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RÉSUMÉ
Dans les pays de l’Europe de l’Est, l'énergie nucléaire représente une part importante de la production d'électricité, même si de grandes disparités existent d'un pays à l'autre, la Lituanie venant en tête avec 80% d’électricité d’origine nucléaire, la Russie en fin de liste avec 20%. Contre toute attente, le parc de centrales de ces pays affiche un âge moyen à peine supérieur à celui du parc français, et même inférieur à celui du parc américain et anglais. Suite à l’accident de Tchernobyl, les gouvernements des pays de l’Europe de l’Est ont progressivement engagé à travers de multiples programmes de coopération et d’assistance des moyens considérables pour améliorer leur sûreté nucléaire. Ainsi, les notions comme la défense en profondeur, la prise en compte des accidents de dimensionnement et la gestion des accidents graves sont de nos jours intégrées. Les améliorations technologiques apportées de façon générique aux réacteurs contribuent également à garantir la sécurité des installations nucléaires.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Vassili BORZOV : Ingénieur de développement à l'international, Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN)
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Jean-Luc CHAMBON : Ingénieur sûreté, Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN)
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Michel CHOUHA : Ingénieur, représentant en Europe centrale et Europe de l'Est, Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN)
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Borislav DIMITROV : Expert généraliste réacteur génération III, Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN)
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Christophe HERER : Ingénieur projet développement à l'international, Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN)
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Jean-Marie MATTÉI : Directeur du développement à l'international, Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN)
INTRODUCTION
L'énergie nucléaire représente une part importante de la production d'électricité dans les pays d'Europe de l'Est, avec toutefois de grandes disparités d'un pays à l'autre. Elle a représenté en 2010 plus de 53 % en Slovaquie, plus de 48 % en Ukraine mais moins de 20 % en Russie. Pour ce dernier pays, il s'agit d'une valeur moyenne, une analyse par région montrant de grandes disparités avec une forte concentration dans la partie ouest du pays. Le cas de la Lituanie était tout à fait particulier, avec plus de 80 % d'électricité d'origine nucléaire, avant l'arrêt définitif de ses deux réacteurs RBMK de 1 500 MWe chacun, respectivement fin 2004 et fin 2009.
Plusieurs remarques s'imposent à l'examen des caractéristiques du parc nucléaire de ces pays. Tout d'abord, contrairement à ce que l'on pourrait penser, ce parc est d'un âge moyen à peine supérieur à celui du parc des réacteurs français, mais inférieur à celui du parc américain, et surtout du parc anglais. Conçu au cours des années 1960, mis en service pendant les années 1970 et 1980, il fait l'objet maintenant d'études d'extension de durée de vie tout comme les réacteurs occidentaux.
La grande majorité des réacteurs en fonctionnement ou en construction relèvent de deux filières, les RBMK (Reactor Bolshoy Moschnosti Kanalniy) et les VVER (Vodo-Vodyanoy Energetichesky Reactor). On trouve quelques réacteurs à neutrons rapides et, en Roumanie, deux réacteurs CANDU en fonctionnement et deux autres en construction. Les RBMK, dérivés d'un concept plus ancien utilisé initialement pour la production de plutonium, sont tous installés en Russie, à l'exception de ceux de Tchernobyl (Ukraine) qui ont cessé toute opération en 2000 et ceux d'Ignalina (Lituanie) arrêtés en 2004 et 2009. Mais la majorité des réacteurs des pays d'Europe de l'Est relève de la filière des VVER, c'est-à-dire d'une filière de réacteurs à eau sous pression dont les principales caractéristiques sont voisines de celles des réacteurs constituant le parc nucléaire français.
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3. Sûreté des réacteurs VVER
Les VVER sont des réacteurs à eau sous pression dont les principales caractéristiques fonctionnelles sont proches de celles des réacteurs occidentaux. Quelques différences notables résident néanmoins dans :
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les matériaux (nuances d'acier utilisées) ;
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la conception des générateurs de vapeur, qui sont horizontaux dans le cas des VVER ;
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le combustible, avec des pastilles d'oxyde d'uranium à trou central et une répartition des crayons selon un pas triangulaire ;
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deux niveaux différents pour les sorties des branches chaudes de la cuve et les entrées des branches froides ;
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l'absence de pénétrations en fond de cuve.
Trois grandes familles successives de VVER ont été réalisées en série dans les années 1960 (VVER 440/V230), 1970 (VVER440/213) et 1980 (VVER 1000/320). Les deux modèles de VVER 440 (tous deux d'une puissance électrique de 440 MWe) sont assez proches dans leur conception générale, avec six boucles isolables (donc 6 GV) et deux turbines de 220 MW chacune. Les crayons des assemblages combustibles sont dans des boîtiers (comme pour les réacteurs à eau bouillante) et les grappes de contrôle sont placées en prolongement du combustible dans 37 assemblages sur 349. À l'insertion de ces grappes, le combustible se retrouve dans la partie inférieure de la cuve ; cette conception explique la hauteur importante de la cuve. Deux réacteurs occupent le même bâtiment et partagent de nombreux systèmes auxiliaires.
Le modèle 213 est une évolution du modèle 230 avec d'importantes améliorations concernant les systèmes de sauvegarde (accumulateurs, injections de sécurité basse pression ; une redondance 3 × 100 % avec meilleure séparation physique), les accidents pris en compte (tailles des brèches prises en compte jusqu'à la rupture guillotine doublement débattue) et le compartimentage (avec l'introduction d'un condenseur à barbotage, appelé aussi tour de condensation). La cuve est revêtue d'acier inoxydable et fait l'objet d'un programme de surveillance par des éprouvettes intégrées ; la nuance d'acier utilisée offre une meilleure résistance à la fragilisation. Les pompes primaires sont à rotor noyé uniquement pour le modèle 230, celles du modèle 213 possèdent un volant d'inertie.
Les VVER 1000 (de puissance électrique 1 000 MWe) ont été développés...
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Sûreté des réacteurs VVER
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - Assessment of phare and tacis nuclear safety activities. - Ref. 951556 http://ec.europa.eu/europeaid/how/evaluation/ evaluation_reports/2000/951556_docs_en.htm.
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(2) - Source Book : Soviet-designed nuclear power plants in Russia, Ukraine, Lithuania, Armenia, the Czech Republic, the Slovak Republic, Hungary and Bulgaria. - Fifth Edition Nuclear Energy Institute (1997) http://www.nei.org/resourcesandstats/documentlibrary/safetyandsecurity/reports/.
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(3) - Final report of the programme on the safety of WWER and RBMK nuclear power plants. - IAEA-EBP-WWER-15 (1999) http://www-ns.iaea.org/downloads/ni/wwer-rbmk/wwer_15.pdf.
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(4) - Ranking of safety issues for WWER-440 model 230 nuclear power plants. - IAEA-TECDOC-640, Vienna (1992).
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(5) - Safety issues and their ranking for WWER-440 Model 213 NNPs. - IAEA-EBP- WWER-03, Vienna, avr. 1996.
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(6) - RBMK NPPs generic safety...
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