1 Généralités sur les centrales nucléaires 1.1 PRÉSENTATION GÉNÉRALE D’UN RÉACTEUR À EAU SOUS PRESSION Toute centrale électrique thermique produit, en faisant passer de la chaleur d’une source chaude vers une source froide, de l’énergie mécanique qu’elle transforme en électricité. Les centrales thermiques classiques utilisent la chaleur dégagée par la combustion de combustibles fossiles (fioul, charbon, gaz). Les centrales nucléaires utilisent celle dégagée par la fission d’atomes d’uranium ou de plutonium. La chaleur produite dans un réacteur à eau sous pression (REP) permet la formation de vapeur d’eau qui n’entre pas en contact avec le combustible nucléaire. La vapeur est ensuite détendue dans une turbine qui entraîne un alternateur générant un courant électrique triphasé dont la tension est élevée à 400 000 volts (V) par un transformateur. La vapeur, après détente, est refroidie dans un condenseur au contact de tubes dans lesquels circule de l’eau froide provenant de la mer, d’un cours d’eau (fleuve, rivière) ou d’un circuit de réfrigération atmosphérique. L’eau condensée est réutilisée dans le cycle de production de vapeur. Chaque réacteur comporte un îlot nucléaire, un îlot conventionnel, des ouvrages de prise et de rejet d’eau et éventuellement un aéroréfrigérant. L’îlot nucléaire comprend essentiellement la cuve du réacteur, le circuit primaire, les générateurs de vapeur (GV) et des circuits et systèmes assurant le fonctionnement et la sûreté du réacteur: les circuits de contrôle chimique et volumétrique, de refroidissement à l’arrêt, d’injection de sécurité, d’aspersion dans l’enceinte et d’alimentation en eau des GV, les systèmes électriques, de contrôle‑ commande et de protection du réacteur. À ces éléments sont également associés des circuits et systèmes assurant des fonctions support: contrôle et traitement des effluents primaires, alimentation en eau, ventilation et climatisation, alimentation électrique de sauvegarde (groupes électrogènes à moteur diesel). L’îlot nucléaire comprend également les systèmes d’évacuation de la vapeur vers l’îlot conventionnel, ainsi que le bâtiment abritant la piscine d’entreposage et de refroidissement des combustibles neufs et usés. L’eau de celle‑ci, mélangée à de l’acide borique, sert à absorber les neutrons émis par les noyaux des éléments fissiles des combustibles usés, pour éviter d’entretenir une fission nucléaire et à assurer le refroidissement des combustibles usés et la protection radiologique des travailleurs. L’îlot conventionnel comprend notamment la turbine, l’alternateur et le condenseur. Certains composants de ces matériels participent à la sûreté du réacteur. Le circuit secondaire appartient pour partie à l’îlot nucléaire et pour partie à l’îlot conventionnel. 1.2 PRINCIPES DE SÛRETÉ La conception des réacteurs nucléaires repose sur des principes de sûreté visant à assurer les fonctions de sûreté : ∙ la maîtrise de la réactivité du cœur, c’est‑à‑dire le contrôle des réactions nucléaires en chaîne ; ∙ l’évacuation de la puissance thermique issue des substances radioactives et des réactions nucléaires ; ∙ le confinement des substances radioactives. Il s’agit d’empêcher la dispersion des substances radioactives dans l’environnement, et d’assurer la protection des personnes et de l’environnement contre les rayonnements ionisants. Les réacteurs de production d’électricité sont au cœur de l’industrie nucléaire en France. De nombreuses autres installations décrites dans d’autres chapitres de ce rapport produisent le combustible destiné aux centrales nucléaires ou le retraitent, entreposent des déchets provenant des centrales nucléaires ou encore servent à étudier des phénomènes physiques liés à l’exploitation ou à la sûreté de ces réacteurs. Les réacteurs français sont techniquement proches les uns des autres et forment un parc standardisé exploité par EDF. Si cette homogénéité permet à l’exploitant et à l’Autorité de sûreté nucléaire (ASN) de disposer d’une solide expérience de leur fonctionnement, elle conduit aussi à un risque accru en cas de défaut générique de conception, de fabrication ou de maintenance détecté sur l’une de ces installations, pouvant affecter l’ensemble des réacteurs. L’ASN exige donc d’EDF une forte réactivité et une grande rigueur dans l’analyse du caractère générique de ces défauts et de leurs conséquences pour la protection des personnes et de l’environnement, ainsi que dans leur traitement. L’ASN exerce un contrôle exigeant de la sûreté, des mesures de protection de l’environnement et de la radioprotection dans les centrales nucléaires et l’adapte continuellement au regard du retour d’expérience (REX). L’ASN développe une approche intégrée du contrôle des installations. Elle intervient à tous les stades de la vie des réacteurs électronucléaires, depuis leur conception jusqu’à leur démantèlement et leur déclassement. Son périmètre d’intervention élargi la conduit à examiner, à chacun des stades, les domaines de la sûreté nucléaire, de la protection de l’environnement, de la radioprotection, de la sécurité des travailleurs et de l’application des lois sociales. Pour chacun de ces domaines, elle contrôle tant les aspects techniques qu’organisationnels et humains. Cette approche lui impose de prendre en compte les interactions entre ces domaines et de définir les modalités de son action de contrôle en conséquence. La vision intégrée qui en résulte permet à l’ASN d’affiner son appréciation de l’état de la sûreté nucléaire, de la radioprotection, de la protection de l’environnement et de la protection des travailleurs des centrales nucléaires. 10 294 Rapport de l’ASN sur l’état de la sûreté nucléaire et de la radioprotection en France en 2023 • 10 • Les centrales nucléaires d’EDF
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