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<h1 class="title">dragonfeu_blog</h1>
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<p>Prenons un peu de recul sur ce qu’il se passe à Zaporijia. Il est
important de préciser certains éléments.</p>
<p><img
src="https://miro.medium.com/v2/resize:fit:660/0*9Iq86VpPQj9dzymu.jpg" /></p>
<p>La centrale nucléaire de Zaporijia en Ukraine, et ses six
VVER-1000/320</p>
<p>La centrale nucléaire de Zaporijia (ZNPP) est dotée de six 6
réacteurs, des VVER-1000 modèle V-320, l’équivalent soviétique de nos
Réacteurs à Eau sous Pression (REP en français). Ce sont des réacteurs
de 3000MW thermiques et de 960MW électriques nets. C’est la filière qui
a été déployée après les réacteurs RBMK (comme le réacteur responsable
de l’accident de Tchernobyl). Pour bien comprendre tout cela, on va
commencer par quelques bases de sûreté nucléaire, ensuite il faudra
regarder quels sont les besoins actuels de la centrale et quelles
évolutions sont possibles avec tous ces éléments de contexte. Je précise
que je vais souvent me restreindre à la situation actuelle à la ZNPP, et
que souvent, par manque d’informations sur les VVER, il faudra faire des
analogies avec nos REP français.</p>
<h1 id="bases-de-sûreté-nucléaire">Bases de sûreté nucléaire</h1>
<h2 id="la-sûreté-nucléaire">La sûreté nucléaire</h2>
<p>Que signifie sûreté nucléaire ? Il existe une définition, utilisée
par toute l’industrie nucléaire française.</p>
<blockquote>
<p>La sûreté nucléaire recouvre l’ensemble des dispositions techniques
et les mesures d’organisation prises en vue de prévenir les accidents ou
d’en limiter les effets. Elles concernent la conception, la
construction, le fonctionnement, l’arrêt et le démantèlement des
installations nucléaires de base, ainsi que le transport des substances
radioactives. la sûreté nucléaire est une composante de la sécurité
nucléaire qui comprend, en outre, la radioprotection, la prévention et
la lutte contre les actions de malveillance, ainsi que les actions de
sécurité civile en cas d’accident. Il s’agit donc à la fois :</p>
<p>\-D’assurer des conditions de fonctionnement normal de l’installation
sans exposition excessive des travailleurs aux rayonnements ionisants,
et sans rejets excessifs de radioactivité dans l’environnement ;</p>
<p>\-De prévenir les incidents et accidents ;</p>
<p>\-En cas d’incidents ou d’accidents, de limiter les effets sur les
travailleurs, les populations et l’environnement.</p>
</blockquote>
<h2 id="les-trois-fonctions-de-sûreté">Les trois fonctions de
sûreté</h2>
<p>Il faut en permanence surveiller les paramètres physiques du
réacteur. On les appelle les « fonctions de sûreté ». Il y en a trois
:</p>
<ul>
<li>Contrôler la réaction nucléaire, éviter l’emballement de la réaction
nucléaire et l’arrêter au plus vite quand cela est nécessaire,</li>
<li>Contrôle de la température du combustible nucléaire (évacuation de
la puissance résiduelle), pour éviter une fusion du combustible,</li>
<li>Confiner les matières radioactives, grâce aux trois barrières de
confinement</li>
</ul>
<p><a
href="https://miro.medium.com/v2/resize:fit:700/0*FUAWsQ1MS0sVmsi4">https://miro.medium.com/v2/resize:fit:700/0*FUAWsQ1MS0sVmsi4</a></p>
<p><a
href="https://twitter.com/Draagonfire2/status/1622176366555693056">Issu
du thread sur les réacteurs à sels fondus</a></p>
<h2 id="la-défense-en-profondeur">La défense en profondeur</h2>
<p>Le principe de la défense en profondeur est une méthode qui consiste
à établir des barrières pour éviter le passage à l’étape suivante. Si
l’étape 1 échoue, on passe à la 2, et ainsi de suite. C’est une norme
internationale, les VVER-1000 comme les REPs occidentaux appliquent ce
principe.</p>
<p><img
src="https://miro.medium.com/v2/resize:fit:700/1*Dlsj72YFDe2fcInjPmft7w.png" /></p>
<p>Regardons chaque point succinctement.</p>
<ol>
<li><em>Prévention.</em></li>
</ol>
<p>La conception des réacteurs est pensée de façon à limiter la
probabilité d’accident grave (typiquement une fusion du cœur), les
opérateurs sont formés longtemps, évalués très fréquemment. La
conception définie les matériels nécessaires au maintien des fonctions
de sûreté. Sur l’EPR, on a par exemple 3 branches d’injection de
sécurité indépendantes et redondantes pouvant chacune assurer leur
fonction de sûreté à 100% (il y en a aussi une quatrième qu’on suppose
en maintenance). Les matériels sont également testés. Certains matériels
ne seront probablement jamais utilisés en fonctionnement normal sur tout
la vie de la centrale, mais malgré cela il est important de tester
