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Billet de blog 22 mai 2013

L’énigme du corium mouillé

L’intéressant ouvrage de l’IRSN, « Accidents graves des réacteurs à eau de production d’électricité » (pdf ici), édition du 15 décembre 2008, nous confirme que la fusion des éléments combustibles d’un réacteur nucléaire suite à une perte du refroidissement (1) « conduit à un effondrement local puis général du cœur du réacteur avec formation d’un corium,

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L’intéressant ouvrage de l’IRSN, « Accidents graves des réacteurs à eau de production d’électricité » (pdf ici), édition du 15 décembre 2008, nous confirme que la fusion des éléments combustibles d’un réacteur nucléaire suite à une perte du refroidissement (1) « conduit à un effondrement local puis général du cœur du réacteur avec formation d’un corium, amas de combustible et de matériaux de structure (supportant le combustible dans la cuve en fonctionnement normal du réacteur) fondus et mélangés, maintenu en fusion par le dégagement de la puissance résiduelle due à la décroissance radioactive des produits de fission piégés dans le corium ».

La suite possible des événements (constatée lors de l’accident de Fukushima) est décrite ainsi :

« L’effondrement des éléments constitutifs du cœur dans le fond de cuve provoque son percement au bout de quelques dizaines de minutes à quelques heures, délai qui est fonction de la masse du corium dans le fond de la cuve et de la disponibilité d’eau pour évacuer, par vaporisation, une partie de la chaleur accumulée dans le corium. S’il y a de l’eau dans le fond de la cuve ou bien du puits de cuve (2), de fortes interactions entre le corium et l’eau peuvent générer une vaporisation quasi-instantanée et massive de l’eau, phénomène appelé explosion de vapeur ».

Dans le réacteur EPR en construction à Flamanville (réacteur dit de troisième génération des réacteurs à eau sous pression), une innovation considérée comme devant améliorer la sûreté consiste à construire un « récupérateur de corium », chambre d’étalement située au fond de l’enceinte de confinement et permettant de recueillir et de refroidir le corium après le percement éventuel de la cuve du fait de la fusion du cœur (3).

Le document de l’IRSN nous précise alors, sous le titre « Elimination pratique du risque d’explosion de vapeur » :

« Pour éviter une explosion de vapeur en cas de coulée de combustible fondu dans le puits de cuve, la conception du réacteur EPR comporte des dispositions telles qu’aucune arrivée d’eau dans le puits de cuve n’est possible avant la percée de la cuve, même en cas de rupture d’une tuyauterie primaire. De plus, le récupérateur de combustible fondu étant constitué d’une chambre d’étalement, le réacteur EPR comporte des dispositions empêchant l’arrivée d’eau dans cette chambre d’étalement avant l’arrivée du corium, de façon à éviter une explosion de vapeur lors de la coulée de combustible fondu dans ce dispositif ».

On voir que le risque d’explosion de vapeur est pris très au sérieux.

Il se trouve que le « radier» (dalle de béton qui constitue le fond de l’enceinte de confinement) des réacteurs de Fessenheim est trop mince (4) : en cas de percement de la cuve par le corium, celui-ci pourrait percer trop rapidement le radier, ce qui entraînerait une pollution de la nappe phréatique. Cela était connu depuis longtemps mais ce n’est qu’après la troisième visite décennale que l’ASN, en juillet 2011, a imposé à EDF le renforcement de ce radier « afin d’augmenter très fortement sa résistance au corium en cas d’accident grave avec percement de la cuve ». Ne pouvant augmenter cette épaisseur que de 50 cm, progrès jugé insuffisant, EDF a proposé d’installer un récupérateur de corium sur le même principe (simplifié) que celui de l’EPR, solution acceptée par l’IRSN et l’ASN.

Ô surprise : dans l’examen de cette solution et dans les documents de son acceptation, le risque d’explosion de vapeur au contact du corium et de l’eau en puits de cuve a complètement disparu. La présence d’eau (plus que vraisemblable) dans le puits de cuve et la chambre d’étalement est considérée simplement par l’IRSN comme une gêne éventuelle pour l’étalement du corium...

Pas un mot sur le risque d’explosion de vapeur : l’enigme reste entière, le risque aussi. Le remède serait-il pire que le mal ?

(1) Accident survenu sur des réacteurs à eau à Three Mile Island aux Etats-Unis en 1979 et à Fukushima au Japon en 2011.
(2) Structure en béton en dessous de la cuve, partie de l’enceinte de confinement en béton.
(3) Le puits de cuve où s’écoule initialement le corium communique avec la chambre d’étalement au moyen d’un canal de décharge.
(4) 1,50m, contre 4,20m pour les autres réacteurs de même puissance, sauf Bugey.

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