel rôle a swissnuclear?
Swissnuclear, une organisation des exploitants de centrales nucléaires, s'occupe de la gestion administrative et de l'encadrement du projet.
Quelle influence ont les exploitants sur les résultats de Pegasos Refinement?
Les exploitants sont surtout responsables de l'application des résultats. Ils suivent le déroulement du projet avec leurs représentants dans le groupe de surveillance (Monitoring Group). Ils participent aux principaux workshops du projet en tant qu'observateurs mais n'ont pas la permission d'exercer une influence quelconque sur les experts.
Et l'IFSN?
L'autorité de surveillance a requis et lancé le projet Pegasos en 1999 avec une exigence quant à l'objectif et une directive détaillée. Elle a accompagné toutes les phases de Pegasos et de Pegasos Refinement avec une équipe de quatre spécialistes (équipe de revue de l'IFSN). Ces spécialistes participent à tous les workshops du projet. Ils ne peuvent pas énoncer leurs observations en présence directe des experts de Pegasos Refinement en vue de ne pas influencer ces derniers dans leurs analyses. Ils donnent leurs commentaires à l'équipe de direction du projet à chaque fois après la fin du workshop. Ils les retiennent aussi par écrit dans leurs rapports d'examen.
Et la politique?
Aucun représentant de la politique ne participe à ce projet.
Le risque sismique a été défini il y a une dizaine d'années dans le cadre du projet Pegasos. Quelles nouveautés apporte Pegasos Refinement?
Une des conclusions de Pegasos était que les incertitudes présentes naturellement dans la chaîne de calcul globale tiraient les résultats sur le risque vers le haut. Avec PEGASOS Refinement, l'objectif de réduction des incertitudes selon l'état des connaissances le meilleur possible est ainsi poursuivi.
De quels domaines s'agit-il?
Concrètement, on s'assure une estimation plus réaliste du risque avec les améliorations suivantes:
- Le catalogue sismique a été actualisé par le service sismologique suisse avec un travail de recherche historique complet dans le domaine des sciences de la terre. Les événements sismiques les plus forts survenus en Europe centrale et leurs caractéristiques incluant magnitude et profondeur du foyer ont une influence significative sur le risque calculé au site.
- Par rapport aux modèles d'atténuation, de nombreuses recherches ont été menées au niveau international ces dernières dix années. Des progrès ont ainsi été accomplis. Dans les zones sismiques fortement peuplées, une palette d'instruments plus fournie a été mise en place de sorte à ce que la quantité de données relative aux événements sismiques a massivement augmenté. Ces données et les modèles d'atténuation améliorés en résultant sont pris en compte dans Pegasos Refinement. Un modèle d'atténuation suisse innovant a en plus été développé. Il se base sur des données de mesures sismiques et des caractéristiques du sous-sol en Suisse.
- Aux quatre sites de Beznau, Mühleberg, Gösgen et Leibstadt, des études géologiques importantes ont été conduites. Grâce à elles, des bases sont désormais à disposition permettant d'estimer de façon plus complète l'influence de chaque site sur le mouvement sismique.
- Par la subdivision en sous-projets, le danger réside dans le fait que des influences issues d'hypothèses de modèles incertaines soient comptées à double. Avec Pegasos Refinement, de tels doublons sont censés être évités.
- Finalement, l'évaluation des résultats sera élargie avec Pegasos Refinement. Par exemple, des périodes d'accélération sont déduites qui peuvent être directement employées dans les modèles de bâtiments des ingénieurs.
Les hypothèses de risque employées après Fukushima dans le cadre de la démonstration de maîtrise sismique se basent sur les résultats intermédiaires de Pegasos Refinement? Estimez-vous que ces valeurs sont fiables?
Ces valeurs peuvent être comprises comme des tendances. L'IFSN en a pris connaissance mais ne les a pas étudiées en détail. Etant donné que ces modèles seront encore perfectionnés, nous pouvons nous attendre à ce que les résultats sur le risque soient encore modifiés jusqu'au terme prévu à la fin 2012.
Pourquoi ces valeurs sont-elles inférieures à celles ce Pegasos?
Je comprends la réduction des valeurs d'accélération observée jusque-là comme conséquence des améliorations expliquées. Le modèle d'atténuation suisse et le fait de ne pas compter des contributions incertaines à double devraient avoir un effet modérateur par rapport à Pegasos.
Est-ce qu'on peut déjà dire aujourd'hui à quoi ressembleront les résultats finaux?
Non, un pronostic serait présomptueux. D'importantes parties de modèles sont en train d'être peaufinées. A ce moment, je ne peux seulement dire qu'il serait surprenant si, au contraire des résultats intermédiaires, le risque s'avérait plus élevé que dans l'étude Pegasos. Que ce soit avec Pegasos ou Pegasos Refinement, il ne faut pas perdre de vue le constat suivant: les nouvelles données sur le risque sont nettement plus élevées que dans les bases traditionnelles employées le siècle passé. Etant donné que la Suisse est le seul pays d'Europe à avoir mené une étude de risque aussi importante, notre estimation actuelle du risque sismique est aussi plus élevée que dans d'autres pays doté d'une sismicité comparable.
Peter Zwicky
Peter Zwicky est un ingénieur en génie civil diplômé de l'EPF Zürich. Il est expert auprès de «Basler & Hofmann, Ingenieure, Planer und Berater» à Zürich. Il s'occupe depuis 1978 principalement de la sécurité sismique, de la dynamique structurelle et de la sécurité de construction des centrales nucléaires. Il était membre de l'équipe de revue de l'IFSN pour le projet Pegasos et occupe la même fonction dans le cadre de l'actuel projet Pegasos Refinement. Après l'accident de Fukushima, il a représenté la Suisse, avec deux spécialistes de l'IFSN, en tant qu'expert des revues croisées dans le cadre du test de résistance de l'Union européenne.