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Études et recherches de sûreté

La recherche est, avec l’analyse des incidents et accidents passés, l’un des moyens de faire progresser la sûreté nucléaire, en particulier pour mieux comprendre la phénoménologie des accidents et développer leur prévention.

Retour d’expérience et recherche se complètent, la recherche visant à mieux comprendre les problèmes mis en lumière par l’expérience. Par exemple pour les réacteurs à eau, l’accident de Three Mile Island (TMI) a provoqué un approfondissement des recherches sur la dégénérescence possible de simples incidents en accidents graves et sur les rejets radioactifs potentiels en résultant . L’accident de Tchernobyl, survenu sur un réacteur de conception spécifique, bien qu’ayant eu un impact moindre sur la recherche proprement dite, a conforté les orientations post-TMI et attiré l’attention sur les accidents de réactivité et les risques d’explosion. Les deux accidents ont confirmé le rôle essentiel du facteur humain.

Aujourd’hui, la recherche de sûreté contribue à la prévention et au traitement des anomalies liées au vieillissement des installations existantes. Elle apporte des éléments indispensables à la gestion des incidents et accidents ainsi qu’à l’évaluation des projets de futurs réacteurs. Ces derniers incluent désormais, dans leurs bases de conception, des processus accidentels graves dont le risque ne peut pas être totalement exclu par des dispositions constructives, de façon à rendre acceptable le niveau maximal des rejets radioactifs qui pourraient en résulter.

Le caractère objectif et d’intérêt général de la recherche, telle que définie ci‐après, suscite dialogue et coopération entre la plupart des organismes concernés, y compris entre ceux qui ont des vocations a priori différentes : autorités de sûreté et leurs appuis techniques, constructeurs, producteurs d’électricité, organismes de recherche publics ou privés, etc. Cette ouverture naturellement internationale – la sûreté nucléaire n’a pas de frontières – est facteur d’efficacité et de qualité : elle facilite des évaluations mutuelles, la coordination des programmes et, en définitive, l’optimisation de l’utilisation des compétences et ressources.

Nous considérerons ici la recherche qui produit des connaissances et instruments utiles aux analyses de sûreté des installations nucléaires. Pour l’essentiel, ce type de recherche est généralement (mais pas exclusivement) conduit par ou pour des organismes publics ayant vocation d’expertise. Elle comprend des travaux théoriques et expérimentaux habituellement structurés en programmes et planifiés. La programmation et la conduite de ces travaux dépendent donc étroitement des besoins ou de l’anticipation des besoins de l’analyse, mais il est nécessaire de distinguer clairement recherche, d’une part, et analyse, d’autre part. Les produits de l’analyse sont des évaluations de sûreté accompagnées de conclusions et de recommandations. Les produits de la recherche sont des connaissances expérimentales et théoriques, des outils de calcul, des critères techniques, voire des moyens d’études ou d’essais. Ils ne sont pas a priori des jugements de valeur ou des appréciations de sûreté sur des cas particuliers. Ne seront donc pas considérés ici, par exemple, certains types d’essais de démonstration dont les résultats n’ont pas de portée générale ainsi que les études appliquées à des cas d’espèce, y compris celles qui relèvent des expertises de sûreté.

Cet article comprend deux parties :

• des généralités sur la recherche décrivant de façon générale les besoins de l’analyse, le rôle et les produits de la recherche, puis les principales méthodes et démarches adoptées (avec des exemples) ;

• un aperçu des programmes actuels et récents, successivement pour les réacteurs à eau et à neutrons rapides et pour les autres activités du cycle du combustible, avec un développement sur les programmes réalisés dans le réacteur expérimental Phébus, illustration du caractère évolutif des objectifs particuliers.

Les thèmes de recherche sont nombreux et font appel à des disciplines aussi diverses que la neutronique, la mécanique, la thermohydraulique, la chimie, l’informatique, la détonique, mais aussi la psychologie et l’ergonomie (facteur humain), etc. Il ne sera pas possible, dans cet aperçu, d’aller au‐delà d’un résumé synthétique, en relation avec les objectifs généraux en termes d’analyse de sûreté, et d’un bilan très qualitatif des acquis. Le lecteur trouvera des informations plus précises et plus quantitatives dans les documents de l’index bibliographique.