Emissions radio(s)-active(s) provoquées à distance par un EPR chinois

Tribune signée Gérard Petit, Ingénieur retraité du secteur de l’énergie

Dans un mouvement bien connu, car la chorégraphie est classique, les media, petits et grands, comme les réseaux sociaux, se sont récemment tournés, « comme un seul homme » vers l’Orient, non pour y constater, une fois de plus, que c’est bien là que le soleil se lève, mais pour s’alarmer d’un nouveau péril qui nous viendrait de Chine. En cause cette fois, un des réacteurs nucléaire du pays, et pas n’importe lequel : un EPR !

Comment rendre sulfureux un produit décarboné

Le réacteur EPR, une technologie française (dite de troisième génération), dont tout un chacun a entendu parler, à cause des déboires du Chantier de Flamanville 3. En Chine, la CGN a pourtant mis en service récemment deux réacteurs de ce type (les premiers au monde à fonctionner), qu’elle a construits avec l’aide de la France et que sa filiale TNP-JVC exploite, à Taishan (Province du Guang Dong), en « Joint Venture » avec EDF.

Autant d’éléments réunis en proportion détonante et déjà capables de sensibiliser naturellement une opinion conditionnée, mais on ne peut chasser le naturel, surtout quand on le convoque à dessein, en brandissant le spectre de la catastrophe nucléaire, d’où l’émoi provoqué, certains titres parlant « d’alerte », même s’il ne nous était pas demandé de gagner immédiatement les abris.

Pourtant, il s’agit d’un événement d’exploitation banal : l’inétanchéité de plusieurs crayons combustibles (5, sur plus de 60 000 que compte le cœur d’un EPR, même si 5 crayons simultanément affectés, est en soi singulier aux canons du retour d’expérience, sans changer pour autant la nature du problème).

Cette situation, déplaisante à gérer, ne prend pourtant personne au dépourvu, car ayant été rencontrée par les exploitants nucléaires du monde entier, EDF et CGN ne faisant pas exception. En face d’une telle situation, des valeurs repères et des procédures dédiées existent.

Variant chinois, mais trame internationale

Mais comment tenter de parler de ce qui n’est problème que pour l’exploitant du réacteur (l’augmentation du niveau de radioactivité dans l’eau du circuit primaire provoquée par des crayons inétanches), sans enfler encore l’écho déjà démesuré, donné à cet accroc industriel dont la typologie est connue ?

Certes, la transparence n’est pas au rendez-vous, et une information, même factuelle, aurait pu désamorcer d’entrée la spirale, d’autant que des parallèles ont rapidement été établis avec le laboratoire P4 de Wuhan…car, ironie de l’actualité, il est aussi question de fuites !

Mais s’agit-il pour autant d’une rétention d’information, ou l’exploitant chinois GNC considère t-il qu’il n’a pas à communiquer sur un événement d’exploitation interne, sans conséquence aucune, ni réelle, ni potentielle pour la sûreté du réacteur ou la protection des populations ?

Par ailleurs, le fait que des bribes d’informations aient fuité (décidément..), via CNN, n’est sans doute pas innocent, la compétition à l’international entre [EPR (français)] et [AP 1000 (américain)] , tous deux réacteurs de troisième génération), restant active, tout ce qui peut discréditer la technologie française ne se néglige pas.

Visiblement, le coup est gagnant et en première ligne, nos media nationaux ont rivalisé de couvertures, soulignant emphatiquement ce qui a été présenté comme un nouveau trébuchage de l’EPR, cible qu’ils affectionnent tant, pesant rarement l’impact de leurs mots.

Les Chinois, pour ce qui les concerne, semblent avoir déjà arbitré, car après avoir testé les deux technologies (des EPR et des AP 1000 fonctionnent en Chine) et affiché, semble t-il, une préférence américaine, ils construisent désormais totalement chinois (licence + fabrication).

Leur produit phare est un réacteur de 1000 MWe, lui aussi de troisième génération, le Hualong, entré en service au début de cette année. Il sera également proposé à l’exportation, le site anglais de Bradwell pourrait même constituer sa première tête de pont européenne.

Prouesse technologique à dénigrer avec modération

Le combustible nucléaire, même si son poids dans le prix de revient du kWh est faible, n’en reste pas moins la pierre de touche, de la performance technique et économique d’un réacteur.

Les éléments combustibles d’un réacteur (pastilles, crayons, structures) sont de l’horlogerie à grande échelle ; c’est le produit d’un cahier des charges très exigeant, qui comprend des injonctions paradoxales entre lesquelles il faut arbitrer judicieusement.

Sur le plan technologique, les éléments combustibles sont un concentré de savoir-faire et d’expérience cumulés, leur utilisation mettent en conjonction, plusieurs phénoménologies pointues, comme la neutronique, la thermomécanique, la thermohydraulique.

Leur conception et la simulation de leur exploitation s’appuient sur des modèles numériques sophistiqués, ajustés sur des expériences analytiques. Mais c’est bien l’implacable mise en situation réelle qui valide, ou non, les concepts.

