Améliorer la sûreté des centrales nucléaires européennes
Les gaz combustibles constituent un risque majeur pour la sécurité dans les centrales nucléaires. En cas d’accident grave, ces gaz pourraient s’enflammer et exploser, entraînant potentiellement le rejet de matières radioactives. «Après les accidents de Three Mile Island(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) et de Fukushima Daiichi(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), de considérables efforts ont été déployés, tant dans le milieu de la recherche que dans celui de l’industrie nucléaire, pour faire face aux menaces potentielles causées par la combustion d’hydrogène dans l’enceinte de confinement», explique Gonzalo Jimenez, professeur agrégé à l’université technique de Madrid (UPM). «Un tel événement peut mettre en péril l’intégrité des dernières barrières physiques de la centrale.» Les chercheurs du projet AMHYCO(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) financé par l’UE, ont mené des expériences et des simulations pour améliorer nos connaissances sur les risques de combustion de mélanges d’hydrogène (H2) et de monoxyde de carbone (CO), qui pourraient survenir dans la phase tardive d’un accident grave. AMHYCO entendait mettre à jour les lignes directrices de gestion des accidents graves (SAMG) existantes, qui fournissent aux opérateurs des conseils sur ce type d’événements. Le projet a étudié des méthodes pratiques pour réduire la menace liées aux gaz combustibles, ce qui pourrait également contribuer à renforcer la sécurité ailleurs. «Le risque de combustion, en particulier les déflagrations ou même les détonations d’hydrogène, n’affecte pas seulement les centrales nucléaires, mais également de nombreuses autres industries, des usines chimiques aux installations de transport et de stockage de l’hydrogène», explique Gonzalo Jimenez, coordinateur du projet AMHYCO.
Améliorer les lignes directrices de la gestion des accidents graves
L’équipe d’AMHYCO a cherché à améliorer les actions des opérateurs en améliorant notre connaissance des niveaux de combustion du mélange H2/CO, et à fournir des recommandations concernant le fonctionnement des systèmes de refroidissement de l’enceinte de confinement dans des conditions d’accident grave. «Cela évite d’augmenter le risque de combustion tout en maintenant les systèmes de refroidissement qui limitent la pression et l’augmentation de la température dans l’enceinte de confinement», ajoute Gonzalo Jimenez. L’équipe a également formulé des recommandations basées sur une série de simulations à long terme concernant les seuils de fonctionnement des systèmes de sécurité, notamment les délais d’aération, et le repositionnement des capteurs de surveillance et des recombineurs autocatalytiques passifs (RAP), qui éliminent l’H2 de l’enceinte de confinement en cas d’accident.
Élargir la base de données relative à la combustion expérimentale
Le projet a généré plusieurs importants résultats. Le premier a été la création d’une nouvelle corrélation RAP, corrélation PAR AMHYCO(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), qui améliore considérablement la précédente pour les conditions d’accidents graves en phase tardive. Le deuxième résultat majeur a été l’élargissement aux mélanges H2/CO de la base de données expérimentale relative à la combustion. «Cela a amélioré la prévision des limites d’inflammabilité, en particulier lors de la phase d’accident à la sortie de la cuve, où les conditions atmosphériques à l’intérieur du confinement sont moins étudiées», souligne Gonzalo Jimenez. L’équipe a également élaboré une nouvelle méthodologie destinée à améliorer les simulations d’accidents graves dans l’enceinte de confinement, ainsi qu’une série de SAMG concernant les opérations de sécurité et les systèmes d’atténuation. «Elles auront probablement un impact notable sur la façon dont les centrales nucléaires abordent la gestion de la combustion dans un avenir proche», confie Gonzalo Jimenez.
Diffuser de nouvelles connaissances pour renforcer la sûreté nucléaire
Bien que le projet soit terminé, de nombreux événements de suivi se tiendront dans les mois à venir. Il s’agira notamment de la soutenance des thèses de trois doctorants, de la publication prochaine de plusieurs articles dans des revues universitaires et de la mise à disposition du grand public de tous les résultats non confidentiels du projet. Les principaux développeurs de SAMG, les propriétaires de centrales nucléaires et les organismes de réglementation de plusieurs pays seront également informés des recommandations destinées à améliorer les SAMG. «La communauté AMHYCO sera prête à répondre aux futurs appels de la Commission européenne pour continuer à travailler à une énergie nucléaire mieux sécurisée contre les risques de combustion en cas d’accidents graves», conclut Gonzalo Jimenez.