chaque composant pour vérifier que dans une situation accidentelle
éventuelle, le système associé serait apte à remplir sa fonction de
sûreté. Concrètement on teste des pompes d’injection de sécurité, on
fait des épreuves hydrauliques pour tester la résistance du circuit
primaire à une pression 1.3 fois supérieure à la pression en
fonctionnement normal, on entraine les opérateurs sur des situations
incidentelles, etc</p>
<p><em>2\. Détection et maitrise des accidents.</em></p>
<p>La détection passe par de multiples capteurs (pression, température,
niveau d’eau, niveau de radioactivité…). Cela implique également
beaucoup d’automatismes (très présents sur les EPR&amp;EPR2) pour
limiter les erreurs humaines et assurer une réponse plus rapide. A titre
d’exemple, le système d’arrêt automatique réacteur (AAR) est présent sur
tous les réacteurs, même les plus anciens.</p>
<p><em>3\. Maitrise des situations accidentelles.</em></p>
<p>Maitriser une situation incidentelle qui pourrait mener à une
situation accidentelle. Cela passe concrètement par une formation
spécifique en accidentel pour les agents EDF. Les accidents sont classés
en plusieurs familles, typiquement la perte de réfrigérant primaire
(APRP), une rupture tube dans un générateur de vapeur (RTGV), perte
électrique totale (PTEA), perte totale d’eau alimentaire (PTAE), rupture
d’une tuyauterie d’eau ou de vapeur (RTE/RTV). Plus d’informations sur
les APRP et les RTGV sur cet <a
href="https://www.irsn.fr/savoir-comprendre/surete/quest-ce-quun-accident-nucleaire-sur-reacteur-eau-sous-pression">article</a>
de l’IRSN de 2013.</p>
<p><em>4\. Gestion des accidents graves.</em></p>
<p>Pour en arriver là, il faut qu’on ait raté toutes les étapes
précédentes, donc on passe en situation de gestion de l’accident pour en
limiter les conséquences, pour éviter toute contamination à l’extérieur.
Concrètement, cela passe par des systèmes passifs de captation du
dihydrogène (un gaz inflammable qui est responsable des explosions des
réacteurs 1,2,4 de Fukushima). Sur EPR, c’est un récupérateur de corium
(une sorte de magma de combustible, d’acier de cuve et autres produits
divers qu’on ne veut pas voir sur le gazon). Au niveau humain, cela
passe par un plan national de gestion des accidents graves, et au niveau
local par l’intervention de la FARN (on y reviendra).</p>
<p><em>5\. Protection des populations.</em></p>
<p>La dernière étape, en cas de rejets prévus ou ayant déjà eu lieu, il
faut évacuer les personnes les plus proches du site nucléaire accidenté,
pour limiter les conséquences sanitaires. L’exemple le plus connu est la
distribution de pastille d’iodes. l’iode contenu dans ces pastilles se
fixe sur la thyroïde pour la saturer et éviter que l’iode radioactif
(qui vient directement du coeur) ne vienne s’y fixer. Il existe aussi
des plans d’évacuation dans un rayon décidé par la préfecture sur la
base des informations techniques données par EDF avec l’appui technique
de l’IRSN.</p>
<blockquote>
<p><strong>Sur Zaporijia, on se situe à la limite entre les points 2 et
3, la situation pouvant évoluer assez rapidement. Pour l’instant, tout
est au point 2, mais cela nécessite le maintien d’une alimentation
électrique externe stable.</strong></p>
</blockquote>
<h2 id="les-3-barrières-de-confinement">Les 3 barrières de
confinement</h2>
<p><img
src="https://miro.medium.com/v2/resize:fit:700/0*CJlt3vjn1Phi7eHu.png" /></p>
<p>Si on parle de confinement, c’est celui des matières radioactives.
Elles sont présentes dans le cœur, là où on met le combustible qui va
chauffer le fluide primaire. L’objectif est d’éviter tout rejet
incontrôlé dans l’environnement extérieur. Ce confinement est assuré par
trois barrières successives.</p>
<p>La première barrière se situe sur les assemblages de combustible (là
où est l’uranium enrichi), une gaine en zirconium qui permet d’éviter de
d’isoler les produits de fission de l’eau du circuit primaire.</p>
<p>La seconde barrière est le “circuit primaire fermé”, fermé car c’est
une boucle, les générateurs de vapeur constituent une interface
d’échange thermique (pas d’échange de matière) qui empêche les éléments
radioactifs de sortir. Si on a une rupture de gaine, les éléments
radioactifs sont maintenus dans le fluide primaire, ce n’est pas une
situation normale, mais au moins on ne rejette rien.</p>
<p>La troisième est l’enceinte du Bâtiment Réacteur (BR), qui assure le
confinement si les deux barrières précédentes ont échoué. Imaginez qu’on
ait des ruptures de gaine de combustible et une fuite dans le circuit
primaire, alors tout doit rester confiné à l’intérieur de la structure.
