Rapport de l'ASN 2020

fissiles des combustibles usés, pour éviter d’entretenir une fission nucléaire, à assurer le refroidissement des combustibles usés et à la protection radiologique des travailleurs. L’îlot conventionnel comprend notamment la turbine, l’alternateur et le condenseur. Certains composants de ces matériels participent à la sûreté du réacteur. Les circuits secondaires appartiennent pour partie à l’îlot nucléaire et pour partie à l’îlot conventionnel. 1.2  Le cœur, le combustible et sa gestion Le cœur du réacteur est constitué d’assemblages de combustibles qui sont constitués de «crayons », composés de «pastilles » d’oxyde d’uranium et d’oxydes d’uranium appauvri et de plutonium (pour les combustibles dits « MOX »), contenues dans des tubes métalliques fermés, appelés « gaines ». Lors de leur fission, les noyaux d’uranium ou de plutonium, dits « fissiles », émettent des neutrons qui provoquent, à leur tour, d’autres fissions : c’est la réaction en chaîne. Ces fissions nucléaires dégagent une grande quantité d’énergie sous forme de chaleur. L’eau du circuit primaire, qui pénètre dans le cœur par la partie inférieure à une température d’environ 285°C, s’échauffe en remontant le long des crayons combustibles et ressort par la partie supérieure à une température proche de 320°C. Au début d’un cycle de fonctionnement, le cœur présente une réserve d’énergie très importante. Celle‑ci diminue progressi­ vement pendant le cycle, au fur et à mesure de la consommation des noyaux fissiles. La réaction en chaîne, et donc la puissance du réacteur, est contrôlée par : ∙ l’introduction plus ou moins importante dans le cœur de dispositifs appelés «grappes de commande », qui contiennent des éléments absorbant les neutrons. Elles permettent de contrôler la réactivité du réacteur et d’ajuster sa puissance à la puissance électrique que l’on veut produire. La chute des grappes par gravité permet l’arrêt d’urgence du réacteur ; ∙ l’ajustement de la concentration en bore (élément absorbant les neutrons) de l’eau du circuit primaire pendant le cycle en fonction de l’épuisement progressif du combustible en éléments fissiles ; ∙ la présence, dans les crayons combustibles, d’éléments absor­ bant les neutrons, qui compensent en début de cycle l’excès de réactivité du cœur après le renouvellement partiel du combustible. En fin de cycle, le cœur du réacteur est déchargé afin de renou­ veler une partie du combustible. EDF utilise deux types de combustible dans les REP : ∙ des combustibles à base d’oxyde d’uranium (UO 2 ) enrichi en uranium 235, à 4,5% en masse au maximum. Ces combustibles sont fabriqués dans plusieurs usines, françaises et étrangères, par Framatome et Westinghouse ; ∙ des combustibles constitués par un mélange d’oxydes d’uranium appauvri et de plutonium (MOX). Le combustible MOX est VVP EAS RCV ÎLOT NUCLÉAIRE Séparateur Surchauffeur Condenseur Alternateur Circuit secondaire Générateur de vapeur Cuve Salle de contrôle Circuit RRA primaire Piscine combustible ARE TEP Turbine BP BP HP Turbine Turbine RIS RRI SEC COURS D’EAU Pompe Pressuriseur primaire ASG PTR Réchauffeur ARE : circuit de régulation du débit d’eau alimentaire ASG : circuit d’eau alimentaire de secours des générateurs de vapeur EAS : circuit d’aspersion dans l’enceinte du bâtiment réacteur PTR : circuit de réfrigération et de purification de l’eau des piscines RCV : système de contrôle chimique et volumétrique du réacteur RIS : circuit d’injection de sécurité RRA : système de refroidissement du réacteur à l’arrêt RRI : circuit de réfrigération intermédiaire SEC : circuit d’eau brute secourue TEP : circuit de traitement des effluents primaires Turbine BP ou HP : pour basse pression ou haute pression VVP : systèmes d’évacuation de la vapeur ÎLOT CONVENTIONNEL Le principe de fonctionnement d’un réacteur à eau sous pression Rapport de l’ASN sur l’état de la sûreté nucléaire et de la radioprotection en France en 2020 289 10 – LES CENTRALES NUCLÉAIRES D’EDF 10

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