390 3⎮ 3 Le combustible 3⎮ 3 ⎮ 1 Encadrer les évolutions de la gestion du combustible en réacteur Dans le but d’accroître la disponibilité et les performances des réacteurs en exploitation, EDF recherche et développe, en partenariat avec les industriels du combustible nucléaire, des améliorations à apporter aux combustibles et à leur utilisation en réacteur, dite «gestion de combustible». Depuis 1996, l’allongement des durées de cycle est une composante importante de l’optimisation du combustible et du fonctionnement des réacteurs. Cet allongement s’accompagne d’une augmentation de l’enrichissement du combustible, mais la quantité d’énergie libérée est restée toutefois limitée à 52 GWj/t en moyenne par assemblages de combustible, valeur maximale autorisée. L’ASN veille à ce que chaque nouveau mode de gestion du combustible fasse l’objet d’une démonstration spécifique de la sûreté des réacteurs concernés formulée sur les caractéristiques propres à la nouvelle gestion. Lorsqu’une évolution du combustible ou de son mode de gestion amène EDF à revoir une méthode d’étude d’accident, celle-ci fait préalablement l’objet d’un examen et ne peut être mise en œuvre sans accord de l’ASN. Depuis 2007, l’adoption d’une nouvelle gestion de combustible fait l’objet d’une décision de l’ASN comportant des prescriptions encadrant sa mise en œuvre. Parité-MOX La gestion de combustible Parité-MOX concerne les vingtdeux réacteurs de 900 MWe autorisés à recycler du plutonium. Par rapport à la gestion précédente (Garance MOX), elle est caractérisée par: – l’augmentation du taux de combustion des assemblages de combustible MOX résultant de l’accroissement du nombre de cycles de fonctionnement (quatre cycles en réacteur au lieu de trois); – l’évolution de la teneur initiale en plutonium (8,65% en moyenne au lieu de 7,1%). Cette gestion permet de maîtriser les quantités de plutonium produites par le parc électronucléaire français. Au 31 décembre 2009, dix-sept réacteurs ont mis en œuvre la gestion Parité-MOX. GALICE EDF a décidé de mettre en œuvre une nouvelle gestion de combustible dite «Galice» (Gestion avec Augmentation Limitée de l’Irradiation pour le Combustible en Exploitation) sur certains des réacteurs de 1300 MWe. L’enrichissement en uranium 235 des assemblages passe de 4% à 4,5%. L’épuisement maximal du combustible est alors de 62 GWj/t et le mode de rechargement est hybride, certains assemblages effectuant trois cycles de fonctionnement et d’autres quatre. La durée moyenne d’un cycle est de 18 mois. L’ASN a terminé en 2009 l’examen technique de cette gestion de combustible à la suite de la réunion du GPR du 12 juin 2008. L’accord à la mise en œuvre de la gestion de combustible Galice a été délivré par l’ASN le 23juillet 2009. Pour la mise en œuvre de cette gestion combustible, l’ASN a édicté des prescriptions par décision n° 2009-DC-167 du 8 décembre 2009 en application des articles 3 et 29 de la loi n° 2006-686 du 13 juin 2006. La première mise en œuvre de la gestion de combustible Galice est prévue en 2010 sur le réacteur Nogent 2. 3⎮ 3 ⎮ 2 Les modifications apportées aux assemblages de combustible EDF poursuit plusieurs programmes d’expérimentation destinés à améliorer la sûreté et les performances du combustible. Les voies d’amélioration explorées sont multiples et touchent aussi bien le matériau constitutif et la forme des parties métalliques de l’assemblage de combustible (gainage, squelette, embouts…) que le matériau des pastilles de combustible. Les assemblages de combustible en alliage M5 Depuis 2005, l’ASN a autorisé l’irradiation d’assemblages de combustible AFA3GlrAA (gainage et structure en alliage M5) pour une durée de trois cycles dans trois réacteurs de 1300 MWe (Cattenom 3, Golfech 2 et Nogentsur-Seine 2) et pour une durée de quatre cycles dans les quatre réacteurs du palier N4 (Chooz B1, Chooz B2, Civaux 1 et Civaux 2). L’acquisition du retour d’expérience et la caractérisation des défauts d’étanchéité apparus sur certains de ces assemblages ont conduit EDF à mettre en œuvre, pour les assemblages de combustible chargés à partir de 2007, des mesures d’amélioration du procédé de soudage des crayons combustibles constituant ces assemblages afin de réduire l’apparition de défauts d’étanchéité des gaines. Les assemblages de combustible chargés depuis 2008 n’ont pas présenté de défaut d’étanchéité à l’endroit des soudures concernées par ces améliorations. Cependant, de nouvelles fuites ont été détectées en 2008 sur les crayons en alliage M5; elles sont attribuées à la présence de petits copeaux de M5, dénommés «cheveux d’ange», anormalement engendrés sous les ressorts des grilles des assemblages lors de l’étape d’insertion des crayons dans le squelette de l’assemblage pour sa fabrication. Ces copeaux sont soumis à des vibrations lors du fonctionnement du réacteur, ce qui provoque une usure des gaines pouvant aller jusqu’au percement.
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