Cette barrière a été brisée lors des deux accidents nucléaires majeurs,
à savoir Tchernobyl puis Fukushima-Daichii (classés niveau 7 de
l’échelle INES).</p>
<p><img
src="https://miro.medium.com/v2/resize:fit:700/1*MvkT4pn60pQ-L4EIXabEaA.jpeg" /></p>
<p>Echelle INES, <a
href="https://lenergeek.com/2017/11/09/echelle-ines-surete-nucleaire/">Sûreté
nucléaire : qu’est-ce que l’échelle INES ? (lenergeek.com)</a></p>
<h2 id="larrêt-automatique-réacteur">L’arrêt automatique réacteur</h2>
<p>Un point également sur la rapidité d’arrêt de la réaction nucléaire,
cela a lieu en quelques secondes ou minutes. On utilise les barres de
contrôle, constituées de matériaux neutrophages, cela permet d’arrêter
la réaction au niveau neutronique (à noter que la baisse de température
augmente la réactivité il faut donc injecter du bore dans le fluide
primaire pour éviter une reprise de la réaction).</p>
<p>Les réacteurs VVER-1000/320 comme tous les REP exploités par EDF
disposent d’un dispositif d’Arrêt Automatique Réacteur (AAR) qui
consiste en une chute automatique des barres de contrôle . Un arrêt à
chaud est la phase qui suit un AAR, «chaud» car le fluide primaire et le
combustible (ainsi que l’inertie thermique des structures et la
puissance des pompes primaires) ont besoin de temps pour refroidir. A
Zaporijia, tous les réacteurs ont donc passé l’étape de l’AAR.</p>
<p><img
src="https://miro.medium.com/v2/resize:fit:394/1*JsgPbKuNdTeEFKl7DCUPAw.jpeg" /></p>
<p>Les barres de contrôle permettent de stopper la réaction nucléaire.
Source: <a href="https://info.nucleaire.free.fr/mots.htm">Les mots
(free.fr)</a></p>
<h2 id="les-différents-états-dun-réacteur-nucléaire">Les différents
états d’un réacteur nucléaire</h2>
<ul>
<li>Fonctionnement en puissance ou marche de puissance intermédiaire, le
réacteur produit beaucoup de chaleur, et de l’électricité, circuit
primaire à plus de 300°C et 150 bars (petite barre grise en haut du
graphe ci-dessous),</li>
<li>Arrêt à chaud, la réaction nucléaire est à l’arrêt mais le circuit
primaire est encore chaud, le pressuriseur est diphasique (vapeur et
liquide),</li>
<li>Arrêt à froid, la réaction nucléaire est à l’arrêt. La température
du circuit primaire a été abaissée à quelques dizaines de degrés et il
est à pression atmosphérique, le pressuriseur est monophasique liquide.
Passer en arrêt froid nécessite une puissance résiduelle du combustible
suffisamment faible (les échangeurs de chaleur sont moins efficaces à
mesure que la température primaire baisse).</li>
<li>Cœur déchargé: le réacteur ne produit plus de chaleur, il n’y a plus
de combustible dans la cuve.</li>
</ul>
<p>Pourquoi c’est important ici ? Car la situation d’arrêt détermine les
besoins de refroidissement du circuit primaire, et donc le temps pour
atteindre une situation stabilisée. Petite précision, ici la puissance
résiduelle est au premier ordre liée à la chaleur résiduelle produite
par les produtis de fission des assemblages, et pas à la température de
l’eau du primaire.</p>
<p><img
src="https://miro.medium.com/v2/resize:fit:635/1*HTnHOwrGDmE80R7Fc0RLEA.png" /></p>
<p>Sachez qu’il existe une classification officielle, que je n’utilise
pas ici à des fins de simplification. Il existe 6 états nommés de A à F
(<a
href="https://www.irsn.fr/sites/default/files/documents/larecherche/publications-documentation/collection-ouvrages-irsn/Elements sûreté REP chapitre 8.pdf">IRSN,
p.259–260</a>).</p>
<h2 id="la-piscine-dentreposage-de-combustible-usé">La piscine
d’entreposage de combustible usé</h2>
<p>C’est une piscine, avec une source de chaleur interne qui vient des
assemblages combustibles, on regarde à quel point elle est remplie.
