Réacteur pressurisé européen

Infos
Le réacteur pressurisé européen (EPR, de l'anglais European Pressurized Reactor, rebaptisé aussi US-EPR pour Evolutionnary Power Reactor aux États-Unis) est un réacteur nucléaire présenté par ses concepteurs comme étant "de troisième génération"Areva le présente comme de génération III+ , mais cette dénomination n'est pas avalisée par le Commissariat à l'énergie atomique qui le classe dans la génération III ; l'Argonne Nation
Réacteur pressurisé européen

Le réacteur pressurisé européen (EPR, de l'anglais European Pressurized Reactor, rebaptisé aussi US-EPR pour Evolutionnary Power Reactor aux États-Unis) est un réacteur nucléaire présenté par ses concepteurs comme étant "de troisième génération"Areva le présente comme de génération III+ , mais cette dénomination n'est pas avalisée par le Commissariat à l'énergie atomique qui le classe dans la génération III ; l'Argonne National Laboratory américain, qui fait la distinction entre III et III+, classe l'EPR en génération III .. Il est conçu et développé par EDF et Areva NP (ex Framatome-ANP), société commune de Areva et Siemens AG, au cours des années 1990 et 2000. Il dérive :
- du N4 français de Framatome
- du Konvoy allemand de Siemens En 2005 débute en Finlande le premier chantier d'un réacteur de type EPR. Les objectifs affichés de l'EPR sont d'améliorer la sûreté et la rentabilité économique par rapport à celles des précédents réacteurs à eau pressurisée. Ce concept est destiné aux pays disposant d'un réseau électrique de forte capacité capable de distribuer une puissance électrique de l'ordre de mégawatts. Le réacteur EPR est conçu pour utiliser de l'uranium enrichi à 5 % et du combustible nucléaire MOX (avec l'objectif d'un cœur 100 % MOX, alors que les réacteurs de ce type sont chargés avec environ 33 % de MOX en 2006). Maquette informatique de l'EPR Le même réacteur sous une autre vue

Caractéristiques techniques

L'EPR est un réacteur à eau pressurisée (REP). Par rapport aux tranches REP actuellement en service en France, l'EPR dispose de plus de circuits de sûreté et d'une puissance accrue. Les opposants estiment que ce réacteur est de fait plus complexe et plus difficile à maîtriser. L'EPR est un réacteur à eau sous pression, conçu pour répondre aux normes de sûreté édictées par les autorités de sûreté allemande et française au cours des années 1990. Techniquement, il s'appuie sur les concepts de type N4 (réacteur nucléaire français de 1450 MW) et KONVOI (allemand). Les évolutions par rapport à la filière précédente, demandées par les autorités de sûreté nucléaire (française et allemande) qui l'ont certifié, visent à limiter les risques d'accidents et notamment le risque de fusion du cœur du réacteur qui contient l'uranium enrichi, à réduire les doses de radiations susceptibles d'affecter le personnel, et à diminuer les émissions radioactives dans le milieu environnant. Selon ses concepteurs, la probabilité d'accident serait réduite d'un facteur 10, le niveau d'exposition du personnel aux radiations, d'un facteur 2, et le niveau d'activité des rejets, d'un facteur 10, par rapport aux installations les plus récentes en service. Sur le plan de la compétitivité, l'accroissement de puissance et un meilleur taux d'utilisation du combustible, de l'oxyde d'uranium enrichi à 5 % d'235U, ou un oxyde mixte uranium-plutonium (MOX), devraient, selon les promoteurs de l'EPR, conduire à une diminution sensible du coût du kWh nucléaire. La combustion plus complète de l'uranium conduirait aussi à réduire de 15 à 30 % la production de déchets radioactifs à vie longue, « sachant que ces progrès associés à l'augmentation des taux d'irradiation concerneront aussi pour une large partie le parc actuel ». Sur le plan technique, l'EPR se distingue notamment par son enceinte de confinement étanche composée de deux parois de béton de 1, 3 m d'épaisseur et par un nouveau dispositif appelé « récupérateur de corium » destiné à recueillir la partie du cœur fondu qui traverserait la cuve, en situation de fusion du cœur (accident exceptionnellement grave) ; autrement, dans cette situation, les matériaux du cœur en fusion pourraient traverser le radier (cf. le syndrome chinois) et contaminer l'environnement. Ce système est par contre susceptible d'occasionner de violentes explosions de vapeur à même de causer un accident grave (voir plus loin). Le réacteur EPR possède plusieurs protections actives et passives contre les accidents nucléaires :
- quatre systèmes de refroidissement d'urgence indépendants, chacun étant capable de refroidir le réacteur après son arrêt,
- un conteneur de fuite radioactive autour du réacteur,
- une enceinte de confinement en cas de fusion du cœur,
- des murs faits de deux épaisseurs séparées, totalisant 2, 6 m d'épaisseur totale.

