Questions-réponses sur le transbordement du combustible à Fukushima en 2013

Les éléments combustibles produisent de la chaleur après leur déchargement du réacteur en raison de la puissance résiduelle. Ils doivent donc être refroidis plusieurs années. Ce processus a lieu lors des cinq à sept années suivant le déchargement dans la piscine de stockage, appelée aussi piscine de désactivation. L’eau sert de moyen de refroidissement.

Si, en cas de défaillance grave, les éléments combustibles venaient à ne plus être recouverts par de l’eau, elles ne seraient plus suffisamment refroidies et commenceraient à chauffer. Dans un tel cas, des dommages surviendraient aux éléments combustibles en raison de l’éclatement des gaines des barres de combustible. Un échauffement supplémentaire conduirait à une oxydation fortement exothermique (produisant de la chaleur) des gaines. Ces dernières commenceraient à prendre feu et à fondre.

Non. Les barres de combustible n’explosent pas. En revanche, les mécanismes décrits sous la question 1 se produiraient. Dans un tel cas, des substances radioactives de la barre de combustible commenceraient à s’échapper. Il s’agit par exemple de gaz rares.

Non. L’enrichissement du combustible d’un réacteur à eau légère se différencie du contenu d’une bombe atomique. Si le combustible, respectivement les éléments combustibles, ne peuvent plus être refroidis et s’échauffent, cela peut conduire – comme mentionné sous les questions 1 et 2 – à un endommagement des barres de combustible. Pour cette raison, des particules radioactives pourraient s’en échapper.

Si les éléments combustibles dans la cuve de pression du réacteur ne sont plus suffisamment refroidis, ils s’échauffent. Si le refroidissement n’est pas disponible sur une certaine durée, une fusion du cœur partielle ou complète peut se produire.

Le combustible nucléaire contenu dans les éléments combustibles n’est en soi pas inflammable. Les matériaux de structure des éléments combustibles, en particulier les gaines des barres de combustible composées d’un alliage de zirconium, peuvent s’enflammer en fonction des conditions décrites dans la réponse 1.

Si, lors d’une manœuvre de transbordement par exemple, un élément combustible tombe, il faut compter avec un endommagement. Si les gaines des barres de combustible devaient devenir perméables, des substances radioactives s’échapperaient. Il s’agirait alors principalement de substances gazeuses telles que des gaz rares. Le combustible sous forme solide (l’uranium) resterait presque complètement dans la barre de combustible.

Un élément combustible dans un réacteur à eau bouillante pèse environ 300 kg. Cela correspond à une masse d’uranium à proprement parler de 180 kg environ. En fonction de la puissance volumique, un réacteur à eau bouillante d’une puissance électrique (MWe) de 1000 MW emploiera entre 500 et 700 éléments combustibles. Il en résulte une masse d’uranium d’un total allant de 90 à 126 tonnes. La centrale nucléaire de Leibstadt, d’une puissance de 1245 MWe, utilise par exemple 648 éléments combustibles dans son réacteur.

Les éléments combustibles dans des réacteurs à eau pressurisée sont généralement plus grands. Ils pèsent en fonction du type environ 620 kg. Cela correspond à une masse d’uranium de 430 kg environ. Le nombre d’éléments combustibles dépend ici aussi de la puissance volumique dans le  réacteur. La centrale nucléaire de Gösgen, d’une puissance de 1035 MWe, utilise par exemple 177 éléments combustibles dans son réacteur. Il en résulte une masse d’uranium d’environ 76 tonnes.

Une majeure partie des particules radioactives fixées du combustible (uranium) sont retenues dans un élément combustible défectueux. La quantité rejetée d’un élément combustible défectueux en cas d’accident doit être calculée au cas par cas. Elle doit en plus être contrôlée par des mesures.

La rétention d’eau d’extinction en cas d’incendies industriels a été thématisée en détail suite à l’incendie majeur du dépôt chimique de Schweizerhalle à Bâle en 1986. Il en a résulté une ordonnance sur les accidents majeurs (http://www.admin.ch/opc/fr/classified-compilation/19910033/index.html).

Les installations nucléaires suisses disposent des volumes de rétention d’eau d’extinction nécessaires. Des contrôles périodiques sont menés sur cette question.

La question de savoir si un événement extrême comme à Fukushima peut être transposé à des installations suisses fait l’objet d’analyses en cours. Ce sujet a aussi été thématisé dans le plan d’action suisse sur la base des enseignements tirés (https://www.ensi.ch/fr/dossiers-2/fukushima/rapport-ifsn-sur-fukushima-iii-enseignements-tires/).

L’IFSN a encore informé sur les mesures en cas de rejet d’eau contaminée sous https://www.ensi.ch/fr/2013/10/17/amelioration-des-mesures-en-cas-de-rejet-deau-contaminee/