C’est important car les assemblages usés sont encore chauds
(décroissance radioactive des produits de fission) et doivent aussi être
refroidis. Il y a donc un besoin électrique pour faire circuler l’eau de
refroidissement.</p>
<p><img
src="https://miro.medium.com/v2/resize:fit:700/1*5r2cf_LwOOSBpkX9Gf37gg.jpeg" /></p>
<p>Piscine de la centrale nucléaire de Gravelines</p>
<h1
id="situations-accidentelles-causées-par-des-agressions-externes">Situations
accidentelles causées par des agressions externes</h1>
<p>Que ce soit en cas de conflit armé, ou de phénomène naturels comme
des inondations ou des séismes, il est important de regarder les points
suivants.</p>
<ol>
<li>Etat d’arrêt de chaque réacteur (chaud ou froid), pour évaluer quel
est le besoin énergétique pour le refroidissement du cœur. Le temps est
le meilleur allié face à la puissance résiduelle. Actuellement, sur le
site de ZNPP, 5 réacteurs sur 6 sont en arrêt à froid, et depuis
plusieurs semaines, voire plusieurs mois. Il reste donc environ 4MWth de
puissance résiduelle par cœur en arrêt à froid. Pour le détail des
calculs, allez lire cette <a
href="https://www.scirp.org/journal/paperinformation.aspx?paperid=123255">étude</a>.
Un réacteur est encore en arrêt à chaud pour la production de chaleur
des villes autour. C’est le réacteur n°6, qui est surveillé de très près
par l’AIEA car c’est celui qui nécessite le plus d’électricité pour son
refroidissement.</li>
</ol>
<p><img
src="https://miro.medium.com/v2/resize:fit:459/1*HKcYhBOiCDYCy0BPjKVQhw.jpeg" /></p>
<p><em>Evolution de la puissance résiduelle d’un cœur de 3 000 MWth de
puissance nominale après un arrêt en fin de cycle. (</em> <a
href="https://www.sfen.org/rgn/zaporijia-quelle-est-la-situation-des-six-reacteurs-en-arrets-a-froid/"><em>SFEN</em></a>
<em>)</em></p>
<ol>
<li>Alimentation électrique externe (lignes 330 &amp; 750kV, 20 groupes
électrogènes de secours de 6,6 kV chacun), pour alimenter les circuits
de refroidissement. L’IRSN a d’ailleurs soulevé un point important sur
les VVER-1000, la source de refroidissement ultime ne dispose pas d’une
autonomie suffisante en accidentel, d’où l’intérêt de garder
l’alimentation externe. Il est important de noter que depuis peu de
temps, deux groupes électrogènes bunkerisés et donc protégés contre les
actes de malveillance, sont installés à la ZNPP. Depuis l’accident de
Fukushima, les centrales se sont adaptées en cas de situation de perte
totale d’alimentation électrique, et disposent de moyens mobiles
d’appoint en eau et en électricité. Concrètement, un camion avec une
pompe thermique (à eau) est capable d’alimenter les générateurs de
vapeur en eau froide, à partir d’une source froide à distance
raisonnable du réacteur, pendant 3 jours. Cela peut s’avérer utile pour
le réacteur en arrêt à chaud. Il existe aussi ​un groupe électrogène
mobile, monté lui aussi sur un camion (3 jours d’autonomie).</li>
</ol>
<p>Sur les REP français, comme sur les VVER, l’alimentation électrique
externe est essentielle à la sûreté et le système présente de nombreuses
voies indépendantes et redondantes. Comme les 6 réacteurs de Zaporijia
sont en situation d’arrêt, il n’est pas nécessaire d’étudier le <a
href="https://www.linkedin.com/pulse/lilotage-dune-tranche-nucléaire-cest-quoi-florian-saulais/?originalSubdomain=fr">transitoire
d’îlotage</a> (capacité d’un réacteur à s’isoler du réseau électrique
tout en passant en fonctionnement autonome à puissance réduite).</p>
<p><img
src="https://miro.medium.com/v2/resize:fit:700/0*l63k1rdtNPegVUZA.jpg" /></p>
<p><em>Principe de l’alimentation électrique d’une centrale française de
type REP (</em> <a
href="https://www.irsn.fr/savoir-comprendre/surete/alimentations-electriques-sur-centrale-nucleaire-francaise"><em>IRSN</em></a>
<em>)</em></p>
<ol>
<li><p>Remplissage du cœur, pour savoir s’il reste une chaleur
résiduelle à évacuer. Ce point est très lié au point 1, puisqu’il s’agit
de savoir quels sont les besoins en refroidissement pour le circuit
primaire. Il serait pertinent de vider les cœurs de leurs assemblages,
ainsi que les piscines, pour éviter tout risque radiologique. C’est
évidemment très compliqué dans un contexte de guerre. Surtout que cela
représente un volume de combustible très important, et une logistique
complexe. Et certains assemblages sont trop chauds pour être évacués.