Sûreté de l'EPR

Risque d'explosion de vapeur d'eau

Diverses études, dont celle de l'Association internationale des médecins pour la prévention de la guerre nucléaire (IPPNW), intitulée « Les défauts techniques sur la sûreté du réacteur européen à eau pressurisée (EPR) » - IPPNW, 2003, estiment que ce système pourrait occasionner de puissantes explosions de vapeur, à même d'aboutir à la rupture de l'enceinte de confinement. Ce problème a été identifié par l'Autorité de sûreté française (ASN) - ASN, 2004 « La quantité d’eau qui pourrait être présente dans le puits de cuve et dans la chambre d’étalement au moment de la percée de la cuve doit être limitée par conception. La possibilité d’une explosion de vapeur importante pendant le noyage du corium doit être évitée et les chargements résultant d’interactions eau-cœur fondu doivent être pris en compte dans la conception ». Une telle explosion nécessite cependant une fonte du cœur et la percée de la cuve du réacteur, qui est un des accidents les plus graves pour un réacteur à eau pressurisé. Un tel évènement ne s'est jamais produit sur l'ensemble de la flotte actuelle de REP (durant l'accident de Three Mile Island, il y a bien eu fonte partielle du cœur, mais la cuve a tenu). Areva, constructeur de l'EPR, affirme avoir mené des études probabilistes montrant que la fréquence de cet évènement est limitée à 10^/ (un accident de ce type tous les millions d'années de fonctionnement d'EPR) - AREVA NP. Cette fréquence est annoncée comme étant 10 fois plus importante chez les réacteurs actuellement en service.

