Rapport de l'ASN 2019

∙ ∙ des combustibles constitués par un mélange d’oxydes d’ura‑ nium appauvri et de plutonium (MOX). Le combustible MOX est produit par l ’ usine Melox d’Orano. La teneur maximale en plutonium autorisée est actuellement limitée à 9,08% (en moyenne par assemblage de combustible) et permet d’obte‑ nir une performance énergétique équivalente à du combus‑ tible UO 2  enrichi à 3,7% en uranium 235. Ce combustible peut être utilisé dans les 28 réacteurs de 900 mégawatts électriques (MWe) dont les décrets d’autorisation de création (DAC) auto‑ risent l’utilisation de combustible au plutonium. EDF a standardisé le mode d’utilisation du combustible dans ses réacteurs, dénommé « gestion de combustible ». Une gestion de combustible, qui concerne des réacteurs similaires, est caracté‑ risée notamment par : ∙ ∙ la nature du combustible et sa teneur initiale en matière fissile; ∙ ∙ le taux d’épuisement maximal du combustible lors de son retrait du réacteur, caractérisant la quantité d’énergie extraite par tonne de matière, exprimé en gigawatts jour par tonne (GWj/t); ∙ ∙ la durée d’un cycle de fonctionnement du réacteur ; ∙ ∙ le nombre d’assemblages de combustible neuf rechargés à l’issue de chaque arrêt du réacteur pour renouveler le combustible (généralement un tiers ou un quart du total des assemblages). 1.3  Le circuit primaire et les circuits secondaires Le circuit primaire et les circuits secondaires permettent de transporter l’énergie dégagée par le cœur sous forme de cha‑ leur jusqu’au groupe turbo‑alternateur qui assure la production d’électricité. Le circuit primaire est composé de boucles de refroidissement, au nombre de trois pour un réacteur de 900 MWe, et de quatre pour les réacteurs de 1300MWe, de 1450MWe ou de 1650MWe de type EPR ( Evolutionary Power Reactor ). Le rôle du circuit primaire est d’extraire la chaleur dégagée dans le cœur par circulation d’eau sous pression, dite « eau primaire » ou « réfrigérant primaire ». Chaque boucle, raccordée à la cuve du réacteur qui contient le cœur, comprend une pompe de circulation, dite « pompe primaire », et un générateur de vapeur. L’eau primaire, chauf‑ fée à plus de 300 °C, est maintenue à une pression de 155 bars par le pressuriseur, pour éviter l’ébullition. Le circuit primaire est contenu en totalité dans l’enceinte de confinement. L’eau du circuit primaire cède sa chaleur à l’eau des circuits secondaires dans les générateurs de vapeur. Les générateurs de vapeur sont des échangeurs de chaleur qui contiennent, selon le modèle, de 3500 à 5600 tubes dans lesquels circule l’eau primaire. Ces tubes baignent dans l’eau du circuit secondaire, qui est ainsi portée à ébullition sans entrer en contact avec l’eau primaire. Chaque circuit secondaire est constitué principalement d’une boucle fermée parcourue par de l’eau sous forme liquide dans une partie, et sous forme de vapeur dans l’autre partie. La vapeur, produite dans les générateurs de vapeur, subit une détente par‑ tielle dans une turbine haute pression, puis traverse des sécheurs surchauffeurs avant d’être admise pour une détente finale dans les turbines basse pression d’où elle s’échappe vers le conden‑ seur. Condensée, l’eau est ensuite renvoyée vers les générateurs de vapeur par des pompes d’extraction relayées par des pompes alimentaires après avoir traversé des réchauffeurs. 1.4  Le circuit de refroidissement du circuit secondaire Le circuit de refroidissement du circuit secondaire a pour fonc‑ tion de condenser la vapeur sortant de la turbine. Il comporte pour cela un condenseur composé d’un échangeur thermique comportant des milliers de tubes dans lesquels circule l’eau froide provenant du milieu extérieur (mer ou rivière). Au contact de ces tubes, la vapeur se condense et peut être renvoyée sous forme liquide vers les générateurs de vapeur (voir point 1.3). L’eau du cir‑ cuit de refroidissement échauffée dans le condenseur est ensuite soit rejetée dans le milieu (circuit ouvert), soit, lorsque le débit de la rivière est trop faible ou l’échauffement trop important par rapport à la sensibilité du milieu, refroidie par une tour aéroré‑ frigérante (TAR) – circuit fermé ou semi-fermé. Les circuits de refroidissement sont des milieux favorables au développement de micro‑organismes pathogènes. Le remplace‑ ment du laiton par du titane ou des aciers inoxydables comme matériau de construction des condenseurs des réacteurs en bord de rivière, pour réduire les rejets métalliques dans le milieu Échappement vapeur Cadres sécheurs Tore d’alimentation Enveloppe de faisceau Faisceau tubulaire Plaque entretoise Fond primaire Pompes primaires Instrumentation du cœur Mécanismes de commande de grappe Générateur de vapeur Cœur du réacteur Cuve du réacteur Couvercle de cuve Pressuriseur Un générateur de vapeur et un circuit primaire principal d’un réacteur de 1 300 MWe 282  Rapport de l’ASN sur l’état de la sûreté nucléaire et de la radioprotection en France en 2019 10 – LES CENTRALES NUCLÉAIRES D’EDF