D’ailleurs, si vous connaissez bien l’accident de Fukushima-Daiichi,
vous pouvez rétorquer que le réacteur 4 avait pourtant un cœur vide, et
a explosé malgré tout. Mais c’est parce que l’hydrogène du réacteur 3
s’est infiltré dans le 4 via une conduite commune.</p></li>
<li><p>Remplissage des piscines du combustible usé, pour évaluer quel
est le besoin énergétique pour le refroidissement de la piscine. (<a
href="https://theconversation.com/cold-shutdown-reduces-risk-of-disaster-at-zaporizhzhia-nuclear-plant-but-combat-around-spent-fuel-still-poses-a-threat-190516">Article
à ce propos</a>). C’est un point souvent négligé, voire oublié. Or les
matières radioactives du bâtiment combustible ont elles aussi besoin
d’être refroidies après un cycle dans le cœur, les produits de fission
dégagent encore une chaleur résiduelle qu’il faut évacuer, sous peine
d’évaporer l’eau des piscines, ce qui mènerait à une fusion des
assemblages combustibles. A Fukushima-Daiichi, il y avait 1300
assemblages dans la piscine (environ 3 cœurs) du réacteur n°4. Or
l’enceinte de confinement, qui contient le bâtiment combustible, était
endommagée. Et une fusion de ces assemblages aurait incontestablement
mené à un dégagement très important de radionucléides dans
l’environnement. Un <a
href="https://laradioactivite.com/energie_nucleaire/fukushima_piscines">article</a>
qui détaille la situation à Fukushima. Ces évènements ont mené à la
création de la Force d’Action Rapide Nucléaire (FARN), pour assurer des
appoints en eau, air et en électricité (elle a d’autres rôles détaillés
<a
href="https://www.irsn.fr/sites/default/files/documents/connaissances/nucleaire_et_societe/expertise-pluraliste/irsn-anccli/4_presentation_FARN_P-Renoux_19juin2013.pdf">ici</a>
). Quelle est la situation des piscines de la ZNPP? Il semblerait qu’il
y ait près de 3400 assemblages combustibles entreposés sur site (<a
href="https://www.reuters.com/world/europe/vast-nuclear-plant-eye-war-ukraine-2022-08-08/">article
de Reuters</a>). C’est beaucoup, et une perte d’eau de refroidissement
des piscines pourrait mener à des rejets importants.</p></li>
</ol>
<blockquote>
<p>« Selon une communication de l’Ukraine à l’AIEA en 2017, il y avait 3
354 assemblages de combustible usé dans l’installation de combustible
usé sec et environ 1 984 assemblages de combustible usé dans les
piscines. »</p>
</blockquote>
<p>J’ajoute qu’il y a également des stockages «à sec» sur le site, on ne
le fait pas en France, mais ailleurs dans le monde cela est pratiqué.
L’avantage de ces conteneurs est l’absence de besoin en refroidissement
par eau (pas besoin de pompe ni d’eau). En revanche, une explosion qui
viendrait endommager pourrait conduire à des rejets de radionucléides.
Je ne connais pas la résistance de ces conteneurs, je ne prononcerai pas
sur leur comportement à proximité d’explosion. En revanche la nature des
déchets nucléaires stockés à l’intérieur permet d’estimer qu’une
explosion causerait une dispersion sur un rayon limité, une centaine de
mètre environ d’après Olivier Dubois adjoint du directeur de l’expertise
de sûreté de l’IRSN, dans cette <a
href="https://www.youtube.com/watch?v=DOCx3dBHX5w&amp;t=19s&amp;ab_channel=L&#39;Express">vidéo</a>
de l’Express. Toujours depuis Fukushima, le site de ZNPP dispose d’une
pompe thermique mobile autonome (<a
href="https://www.irsn.fr/actualites/ukraine-dispositions-prevues-cas-perte-totale-alimentations-electriques-externes">autonomie
de 3 jours</a>), montée sur un camion, assurant un appoint en eau dans
la piscine combustible pour compenser les pertes d’eau par vaporisation.
Ci-dessous, l’intervention qui a «inspiré» les ingénieurs en sûreté
nucléaire pour cette solution d’appoint pour la piscine. C’était à
Fukushima, sur l’unité n°4, pour les piscines combustibles.</p>
<p><img
src="https://miro.medium.com/v2/resize:fit:500/1*NDjZ0EONbc6QbikN0Su4MA.jpeg" /></p>
<p>Remettre de l’eau dans les piscines grâce aux lances des pompiers,
assez original comme système de refroidissement, mais dans ce genre de
situation, on fait avec ce qu’on peut.</p>
<ol>
<li>Intégrité du circuit primaire et du bâtiment réacteur, pour prévoir
d’éventuels rejets extérieurs. On peut imaginer un endommagement du
bâtiment réacteur par des missiles (ils va en falloir des costauds),
est-ce problématique ? Oui, en situation accidentelle, car cet impact