Risque de chute d'avion

L'enceinte de confinement du réacteur EPR a été dimensionnée pour résister aux dégâts provoqués par la chute d'un avion de chasse. Anne Lauvergeon, PDG d'Areva (constructeur de l'EPR), affirma le 10 juillet 2005 que le réacteur EPR est « conçu pour résister à tout, y compris les chutes d’avions »Déclaration recueillie par la presse en marge des Rencontres Économiques d’Aix-en-Provence consacrées au risque terroriste>. Le Réseau « Sortir du nucléaire » a rendu public en 2003 un document Confidentiel défense issu d'EDF. Ce document détaille la capacité de résistance de l'enceinte de l'EPR et conclut que « le cas de chargement proposé/retenu couvre une large gamme de types/masses/vitesses. Il couvre raisonnablement les chargements induits par des avions moyens/gros porteurs ». Pour les antinucléaires, la formulation « couverture raisonnable du risque » est l'aveu que le réacteur EPR ne résisterait pas à un crash réalisé avec un gros porteur. John Large, un scientifique britannique « bien connu du mouvement antinucléaire »Les Verts en campagne contre l’EPR - Nucléaire : un rapport de Greenpeace France critique le nouveau réacteur d’Areva par Marie-Thérèse Ferracci du magazine Valeurs actuelles 3667 paru le 9 mars 2007 : « John Large et son cabinet Large & Associates sont bien connus du mouvement antinucléaire, dont les associations constituent l’essentiel de sa clientèle. John Large a notamment publié des études en partenariat avec le World information service on energy (Wise), un organisme clairement opposé au nucléaire. Une étude commandée en 2001 par le conseil scientifique et technique du Parlement européen (Scientific and technological options assessment) n’a jamais été publiée en raison de son parti pris, de « son manque de sérieux et de qualité scientifique » (rapport Wise de 2001 relatif aux sites de retraitement de déchets nucléaires de La Hague et de Sellafield). » , mandaté par Greenpeace, a étudié le document classé « confidentiel défense » émanant d'EDF ; en mai 2006, il déclare que « L'analyse d'EDF semble être technique et solide, mais quand on regarde en détail, elle ne tient pas », et affirme que la quantité de carburant embarquée dans un avion commercial pourrait provoquer une explosion et que les locaux abritant le combustible pourraient ne pas résister au choc causé par la chute de l'appareil , dépêche AP reprise le Nouvel Observateur, .. La classification secret défense des informations techniques fait l'objet d'une polémiqueLe Monde du 22 mai 2006 : ''...une dizaine de personnalités, parmi lesquelles Jean-Luc Mathieu, président de la Commission particulière du débat public EPR, par ailleurs membre de la Cour des comptes, et Annie Sugier, directrice de la division Ouverture à la société civile, à l'IRSN, jugent « regrettable » que « le pouvoir politique (...) ignore les conclusions d'un très sérieux groupe de travail mis en place par la Commission nationale du débat public, sur les obstacles à l'accès à l'information dans le domaine du nucléaire ». Les signataires estiment que ce travail a démontré « la nécessité de pouvoir accéder aux documents d'expertise pour permettre une véritable démocratie participative en accord avec la Convention d'Aarhus » ; Stéphane Lhomme, porte-parole du Réseau « Sortir du nucléaire », a été placé en garde-à-vue le 16 mai 2006 par la Direction de surveillance du territoire (DST), sur réquisition de la section antiterroriste du Parquet de Paris, pour possession d'un document classé « secret défense » relatif à la sûreté du réacteur EPR vis-à-vis du risque de chute d'avion, ce qui a suscité diverses protestations, de la LCR, de France nature environnement, de Cap 21, des Verts, de la Ligue des droits de l'homme et du PS. Le lendemain, pour protester contre cette garde à vue, diverses organisations (Réseau « Sortir du nucléaire », Greenpeace, Les Amis de la Terre, etc.) ont publié sur leur site web une copie du document confidentiel défense.

Description

Génie civil

Pièces forgées

Étant donné qu'aucun réacteur n'a été construit récemment, il n'y a pas eu d'investissements d'Areva NP sur sa chaîne de fabrication de cuve autres que ceux nécessaires à la maintenance des réacteurs en exploitation (remplacement des couvercles de cuve par exemple). Areva NP sous-traite la fabrication de la cuve de l'EPR finalandais à une entreprise japonaise, permettant par là-même à un concurrent d'accéder à ses technologies. Areva NP affirme que cette sous-traitance est due aux délais imposés par la Finlande pour la mise en service de l'EPR et aux délais de réalisation d'investissements productifs dans la chaîne de fabrication. En revanche, Areva NP prévoit de fabriquer la cuve de l'EPR français sur ses chaînes de production. Les opposants au nucléaire estiment que l'industrie nucléaire française n'est plus en 2006 en capacité de répondre à de telles commandes.

