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 progressive‑ ment 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 impor‑ tante 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 puis‑ sance 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, qui permet également de compenser l’épuisement progressif du combustible en éléments fissiles au cours du cycle ; ∙la présence, dans les crayons de combus‑ tible, d’éléments absorbant les neutrons, qui compensent en début de cycle l’excès de réactivité du cœur après le renouvelle‑ ment partiel du combustible. En fin de cycle, le cœur du réacteur est déchargé afin de renouveler une partie du combustible. EDF utilise deux types de combustible dans ses REP : ∙des combustibles à base d’oxyde d’ura‑ nium (UO2) enrichi en uranium 235, à 4,5% en masse au maximum. Ces combustibles sont fabriqués dans plusieurs usines, fran‑ çaises et étrangères, par Framatome et Westinghouse ; ∙des combustibles constitués par un mélange d’oxyde d’uranium appauvri et de plutonium (MOX). Le combus‑ tible MOX est produit par l’usine Melox d’Orano. La teneur maximale en pluto‑ nium autorisée est actuellement limi‑ tée à 9,08 % (en moyenne par assemblage de combustible) et permet d’obtenir une performance énergétique équivalente à du combustible UO2 enrichi à 3,7 % en uranium-235. Ce combustible peut être uti‑ lisé dans les 24 réacteurs de 900 mégawatts électriques (MWe) dont les décrets d’au‑ torisation de création (DAC) autorisent l’utilisation de combustible au plutonium. EDF prépare actuellement l’introduc‑ tion de combustible MOX dans quelques réacteurs de 1 300 MWe. 1.4 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, de quatre pour les réacteurs de 1 300 et de 1 450 MWe. 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 pri‑ maire». Chaque boucle, raccordée à la cuve du réacteur qui contient le cœur, comprend une pompe de circulation, dite « pompe primaire», et un GV. 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 GV. Les GV sont des échangeurs de chaleur qui contiennent, selon le modèle, de 3 500 à 6 000 tubes en forme de U 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 par‑ courue par de l’eau, sous forme liquide dans une partie et sous forme de vapeur dans l’autre partie. La vapeur produite dans les GV subit une détente partielle 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 condenseur. Condensée, l’eau est ensuite renvoyée vers les GV par des pompes d’ex‑ traction relayées par des pompes alimen‑ taires après avoir traversé des réchauffeurs. Ainsi, ces circuits contribuent à la pro‑ duction d’électricité et à la sûreté du réac‑ teur, puisqu’ils permettent l’évacuation et le contrôle de la chaleur du cœur. 1.5 Le circuit de refroidissement du circuit secondaire Le circuit de refroidissement du circuit secondaire a pour fonction de condenser la vapeur sortant de la turbine. Il com‑ porte pour cela un condenseur composé d’un échangeur thermique comportant des milliers de tubes dans lesquels cir‑ cule l’eau froide provenant du milieu exté‑ rieur (mer ou rivière). Au contact de ces tubes, la vapeur se condense et peut être renvoyée sous forme liquide vers les GV (voir point 1.4). L’eau du circuit de refroidis‑ sement échauffée dans le condenseur est ensuite soit rejetée dans le milieu (circuit ouvert), soit refroidie par une tour aéroré‑ frigérante (circuit fermé ou semi‑fermé). 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 Rapport de l’ASN sur l’état de la sûreté nucléaire et de la radioprotection en France en 2024 305 01 03 04 07 09 11 12 13 14 15 AN Les centrales nucléaires d’EDF 05 06 02 08 10
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