pourrait fragiliser la structure. Maintenant si on imagine (scénario
très improbable) que le missile arrive à traverser l’enceinte du BR,
alors il faut voir quel est l’état des pièces à l’intérieur. On parle
d’un missile capable de transpercer 2.4m de béton armé, disposer d’une
telle <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Bunker_buster">arme</a> est
peu courant. Il faut vraiment le faire exprès. On peut aussi dire que
étant donné la taille des BR, il est peu probable d’endommager toutes
les structures de sauvegarde, et l’avantage du VVER-1000 est qu’il
présente une triple redondance des systèmes de sauvegarde (comme l’EPR),
on peut donc imaginer un scénario où on aurait 2 systèmes de sauvegarde
indisponibles, le dernier prendrait alors le relai.</li>
</ol>
<p><img
src="https://miro.medium.com/v2/resize:fit:700/1*eRktyRKxSxC2U71zmUkGqA.jpeg" /></p>
<p>Enceinte du bâtiment réacteur n°4 après une frappe, novembre 2022 (<a
href="https://en.wikipedia.org/wiki/Zaporizhzhia_Nuclear_Power_Plant#/media/File:ZNPP_unit_4_reactor_building_shell_damage.jpg">Wikipedia</a>)</p>
<p>Il est également important de préciser que les <a
href="https://snriu.gov.ua/en/news/russian-occupants-located-military-equipment-and-explosives-in-the-turbine-room-of-znpp-unit-4">Russes
ont stocké du matériel militaire dans le bâtiment de la turbine</a>
(circuit secondaire, sans risque radiologique). Ce sont des explosifs de
combat, pas des anti-bunkers, une explosion dans cette zone causerait
des dégâts irréversibles au secondaire, mais le risque radiologique
serait très faible. Et l’endommagement du bâtiment réacteur serait très
limité également.</p>
<p><img
src="https://miro.medium.com/v2/resize:fit:700/0*XlRV4AjiiIH_9PK1.jpg" /></p>
<p>Le bâtiment secondaire est séparé du BR, et n’est pas renforcé en
béton armé.</p>
<h2 id="les-stress-tests-sur-les-vver">Les “stress tests” sur les
VVER</h2>
<p>Il est également important de préciser que la sûreté s’améliore avec
le temps, et la centrale nucléaire de Zaporijia ne fait pas exception.
Pour les plus curieux, vous trouverez la liste des “stress test”
auxquels elle a été soumise (<a
href="https://www.ensreg.eu/sites/default/files/attachments/stress_test_nacp_ukraine_2021.pdf">ВСТУП</a>).
C’est le retour d’expérience des trois précédents accidents nucléaires
(Three Miles Island, Tchernobyl et Fukushima-Daichii) qui est utilisé
principalement pour déterminer ces résistances.</p>
<h1 id="les-besoins-actuels-des-réacteurs-de-zaporijia">Les besoins
actuels des réacteurs de Zaporijia</h1>
<p>Le besoin principal qui focalise l’attention de tous les techniciens
et ingénieurs sur place est l’alimentation électrique externe. C’est le
point d’intérêt de l’AIEA le plus critique. Dans son <a
href="https://www.irsn.fr/actualites/ukraine-situation-centrale-zaporizhzhya-15-mai-2023">point
de situation</a> du 15/05/2023 l’IRSN explique :</p>
<blockquote>
<p>« Une seule ligne d’alimentation électrique de 750 kV est
actuellement opérante pour assurer le fonctionnement des systèmes de
refroidissement des assemblages combustibles. En cas de défaillance de
cette alimentation électrique, 20 groupes électrogènes de secours sont
disponibles pour prendre le relai et assurer l’alimentation électrique
de la centrale. »</p>
</blockquote>
<p>La centrale possède 4 lignes d’alimentation externe de 750kV, d’après
les informations disponibles à l’heure actuelle, une seule fonctionne
parfaitement. Concernant les groupes électrogènes de secours, la ZNPP a
besoin de personnel pour la maintenance, de pièces détachées, et
évidemment, de combustible pour les alimenter. Précisons également que
l’approvisionnement en combustible serait plus aisé par l’ouest, la zone
étant sous contrôle ukrainien, mais le site demeure encore sous contrôle
russe.</p>
<p><a
href="https://miro.medium.com/v2/resize:fit:700/0*3Y6Lp42vHwGOoOcs">https://miro.medium.com/v2/resize:fit:700/0*3Y6Lp42vHwGOoOcs</a></p>
<p><a href="https://twitter.com/War_Mapper">Situation au
31/05/2023</a></p>
<p>La centrale a également besoin d’une source froide pour évacuer la
puissance résiduelle, la <a
href="https://twitter.com/Podolyak_M/status/1665954154567593984">récente
attaque</a> du barrage de Kakhovka montre que la source froide
habituelle est menacée, le niveau d’eau baisse d’environ 5cm par heure.
