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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

Grands domaines de la recherche en sûreté
Recherche en sûreté nucléaire - Principaux domaines et programmes

Auteur(s) : Jean-Claude MICAELLI

Date de publication : 10 janv. 2017

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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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2. Grands domaines de la recherche en sûreté

2.1 Agressions naturelles

La prise en compte des risques liés aux agressions d’origine naturelle dès la conception des installations nucléaires et durant leur exploitation est essentielle pour la sûreté de ces installations, l’objectif général étant de garantir que les fonctions de sûreté assurées par les structures et les équipements ne seront pas affectées en cas de séisme, d’inondation ou d’une agression d’origine climatique. Les travaux de recherche conduits dans ce domaine visent à développer et à valider des outils et des méthodes permettant une meilleure détermination des aléas et de leurs conséquences.

La caractérisation des aléas n’est pas un problème spécifique au nucléaire ; il intéresse plusieurs secteurs d’activités, dont la protection civile. Les travaux de recherche associés sont donc largement mutualisés. Compte tenu de la diversité des agressions naturelles, il est impossible d’en dresser ici un panorama complet. Aussi, ne sont brièvement décrits ci-dessous que quelques sujets de recherche auxquels les acteurs de la recherche en sûreté nucléaire apportent une contribution importante au regard de l’importance des questions de sûreté concernées.

L’étude de l’aléa sismique est menée selon quatre axes :

  • l’identification et la compréhension du fonctionnement des failles : il s’agit d’identifier les failles susceptibles de produire des séismes et de les caractériser (localisation, géométrie, vitesse de déformation) ; cette action s’appuie notamment sur l’analyse d’enregistrements de déplacements ;

  • la prédiction des mouvements sismiques potentiels : cette action est menée sur la base d’approches empiriques et de simulations numériques ;

  • l’estimation de la réponse sismique des sols en fonction des sites : cette action nécessite notamment l’acquisition de données géotechniques sur les sites et la mise en œuvre de modélisations ;

  • la compréhension de la propagation des mouvements sismiques dans le champ proche de l’installation affectée par un séisme.

À titre d’exemple, on peut citer les travaux menés au sein de l’IRSN sur une méthode qui permettrait de définir les risques de séismes encourus à partir des caractéristiques des failles....

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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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