Comparaisons

Avancées de EPR par rapport aux réacteurs PWR antérieurs

Même si EPR est un réacteur qui a été délibérément voulu "évolutionnaire" et non point "fortement innovant" il contient malgré tout un assez grand nombre d' avancées non négligeables qui font progresser la technologie des PWR électrogènes à boucles, on tente ci-après d'en recenser les plus importantes 1°) Avancées au plan sûreté Un "récupérateur" de corium en matériau réfractaire peut dans le cas hypothétique d'un fusion coeur ayant conduit au percement de la cuve maintenir celui-ci dans l' enceinte et le réfrigérer Les traversées de fond de cuve des PWR Westinghouse et Framatome des générations antérieures qui constituent "une faiblesse" de celle ci ont été supprimées Les systèmes d'injection de sécurité ont été renforcés et l' adoption d'une organisation dite "à 4 fois 50 %" présente un niveau de fiabilité plus important que le système précédent tout en facilitant la maintenance en service D'un point de vue réglementaire, il est important de noter que les Autorités de Sûreté allemandes et françaises ont donnés leur aval sur ce modèle de réacteur. Ce point est évidemment trés important en termes de crédibilité sur le marché mondial, la certification a été trés longue et difficile dans ce cadre multinational. Ceci n' aurat certainement pas été possible si le concept n' avait pas été délibérément modérément innovant puisqu'aussi bien:
- l' AS française retrouve le N4 amélioré dans EPR
- l' AS allemande y retrouve le Konvoy amélioré 2°) Avancées au plan exploitation//maintenance A l'image de ce qui existe sur les réacteurs Konvoy l' aménagement de nombreux locaux a été repensé améliorant notamment grandement les conditions de travail des opérateurs en chage de la maintance (érgonomie accessibilité) La meilleure ergonomie ainsi que l' automatisation d'un certain nombre de fonctions ont permis une réduction significative du personnel nécessaire à l' exploitation 3°) Avancées au plan performances Grâce aux nouveaux générateurs de vapeur la pression secondaire atteint quasiment 80 bars ce qui représente la valeur conduisant au maximum de rendement pour un cycle à eau vapaur saturée soit sensiblement 36% contre 34 % pour les réacteurs antérieurs. De cette façon pour une même quantité d'électricité produite la chaleur rejetée dans l' environnement se trouve diminuée de 9 % ce qui n'est pas du tout négligeable La cuve est plus grande, mieux dessinnée en forme "bouteille" , capable de recevoir un coeur de plus grande taille, mieux protégée contre le rayonnement neutronique issu du coeur Le matériau des tubes des GV a été grandement amélioré en termes de résistance à la corrosion par rapport aux générations antérieures Les internes cuves comportent un réflecteur "lourd" en acier entourant le coeur, améliorant le bilan neutronique et protégeant la cuve contre le rayonnement neutronique de forte énergie

Marge de progrès de EPR

EPR ne représente pas la vision "achevée" du réacteur à eau sous-pression électrogène à boucles. Ceci pour la raison première qu'il s'agit comme il a été dit d'un concept évolutionnaire. Un bon nombre d' avancées sont à la fois possible et nécessaire, par exemple:
- la mise en place de clapet de non retour en cuve à l'image de ceux équipants les réacteurs BABCOK permettrait de rendre l' injection de sécurité en cas de brêche sur les boucles froides beaucoup plus efficace en "équilibrant" les volumes amont et aval coeur en cuve
- la décharge intérieure à l'enceinte de confinement des soupapes de sûreté secondaire renforcerait grandement et de façon fort simple la gestion des accidents de ruptures des tubes des générateurs de vapeur
- la mise en oeuvre d'une injection de sécurité allant directement à la cuve et non point dans les boucles éliminerait le mode commun existant à ce niveau en cas de brêche au niveau des boucles
- la suppression ou a tout le moins la réduction de l' importance du contrôle au bore soluble permettrait - de renforcer grandement la sûreté - de réduire le volume des effluents - de réduire les rejets tritium associés à ces rejets d' effluents
- la mise en oeuvre de dispositif passifs d' évacuation de la puissance résiduelle à l' arrêt augmenterait grandement le délai de réaction nécessaire aux opérateurs dans de nombre cas d'incidents ou accidents
- la mise en oeuvre d pompes primaires principales à moteur asynchrone rotor noyé permettrait de supprimer une fuite permanente à ce niveau et un dispositif de presse étoupe//garniture onéreux et défiabilisant
- une organisation générale prévoyant l' enterrement au moins partiel du réacteur et du bâtiment combustible renforcerait grandement la résistance du réacteur face aux agressions de types missiles, chutes d' avions, et séismes
- une augmentation de la puissance même si elle n' est pas vraiment sans doute la priorité se révèlera sur la longue période un atout de compétitivité supplémentaire

EPR en construction ou en projet

Finlande

Projet d'EPR à Olkiluoto en Finlande
- Olkiluoto 3 (Client: TVO, Mise en service prévue en 2011)
- La construction d'un deuxième EPR, sur le site de Loviisa, serait à l'étude.

France

- Flamanville 3 (Maître d'ouvrage : EDF, mise en service prévue en 2012).