Le site de Zaporijia est conçu en temps normal pour utiliser le
réservoir “cooling pond” comme réservoir tampon pour s’affranchir des
variations de débit du fleuve Dniepr. Les réacteurs étant à l’arrêt on
utilise un système d’évacuation de la chaleur par air, où l’eau est
projetée via des “sprinklers”. Il faut compenser cette perte d’eau par
évaporation par un appoint en eau, et cet appoint en eau peut suffire
quelques semaines selon l’IRSN (<a
href="https://www.irsn.fr/actualites/ukraine-consequences-lendommagement-barrage-kakhovka-sur-centrale-nucleaire-zaporizhzhya">point
de situation du 7 juin 2023</a>), voire mois selon l’AIEA (<a
href="https://twitter.com/rafaelmgrossi/status/1666009625869549574">Déclaration
du directeur général de l’AIEA</a>).</p>
<p><img
src="https://miro.medium.com/v2/resize:fit:700/1*nXE-nC_qjOUxvBrAg6byfw.png" /></p>
<h2 id="quelle-temporalité">Quelle temporalité ?</h2>
<ul>
<li>Les lignes haute tension peuvent être réparées en une dizaine
d’heures (retour d’expérience depuis le début de la guerre).</li>
<li>Les réacteurs en arrêt à froid comme en arrêt à chaud étant à
l’arrêt d’un point de vue neutronique, la chaleur résiduelle et la
température du primaire sont les deux paramètres à surveiller. Le
réacteur n°5, en AAC a besoin de plus de refroidissement, sous peine de
voir la température de son primaire monter, donc sa pression, jusqu’à un
seuil hors des limites usuelles d’exploitation du cœur.</li>
<li>Les générateurs diesel de secours permettent de tenir environ 15
jours avec les besoins actuels du site, limite en terme de combustible.
Les générateurs ne sont pas conçus pour fonctionner plusieurs semaines
non plus, il y aura des maintenance à réaliser. (S<a
href="https://world-nuclear-news.org/Articles/Emergency-generators-in-use-as-Zaporizhzhia-loses">ource</a>)</li>
<li>La fusion du cœur pourrait ensuite intervenir sous 10 jours à
compter de l’arrêt de tous les générateurs diesel de secours (<a
href="https://www.irsn.fr/actualites/ukraine-situation-centrale-zaporizhzhya-15-mai-2023">Source</a>)</li>
<li>Cela laisse donc 25 jours maximum pour anticiper la situation.
Sachant que la situation commencera à se dégrader dès le 15e jour (faute
d’approvisionnement suffisant en carburant), où les groupes électrogènes
de secours seront à sec. C’est donc en réalité moins. Mais ce délai est
bienvenu malgré tout, il permet une éventuelle intervention d’urgence.
Le temps est le pire ennemi quand on a un réacteur en arrêt chaud. Pour
prendre un cas similaire, ce qui s’est passé à Fukushima peut se résumer
assez simplement, l’arrêt automatique réacteur qui a immédiatement suivi
la détection du séisme s’est déroulé comme il le fallait, le problème a
été d’évacuer la puissance résiduelle. Les opérateurs n’ont pas réussi
cette mission.</li>
<li>Passé ce délai, une fusion du cœur des réacteurs est possible, sur 6
réacteurs en simultané. Ces fusions mèneraient incontestablement à des
rejets massifs. La présence de recombineur à hydrogène passifs (qui
n’ont pas besoin d’électricité) est plutôt rassurante pour éviter un
endommagement de la troisième barrière (ce qui n’était pas le cas à
Fukushima).</li>
<li>Quelques temps après la fusion des cœurs de réacteurs va aussi se
poser la question des piscines de combustible usé. Elles ont aussi
besoin d’être refroidies.</li>
<li>Le VVER-1000 ne dispose pas d’un récupérateur à corium contrairement
au VVER-1200 (critère de sûreté de la 3e génération, comme sur l’EPR),
ce qui rend le risque de contamination externe plus important. Au delà
d’évacuer le corium dans un endroit pour le refroidir, l’intérêt du
<em>core catcher</em> est d’éviter l’ explosion de vapeur (forte chaleur
et eau liquide…), donc cela participe à une préservation de la structure
du BR.</li>
</ul>
<p>Un besoin essentiel est également celui d’avoir du personnel qualifié
sur place, et le contexte de guerre n’aide pas. Une centrale sûre sans
humains n’existe pas, et le stress constant auquel sont soumises les
équipes ne favorise pas un environnement sain pour travailler dans une
centrale nucléaire.</p>
<p>Ce délai de 25 jours (grand maximum) est crucial, car si les
autorités mondiales savent, grâce aux informations de l’AIEA, que la
centrale de Zaporijjia a absolument besoin d’électricité, cela laisse du
temps pour réfléchir à un plan d’action urgent. Et donc toute forme
d’opposition à une aide technique internationale serait considérée comme
criminelle. D’autant que les alimentations électriques ont toujours été
réparées, au prix de nombreuses vies, dans des délais records.</p>
<h2 id="quels-rejets">Quels rejets ?</h2>
<p>Les réacteurs étant tous à l’arrêt, la décroissance radioactive a
fait son effet sur le combustible. La décroissance radioactive est un
phénomène naturel qui caractérise la baisse du nombre de noyaux
