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Auteur(s)
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Werner BRETTSCHUH : AREVA NP GmbH
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Le renouveau du nucléaire a poussé les constructeurs à relancer leurs travaux d'étude, de qualification et de mise au point de nouveaux modèles conçus pour satisfaire aux critères de sûreté, d'exploitation et d'économie, assignés à la 3e génération de réacteurs de puissance.
Le réacteur à eau ordinaire bouillante (REB), filière de centrales électronucléaires la plus répandue au monde après celle du réacteur à eau sous pression (REP), fait l'objet d'un article de base [BN 3 130v2] présentant la conception, le fonctionnement et la sûreté des REB actuellement en service.
La conception de KERENA™ marque une évolution importante : tout en s'appuyant sur la technologie éprouvée et le retour d'expérience d'exploitation, elle satisfait à des caractéristiques de sûreté supérieures et aux exigences les plus rigoureuses des exploitants de centrales électronucléaires, notamment européens.
Les nouvelles centrales de 3e génération, arrivant sur le marché, sont des unités de forte puissance (1 500 à 1 700 MWe), comme l'EPR d'AREVA (cf. [BN 3 102]), ou de puissance moyenne (1 100 à 1 250 MWe), comme l'AP 1000 de Toshiba-Westinghouse, l'une et l'autre étant des réacteurs à eau ordinaire sous pression (REP).
KERENA™, centrale de puissance moyenne (1 250 MWe) développée par AREVA, illustre parfaitement la capacité du REB à satisfaire au niveau d'exigences attendu de cette 3e génération.
KERENA™ est le produit d'innovations précoces et de l'expérience de l'industrie allemande dans la filière à eau bouillante, complétées par les travaux approfondis de conception et de validation expérimentale conduits par AREVA et aboutissant notamment :
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à la simplification des systèmes et équipements, pour atteindre à la compétitivité avec les plus grands réacteurs ;
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à l'intégration de systèmes de sûreté passifs, entièrement autonomes et ne nécessitant aucune source d'énergie ou d'information externe, capables de mettre et de maintenir le réacteur à l'état sûr dans le cas très peu probable d'un accident grave – ces systèmes intervenant parallèlement aux systèmes de sûreté actifs redondants et indépendamment. Rappelons que la sûreté passive fait l'objet d'importantes études, depuis de nombreuses années, tout particulièrement pour les petits réacteurs qui seraient destinés à des zones isolées ou à des pays en développement.
KERENA™, concept « avancé » mais prudent, tire le meilleur parti de l'expérience actuelle et des récents progrès de la technologie.
La conception de base (Basic Design) est en cours d'achèvement en collaboration avec la société allemande de production d'électricité E.ON.
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Protection des bâtiments contre les agressions d'origine naturelle ou humaine
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4. Fusion du cœur
Bien que la probabilité de fusion du cœur soit extrêmement faible, celle-ci est prise en compte dans la conception de KERENA™. Des dispositions de sûreté sont prévues pour être en mesure de contrôler cet accident et en limiter les conséquences, de sorte qu'elles resteraient limitées à l'intérieur du périmètre de la centrale, sans nécessiter d'actions à grande échelle dans le voisinage, telles que l'évacuation ou le déplacement de populations.
Une fusion précoce du cœur de réacteur, due à un événement d'origine interne à la centrale, impliquant une perte de réfrigérant primaire, n'est possible que si tous les moyens disponibles (les pompes d'eau d'alimentation, les pompes d'injection haute pression du système de purification de l'eau du réacteur, les systèmes d'injection de réfrigérant basse pression et de renoyage passif) pour réalimenter la cuve du réacteur en réfrigérant ont échoué. Les dispositions suivantes garantissent le contrôle d'un tel événement (cf. figure 4) :
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le refroidissement par l'extérieur de la paroi de cuve maintient le cœur en fusion à l'intérieur de cette dernière. Pour cela, un système passif pouvant également être actionné manuellement déverse de la piscine de refroidissement du cœur au fond du puits sec de l'enceinte de confinement ;
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le scénario d'une fusion du cœur sous haute pression peut être pratiquement éliminé de par l'action des équipements à redondance multiple et de conceptions différentes qui interviendraient pour dépressuriser la cuve ;
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la cuve étant ainsi refroidie, la réaction de l'eau sur le cœur en fusion (corium), qui se produirait si des matières en fusion venaient à s'écouler dans le plenum inférieur de la cuve, ne peut pas endommager la cuve ;
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l'enceinte...
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Fusion du cœur
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - PASLER (D.) - The safety concept of the SWR 1000. - Proc. of ICAPP'04, Pittsburg, PA USA, 13-17 juin 2004.
-
(2) - KOLEV (N.) - External cooling – the SWR 1000 severe accident management strategy – Part 1 : motivation, strategy, analysis : melt phase, vessel integrity during melt-water-interaction. - Proc. of ICAPP'04, Pittsburg, PA USA, 13-17 juin 2004.
-
(3) - SCHMIDT (H.) - Large scale verification of external RPV cooling in case of severe accident. - Proc. of ICAPP'04, Pittsburg, PA USA, 13-17 juin 2004.
-
(4) - KOLEV (N.) - External cooling – the SWR 1000 severe accident management strategy – Part 2 : analysis : vessel, penetrations and containment integrity during melt-water-interaction. - Proc. of ICAPP'04, Pittsburg, PA USA, 13-17 juin 2004.
-
(5) - MESETH (J.) - Experimental verification of SWR 1000 Passive components and systems. - Proc. of ICAPP'04, Pittsburg, PA USA, 13-17 juin 2004.
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