Chine

AREVA et l'électricien chinois CGNPC ont annoncé, le 26 novembre 2007, la signature d'un contrat portant sur la construction de deux centrales nucléaires EPR sur le site de Taishan dans la province du Guangdong. Associé à un contrat de fourniture de combustible et de services, il s'agit du plus gros contrat de l'histoire du nucléaire civil (8 milliards d'euros). La signature de ce contrat fait suite à plus de trois ans de discussions entre AREVA et ses interlocuteurs chinois. AREVA avait en particulier participé en 2006 à un appel d'offre en Chine pour la construction de 6 réacteurs nucléaires de troisième génération. Au terme de près de trois ans de négotiation, Westinghouse a remporté un contrat pour la construction de 4 AP1000, au prix d'un important transfert technologique.

États-Unis

- Un EPR américain pourrait être construit sur le site de Calvert Cliffs. Aux États-Unis, l'électricien Constellation Energy et Areva se sont associés au sein du consortium UniStar Nuclear pour promouvoir l'EPR. Le nom du réacteur a été changé en US-EPR (US-Evolutionnary Power Reactor). Le dépôt de la demande de licence aux autorités de sûreté américaines est prévu pour fin 2006 et une première construction semble envisageable pour 2010-2011 .

Autres

- Le 25 mai 2007, EDF et Areva ont annoncé envisager la construction d'un ou plusieurs EPR au Royaume-Uni. Ils devraient pour cela engager prochainement une démarche de certification auprès des autorités britanniques.
- Des réacteurs EPR pourraient également être construits en Afrique du Sud et au Canada, le Maroc a également été évoqué ainsi que l'Egypte.
- Un réacteur EPR pourrait être construit en Libye, officiellement pour alimenter une usine de dessalement d'eau de mer, ce que conteste le Réseau "Sortir du nucléaire" qui y voit un prétexte Centrale nucléaire vendue par Sarkozy au dictateur Kadhafi : non, ce n'est PAS pour désaliniser l'eau de mer !. Le Président Nicolas Sarkozy a démenti, lors de son séjour aux USA en août 2007, le projet de vente d'un réacteur EPR au régime lybien. Pourtant, d'après le quotidien Le Parisien, un porte-parole du CEA a expliqué que "le groupe français Areva a été sollicité par les autorités libyennes dès le mois de juin pour présenter le tout-dernier modèle de centrale nucléaire EPR".http://www.latribune.fr/info/La-Libye-voudrait-se-doter-d-une-centrale-EPR-~-ID63095E77A705034BC1257336003700DE

Voir aussi

Liens connexes

- Politique énergétique de l'Union européenne
- Centrale nucléaire
- Liste des centrales nucléaires en France
- Énergie nucléaire ===
Sujets connexes
ASN   Accident nucléaire   Anglais   Anne Lauvergeon   Années 1990   Années 2000   Areva   Areva NP   Associated Press   Association internationale des médecins pour la prévention de la guerre nucléaire   Autorité de sûreté nucléaire   Béton   Cap 21   Centrale nucléaire   Centrale nucléaire de Calvert Cliffs   Centrale nucléaire de Flamanville   Combustible nucléaire   Commissariat à l'énergie atomique   Convention d'Aarhus   Cour des comptes (France)   Crash (aviation)   EPR   Enrichissement de l'uranium   Environnement   Finlande   France nature environnement   Fusion du cœur d'un réacteur nucléaire   Génération de réacteur nucléaire   Information classifiée en France   Japon   Le Nouvel Observateur   Le Syndrome chinois   Les Verts (France)   Ligue communiste révolutionnaire   Ligue française pour la défense des droits de l'homme et du citoyen   Liste des centrales nucléaires en France   Loviisa   Olkiluoto   Parti socialiste (France)   Plutonium   Politique énergétique de l'Union européenne   Probabilité   Rentabilité   Royaume-Uni   Réacteur nucléaire   Réacteur à eau pressurisée   République populaire de Chine   Réseau Sortir du nucléaire   Siemens AG   Sortir du nucléaire   Stéphane Lhomme   Sûreté   Three Mile Island   Uranium   Valeurs actuelles   Watt   Westinghouse  
#
Accident de Beaune   Amélie Mauresmo   Anisocytose   C3H6O   CA Paris   Carole Richert   Catherinettes   Chaleur massique   Championnat de Tunisie de football D2   Classement mondial des entreprises leader par secteur   Col du Bonhomme (Vosges)   De viris illustribus (Lhomond)   Dolcett   EGP  
^