Enceintes des réacteurs REP

Assurer l’étanchéité des enceintes durant la durée de l’exploitation

Les 58 réacteurs du parc nucléaire de la France appartiennent tous à la filière des Réacteurs à Eau Pressurisée ou REP. Les 34 réacteurs les plus anciens ont une puissance électrique de 900 megawatts (MW), 20 ont une puissance de 1300 MW et les 4 derniers, les plus récents, une puissance de 1450 MW. Rappelons qu’une puissance de 1000 MW, c’est à dire 1 Gigawatt, permet d’alimenter en électricité environ 1 million de personnes dans l’hexagone.

Les réacteurs REP ont été conçus pour être exploités en France au moins 40 ans. La parfaite étanchéité de l’enceinte qui les abrite et constitue la troisième barrière de confinement, doit donc être assurée tout au long de la durée d’exploitation, tout comme celle de la cuve où se produisent les réactions de fission. Or ces deux éléments cruciaux ne peuvent être remplacés contrairement à d’autres composants majeurs du réacteur, comme les générateurs de vapeur, les turbines, les alternateurs …

Le contrôle de l’étanchéité de l’enceinte du bâtiment réacteur est donc un des points clés de la sûreté durant toute la durée de l’exploitation. Il faut vérifier l’évolution des propriétés mécanique du béton, s’assurer du maintien de sa résistance en dépit de son vieillissement. Le taux de fuite d’atomes radioactifs dans l’environnement doit demeurer extrêmement bas pour être acceptable. Les réacteurs de 900 MW ont été mis en service de 1977 à 1987, le plus ancien étant celui de Fessenheim en Alsace. L’enceinte est constituée d’une épaisse paroi en béton précontraint renforcée du côté intérieur par une “peau” métallique en acier, le liner. En l’absence de défauts du liner, les fuites éventuelles sont dues aux traversées de la paroi.

Les 24 réacteurs suivants de 1300 et 1450 MW mis en service de 1983 à 1997 bénéficient d’une étanchéité renforcée. Ils sont dotés d’une enceinte à double paroi. La paroi interne est en béton précontraint. L’espace entre les deux parois est utilisé pour la collecte par des filtres d’éventuelles fuites radioactives.

Pour améliorer encore les performances de ces doubles enceintes EDF a construit une maquette en béton précontraint à échelle 1/3. Un programme d’essais y simule 60 années d’exploitation avec étude du vieillissement des bétons armés et de l’évolution des taux de fuite.

A la suite de l’accident de Three Mile Island en 1978 et des directives de l’AIEA (Agence Internationale de l’Énergie Atomique) qui ont suivi, les intérieurs des enceintes des réacteurs REP sont équipés en France de recombineurs d’hydrogène. Rappelons que l’absence de ces recombineurs a été à l’origine d’explosions d’hydrogène à Fukushima en 2011.