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Article

1 - CONTEXTE

  • 1.1 - Objectifs
  • 1.2 - Produits de la recherche, méthodes mises en œuvre
  • 1.3 - Acteurs de la recherche en sûreté, cadres internationaux

2 - GRANDS DOMAINES DE LA RECHERCHE EN SÛRETÉ

3 - CONCLUSION

4 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : BN3835 v2

Contexte
Recherche en sûreté nucléaire - Principaux domaines et programmes

Auteur(s) : Jean-Claude MICAELLI

Date de publication : 10 janv. 2017

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Sommaire

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RÉSUMÉ

La recherche contribue à la sûreté des installations nucléaires en apportant des connaissances scientifiques d’une part pour la définition et la justification des dispositions techniques et organisationnelles mises en œuvre par les exploitants nucléaires et d’autre part pour leur appréciation par les organismes de sûreté. Les programmes de recherche portent notamment sur les agressions naturelles et industrielles, le vieillissement des composants, la fiabilité des systèmes programmés, les facteurs organisationnels et humains, la thermohydraulique, le comportement du combustible lors de transitoires de puissance ou de situations accidentelles et les accidents de fusion d’un cœur de réacteur. Ces programmes font l’objet de larges collaborations nationales et internationales.

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ABSTRACT

Nuclear Safety Research

Research contributes to the safety of nuclear facilities by providing scientific knowledge to define and justify the technical and organizational measures taken by the nuclear licensees, and to allow their assessment by the official safety bodies. Research programs in particular concern natural and industrial hazards, component aging, reliability of digital systems, organizational and human factors, thermal hydraulics, fuel behavior during power transients or accident situations, and reactor core melt accidents. These programs involve extensive national and international collaboration.

Auteur(s)

  • Jean-Claude MICAELLI : Directeur de la recherche en sûreté Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN), Fontenay-aux-Roses, France

INTRODUCTION

La sûreté des installations nucléaires repose sur un ensemble de dispositions, techniques et organisationnelles, mises en œuvre par les exploitants nucléaires aux différents stades de la vie de leurs installations. La recherche en sûreté nucléaire apporte des connaissances scientifiques et techniques sur les sujets correspondants, tant pour la définition et la justification des dispositions retenues que pour leur appréciation par les organismes de sûreté.

Compte tenu de la multiplicité et de la complexité des questions à traiter, cette recherche est souvent effectuée dans le cadre de larges collaborations nationales ou internationales pouvant associer des organismes de recherche tels que le CEA, des experts techniques tels que l’IRSN et des exploitants nucléaires tels qu’EDF ou AREVA. Ces partenariats permettent d’accroître l’efficacité des moyens déployés grâce au travail en réseaux et de maintenir, voire développer, de grands outils de recherche dédiés à la sûreté des installations nucléaires.

Les programmes de recherche sont réalisés pour l’essentiel en associant des expérimentations à caractère analytique, des expérimentations à caractère intégral et des simulations numériques. Ils sont complétés par des travaux de recherche en amont, visant à approfondir la compréhension des phénomènes élémentaires mis en jeu. Cette recherche en amont est le lieu privilégié de collaboration avec la recherche « académique » menée par des laboratoires universitaires.

Cet article a pour objet de présenter un panorama général de la recherche en sûreté nucléaire ; la dimension nationale y est privilégiée mais les principaux liens avec la recherche internationale sont mentionnés. Il concerne donc plus particulièrement les types d’installations actuellement exploités en France et ne traite notamment pas des problèmes spécifiques à des réacteurs autres que les réacteurs à eau sous pression. Il comprend deux parties :

  • des éléments généraux visant à expliciter les principales motivations de la recherche, présentant ce que produit cette recherche ainsi que la démarche la plus souvent mise en œuvre, et décrivant brièvement les principaux acteurs de cette recherche ;

  • une description des grands domaines de la recherche en sûreté. Compte tenu de la diversité des sujets, cette seconde partie n’est à l’évidence pas exhaustive et certains domaines ne sont pas abordés tels que le développement de méthodes d’évaluation des incertitudes ou la réalisation d’études probabilistes de sûreté.

Cet article est complété par un second article intitulé « Recherche en sûreté. Plateformes expérimentales et logiciels » [BN 3 836] présente quelques exemples de grandes plateformes expérimentales exploitées dans le monde à des fins de recherche en sûreté ainsi que quelques exemples de logiciels scientifiques développés sur la base des connaissances fournies par les programmes de recherche et utilisés dans des études de sûreté.

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KEYWORDS

nuclear safety   |   components ageing   |   thermohydraulics   |   reactor core melt

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-bn3835


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1. Contexte

1.1 Objectifs

La sûreté nucléaire repose sur un ensemble de dispositions techniques et organisationnelles mises en œuvre en vue de prévenir les incidents et les accidents, et de limiter les conséquences de ceux qui se produiraient malgré les dispositions de prévention. Ces dispositions s’appliquent dès la conception des installations, durant leur construction, leur fonctionnement, leur mise à l’arrêt et leur démantèlement.

L’étendue du domaine à couvrir est très vaste ; en 2016, il y a en France plus de 100 installations nucléaires importantes dont 58 réacteurs nucléaires assurant environ 75 % de la production d’électricité nécessaire aux besoins nationaux et un réacteur nucléaire en construction.

La recherche est l’une des clés du progrès de la sûreté nucléaire. Elle contribue en effet au développement et à la validation de solutions techniques innovantes, en substitution ou en complément de dispositions techniques offrant un degré de protection moindre ; elle permet aussi de maintenir et développer des compétences de haut niveau dans les domaines concernés.

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1.2 Produits de la recherche, méthodes mises en œuvre

La recherche en sûreté nucléaire s’appuie, comme la recherche scientifique en général, sur une démarche d’interrogation et de remise en question permanente en vue de l’amélioration des connaissances. Elle est faite d’une combinaison d’activités expérimentales et d’activités théoriques, auxquelles s’ajoutent de plus en plus, grâce aux progrès de l’informatique et des ordinateurs, des activités de simulation numérique.

  • Expérimentations (observations et mesures)

    Il s’agit d’activités consistant à concevoir, construire et exploiter des dispositifs techniques pour tester des hypothèses ou mieux connaître certains phénomènes. L’exploitation de ces dispositifs techniques vise ainsi à reproduire (simulation expérimentale) et à observer ou mesurer des phénomènes physiques. L’objectif de ces activités est, en définitive, la fourniture d’informations nécessaires à l’élaboration ou à la vérification de théories...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - BOISELET (A.) -   Cycle sismique et aléa sismique d’un réseau de failles actives : le cas du rift de Corinthe (Grèce).  -  Thèse de l’École normale supérieure, Paris, soutenue le 26 mars 2014.

  • (2) -   *  -  Projet ANR SISCOR http://www.agence-nationale-recherche.fr/ suivi-bilan/recherches-exploratoires-et- emergentes/blanc-generalite-et-contacts/ blanc-presentation-synthetique-du-projet/? tx_lwmsuivibilan_pi2%5BCODE%5D=ANR- 10-BLAN-0619

  • (3) -   *  -  Institut SEISM http://www.institut-seism.fr

  • (4) -   *  -  Projet européen PRUDENCE http://prudence.dmi.dk/

  • (5) -   *  -  Projet européen PESETA IIhttp://peseta.jrc.ec.europa.eu/

  • (6) - SUARD (S.) et al -   Status of IRSN fire codes development and validation.  -  10th International...

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