instables dans un échantillon de matière. L’IRSN explique :</p>
<blockquote>
<p>« Compte tenu des délais importants depuis l’arrêt du dernier
réacteur, les rejets en iode notamment, bien qu’importants, seraient
bien plus faibles que pour un réacteur en fonctionnement, du fait de la
décroissance radioactive. La fusion du combustible entreposé dans la
piscine, située dans l’enceinte de confinement du réacteur,
interviendrait ensuite, entraînant des rejets supplémentaires. »</p>
</blockquote>
<p>Pour comprendre de phénomène de décroissance, une courbe sur
l’accident de Fukushima. On voit qu’il suffit d’une quarantaine de jours
à l’Iode-131 pour diviser son activité par 10, ce qui est la situation
des cinq réacteurs de ZNPP en arrêt à froid. Donc si un accident devait
se produire sur un des réacteurs en arrêt à froid, les comprimés d’iode
distribués en cas d’accident ne serviraient strictement à rien.</p>
<p><img
src="https://miro.medium.com/v2/resize:fit:500/1*rWPD0bnchgenFflQWBStVw.jpeg" /></p>
<p><a
href="https://laradioactivite.com/le-phenomene/liode131">L’Iode-131 —
laradioactivite.com</a></p>
<p>Il est impossible (à l’heure actuelle) de faire une modélisation
fidèle à la réalité, des rejets de radionucléides, cela dépend de la
sévérité de l’accident, de la durée des rejets et de la météo (selon les
vents dominants et les pluies).</p>
<p>Panache radioactif de Tchernobyl.</p>
<p>Il existe une <a
href="https://www.pravda.com.ua/eng/news/2022/08/18/7363806/">modélisation</a>
déjà assez ancienne, elle est intéressante pour expliquer la dispersion
du nuage, mais c’est simplement pour donner une idée. Maintenant, si la
situation devait empirer, une modélisation des rejets sera établie par
les experts en peu de temps, sur la base des informations
météorologiques disponibles.</p>
<h1 id="conclusion">Conclusion</h1>
<p>Ce ne sont pas les tirs de missiles sur le bâtiment réacteur qu’il
faut craindre, mais la perte totale d’alimentation électrique externe.
Les explosifs sont bien plus susceptibles de venir endommager les
conteneurs de déchets radioactifs secs et les piscines combustibles. La
situation est stable tant que cette ligne de 750kV est connectée aux 6
réacteurs, et les diesels de secours sont prêts à prendre le relai, à
condition d’avoir un approvisionnement suffisant en carburant, et ce
n’est pas une solution durable sur le temps long.</p>
<p>La situation est unique, mais n’a rien d’un accident nucléaire, cela
dépend de beaucoup de facteurs encore incertains. Depuis 15 mois la
centrale est au cœur d’un conflit intense et les équipes sur place ont
toujours maitrisé les situations incidentelles en des temps records.</p>
<p>De plus, la présence permanente d’équipes de l’AIEA sur place permet
d’avoir des informations fiables en temps réel, et ces informations sont
communiquées à l’ensemble des experts techniques de la sûreté nucléaire
du monde entier. Ces informations sont précieuses.</p>
<p>Quelques derniers rappels avant de terminer :</p>
<ul>
<li>Utiliser une centrale nucléaire pour stocker des armes est
irresponsable, s’en servir de bouclier l’est tout autant.</li>
<li>Une centrale nucléaire n’est pas ni une cible, ni une arme. Se
référer à <a
href="https://www.ohchr.org/fr/instruments-mechanisms/instruments/protocol-additional-geneva-conventions-12-august-1949-and">l’article
56 du protocole additionnel aux Conventions de Genève du 12 août 1949
relatif à la protection des victimes des conflits armés internationaux
(Protocole I)</a> : «Les ouvrages d’art ou installations contenant des
forces dangereuses, à savoir les barrages, les digues et les centrales
nucléaires de production d’énergie électrique, ne seront pas l’objet
d’attaques, même s’ils constituent des objectifs militaires».</li>
<li>Dans un conflit armé, l’ennemi vise d’abord le réseau, bien plus
simple à détruire car plus fragile. Prendre le contrôle du site de
Zaporijia est stratégique pour déstabiliser l’Ukraine. C’est en tant
qu’installation électrique de grande puissance que cette centrale fait
l’objet de tant d’attention, pas en tant qu’objet nucléaire. Un article
à ce propos. <a
href="https://geopoliticalfutures.com/ukraines-vulnerable-power-grid/">Ukraine’s
Vulnerable Power Grid — Geopolitical Futures</a>.</li>
<li>C’était assez exhaustif, à dessein, je ne peux pas faire à la fois
trop technique et accessible, il faut nécessairement trouver un juste
milieu.</li>
</ul>
<p>Je tiens à conclure cet article en rendant hommage aux travailleurs
et travailleuses du site de Zaporijia, qui ont pour beaucoup déjà
sacrifié leur vie pour rétablir cette liaison électrique, ils se battent
au quotidien pour protéger l’Europe.</p>
<p><img
src="https://miro.medium.com/v2/resize:fit:700/1*fxm46ADoTLqfpafYBLDC-A.jpeg" /></p>
<p>Publié en Juin 2023.</p>
</body>
</html>
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