NUCLÉAIRE Réacteurs nucléaires

Génie nucléaire et sûreté

Les réacteurs nucléaires ne sont pas les seuls ni même les plus importants ouvrages du génie nucléaire. Certains de leurs composants ont réclamé, pour leur mise au point, une industrie originale. Cela s'applique à l'élaboration de matières ou de métaux nouveaux : eau lourde, zirconium, mais surtout aux différentes phases de transformation du combustible nucléaire. Ces phases sont souvent appelées le cycle du combustible car, après passage dans le réacteur, le combustible usé, traité et purifié peut être réutilisé ou « recyclé » ; mais ce n'est pas obligatoire.

Une très grande attention a été portée, depuis le début de l'activité nucléaire, à la protection contre les risques spécifiques de ces activités : irradiation externe et contamination interne des personnes provenant d'incidents ou d'accidents sur les réacteurs ou les usines du cycle du combustible.

En matière de réacteurs, une doctrine s'est progressivement élaborée, fondée sur la notion de « défense en profondeur », appliquée à un système de barrières étanches successives interposées entre le combustible radioactif et l'homme. Dans le cas des réacteurs à eau, outre la gaine du combustible et les parois du circuit primaire, la troisième barrière consiste en un bâtiment étanche servant d' enceinte de confinement. Celle-ci est calculée pour contenir la radioactivité dans le cas extrême d'un accident très sérieux.

La défense en profondeur intervient pour assurer le maintien de l'intégrité de ces barrières dans toute séquence incidentelle ou accidentelle, qu'une analyse fouillée des conditions de fonctionnement permet de considérer comme un risque potentiel plausible. Elle s'applique dès la conception (caractéristiques intrinsèques favorables, redondance des systèmes de contrôle et de protection) à la construction (assurance de la qualité) et à l'exploitation. Une attention particulière a été portée à cette dernière, après l'accident de Three Mile Island en 1979 aux États-Unis (Pennsylvanie). Celui-ci a d'abord montré le bien-fondé de la défense par barrières successives, car, malgré la fusion du cœur qui a mis le réacteur définitivement hors service, l'enceinte de confinement a rempli son rôle et aucun relâchement radioactif significatif n'est survenu à l'extérieur. En revanche, le mauvais diagnostic des opérateurs a conduit à revoir attentivement les questions concernant la formation des opérateurs, les procédures d'exploitation et l'amélioration de l'interface homme-machine.

Paradoxalement, le très grave accident survenu en 1986 à Tchernobyl en Ukraine (ex-URSS), qui a créé une émotion considérable dans le monde, n'a pas remis fondamentalement en cause les règles de sûreté des réacteurs, même s'il a conduit à renforcer les spécifications pour l'enceinte de confinement des futurs réacteurs en Europe. C'est la conjonction de déficiences sérieuses de conception sur un type de réacteur propre à l'Union soviétique (modèle RBMK de Leningrad - Saint-Pétersbourg), de violations graves, multiples et délibérées des règles d'exploitation par les opérateurs, enfin d'une surveillance défaillante, qui est à l'origine du premier plus grave accident de l'histoire du nucléaire civil. L'Union soviétique a remédié à ces déficiences, et tous les pays ont revu les moyens d'alerte et d'intervention en cas de dissémination de la radioactivité. Toutefois, les craintes soulevées dans l'opinion publique par le risque d'accident ont constitué un frein au développement de l'énergie nucléaire. La catastrophe nucléaire de Fukushima, au Japon, le 11 mars 2011, conséquence d’un séisme de magnitude 9 et d’un tsunami, viendra relancer les débats sur la sûreté des centrales nucléaires. [...]