C’est une prouesse de la filière nucléaire que d’avoir su, en la matière, marier efficacement, sûreté, fiabilité et performance, on peut vraiment parler ici de « haute valeur ajoutée ».

Reconduction et spécificité

Mais les ingénieurs les plus ferrés du domaine sont humbles et ne négligent aucun retour d’expérience. S’agissant de l’élément combustible, et de son refroidissement par le fluide primaire qui le traverse à haut débit, les changements technologiques visant à plus de performance ou de fiabilité, s’y font toujours de manière incrémentale.

On veille à conserver un ensemble de données et de paramètres validés par l’expérience, dans le cadre d’une évolution dont le but est d’en modifier prudemment d’autres. L’image de l’alpiniste qui ne lâche une prise qu’après s’être assuré d’une autre, est celle qui vient justement à l’esprit.

Ainsi, L’EPR, réacteur évolutionnaire, a t-il bénéficié de tous les progrès accumulés dans le domaine et ils ont été nombreux, et si aucun gap technologique marquant n’était nécessaire au concept, un cœur EPR n’en demeure pas moins spécifique, comme pour chaque famille de réacteurs.

Gaines inétanches

Comme dit supra, pour l’incident en cours à Taishan, il s’agit d’une perte d’étanchéité de la gaine de plusieurs crayons combustibles, dont la cause n’est sans doute pas encore identifiée.

L’expérience accumulée en la matière, montre que l’origine des défauts peut être multiple : due à l’interaction entre fluide caloporteur et combustible (usure vibratoire au niveau des grilles d’espacement des crayons, causée ou non à la présence de mini corps migrants qui s’y seraient bloqués), due à l’interaction mécanique pastille-gaine (pouvant survenir lors de transitoires de puissance), due à une oxydation prématurée, due à un défaut de fabrication ou à un choc de manutention,…

Les gaines des crayons retiennent les produits de fission crées par la réaction nucléaire au sein des pastilles d’oxydes (la matière nucléaire elle-même) dont les formes gazeuses migrent progressivement vers la surface de la pastille et s’accumulent dans le gap pastille-gaine et des volumes prévus à cet effet.

La perte d’étanchéité de la gaine conduit à la dissémination de ces radionucléides gazeux dans l’eau du circuit primaire du réacteur, où ils restent confinés (principe de l’interposition de plusieurs barrières de sûreté), ceci ne perturbant aucunement le fonctionnement du réacteur.

La nature et la cinétique d’évolution de la radioactivité du fluide primaire, mesurée en permanence, donnent en général des informations sur la taille et la nature des défauts sur les gaines, ce qui permet d’orienter la stratégie de mitigation.

Revenir à la norme

Le principal inconvénient d’une telle situation est essentiellement l’accroissement de la radioactivité de l’eau du circuit primaire, qui pourrait alourdir les conditions d’interventions (maintenance préventive ou curative, vérifications) sur les matériels qu’il traverse (pompes, Générateurs de vapeur, tuyauteries et auxiliaires connectés), même si on sait filtrer efficacement l’eau primaire.

En matière de gestion des défauts d’étanchéité sur les gaines des crayons combustible, les normes d’exploitation peuvent varier d’un pays à l’autre et les seuils à partir desquels l’arrêt du réacteur est recommandé en pareille situation, ne sont pas identiques.

En général, la question est de savoir si on peut attendre le prochain arrêt programmé du réacteur pour rechargement-maintenance, pour retirer les éléments combustibles portant les crayons fautifs, ou si on doit le faire par anticipation. Tout dépend des valeurs repères (établies avec les Autorités de Sûreté du pays et qui restent la butée contraignante. En deçà du seuil, l’exploitant peut avoir sa stratégie propre, voire devoir composer avec les contraintes du moment sur le système électrique.

In fine, il importe de bien comprendre les mécanismes qui sont à l’origine du ou des défauts observés, et l’important retour d’expérience international partagé, pourra y aider puissamment.

Toujours prompte à faire que le doute ne profite pas à l’accusé, ce qui peut se comprendre s’agissant de sûreté nucléaire et bien qu’il s’agisse ici (jusqu’à plus ample informé) d’une question de disponibilité du réacteur , l’ASN annonce déjà mettre la résolution (à tout le moins la compréhension) de cet épisode chinois, comme point à instruire dans le dossier de démarrage de l’EPR de Flamanville, dont le ciel, décidément, ne se dégage pas.

commentaires

COMMENTAIRES

  • Gerard Petit commence bien son laïus : Le réacteur EPR, une technologie française (dite de troisième génération), dont tout un chacun a entendu parler, à cause des déboires du Chantier de Flamanville 3. En Chine, la CGN a pourtant mis en service récemment deux réacteurs de ce type (les premiers au monde à fonctionner), laissant entendre que le nom d’EPR n’est connu qu’en raison de l’incident de parcours « Flamanville » d’une technologie irréprochable par ailleurs, comme le prouve les deux EPR chinois, donc un acharnement contre la pourtant « presque perfection » à cet incident près.
    Non Monsieur Petit, l’EPR n’est pas de cette espèce irréprochable car tous les représentants de cette espèce sont sources de travers inacceptables. Six EPR construits ou en cours de construction se sont traduit ou sont en train de se traduire par des échecs sur le plan industriel et économique, même les deux EPR chinois que vous savez si bien vendre au prétexte qu’ils ont réussis à démarrer, ne vous rendant même pas compte que considérer cela comme un exploit signe le fait que c’est presque surprenant qu’il y soient arrivés. En effet, après avoir pratiquement doublé les délais de construction et majoré le coût du budget de 60% il vous semble surprenant qu’ils aient réussis à démarrer. Peut-être ne croyez vous plus au démarrage des EPR d’Olkiluoto et de Flamanville, ni même que les chantiers, déjà en retard avoué d’un an à Hinkley Point, se finiront ?
    Non, l’EPR n’est pas connu uniquement en raison des déboires technico-économiques de celui de Flamanville mais de la trainée d’échecs qu’il laisse derrière lui partout où il est passé. Ce qu’ignore en revanche la plupart des français c’est qu’ils devront payer six millions d’euros à l’état finlandais pour cause d’indemnité de retard, au moins. Et quel aura été le bénéfice de cette opération où l’adéquation du mot juste devrait sans doute être déficit ?
    Alors ne vous étonnez pas qu’une population néophyte de journalistes ou/et de lecteurs montent en épingle ce qui n’est effectivement qu’une anecdote dans ce qui peut arriver au conditionnement d’une, ou même cinq en l’occurrence, barres de combustible qui n’ont d’ailleurs rien à voir effectivement avec l’EPR lui-même et dont les conséquences insignifiantes n’auront aucun effet sur l’EPR qui s’en accommodera facilement avec une purge du circuit contaminé, n’occasionnant au pire qu’une perte de temps et donc de production du réacteur.
    Voir amplifier jusqu’à la déraison ce qui ne justifierait même pas d’être communiqué à l’extérieur de l’enceinte de confinement n’est que le signe de la méfiance générale à l’égard de l’EPR que ses promoteurs avaient vendu il y a près de 20 ans aux français, fiers de faire partie d’une nation à la pointe d’une technologie des plus prestigieuses, et qui l’avait reçu avec la plus grande des naïvetés. On ne récolte jamais que ce que l’on a semé.

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    • En France, et plus largement, la relance du nucléaire « post Tchernobyl » devait être portée par l’EPR, conçu dans ce contexte, et présentant à dessein, en termes de sûreté, des avantages insignes par rapport à ses devanciers.
      Quatre trains de sauvegarde, double enceinte avec peau d’étanchéité, coque avion, niveau sismique rehaussé…etc..
      Une machine pensée « pour qu’on ne puisse l’agresser et pour qu’elle ne puisse être agressive… », un cahier des charges simple, mais exigeant.

      En est résulté un objet complexe à concevoir et à construire, surtout après avoir cessé de pratiquer pendant 15 ans,.
      Les surcoûts induits par l’ambition précitée devant être compensés par un niveau de puissance plus élevé (1750 MWe), une durée de vie allongée (60 ans), une maintenance simplifiée, une utilisation du combustible augmentée,…

      Les Chinois épaulés par la France, ont relevé le défi mieux que nous, rencontrant aussi retards et surcoûts, mais dans des proportions moindres…faut-il rappeler qu’il s’agissait d’un prototype ?
      In fine, les machines ont été construites et fonctionnent, Taishan 1, dès sa première année d’exercice, a même approché le record mondial de production pour un réacteur sur l’intervalle (record détenu par un N4 français).

      Alors certes, tout ne s’est pas déroulé de manière nominale, et de loin, pour l’EPR, mais de là à dresser ce réquisitoire si implacable et si définitif, pour juger un objet parmi les plus complexes récemment construits, aux fins qu’il soit sûr, fiable et performant dans la longue durée, mérite mieux que votre propos.

      Répondre
    • Il semble que M. Rochain, englué jusqu’aux yeux dans son absurde opposition au nucléaire, n’ait pas bien compris l’humour de l’auteur, qui explique avec pédagogie qu’il ne s’agit aucunement d’un incident et encore moins d’un accident, mais bien d’une péripétie d’exploitation, largement connue et documentée.
      Evidemment, les américains, ennemis non du nucléaire mais des chinois et concurrents des français sur le marché des réacteurs, ont saisi l’opportunité pour dénigrer l’EPR, mais c’est de bonne guerre (économique).
      Ceci montre l’intérêt de fournir à nos concitoyens, dès l’école, un minimum de connaissances sur la technologie électronucléaire, ce qui évitera ce type de buzz et des commentaires déplacés, malveillants et finalement hors sujet.

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