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Les centrales nucléaires passent-elles au contrôle technique?

Brian Palmer, mis à jour le 25.03.2011 à 6 h 52

Comment les inspecteurs nucléaires garantissent-ils la sécurité des vieux réacteurs nucléaires?

La centrale de Three Miles Island, lieu du plus important accident nucléaire civ

La centrale de Three Miles Island, lieu du plus important accident nucléaire civil en 1979, le 15 mars 2011. REUTERS/Jonathan Erns

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Les autorités japonaises de contrôle nucléaire ont autorisé une extension de 10 ans de la durée de vie d’un réacteur nucléaire âgé de la centrale de Fukushima Daiichi – et ce, en dépit de composants endommagés, rapporte le New York Times. Les inspecteurs n’ont fait que trois jours de vérifications, ce qui semble plutôt court… Sur quels éléments fondent-ils leurs conclusions concernant un réacteur qui se fait vieux?

La chasse aux signes d’usure

Traces de rouille, fissures et enfoncements sont, entre autres, des défauts qu’ils cherchent à déceler. Les réacteurs nucléaires sont composés de milliers de pièces: vannes, pompes, turbines, etc. Les inspecteurs surveillent chacun de ces «morceaux de réacteur». Mais ce qui suscite les plus grandes inquiétudes dans les centrales anciennes, ce sont les caissons de réacteur, qui abritent le cœur ainsi que l’enceinte de confinement, laquelle constitue la dernière ligne de défense entre la fission de l’uranium et la population. Les radiations ainsi que les phénomènes météorologiques normaux érodent ces éléments. Les inspecteurs doivent donc procéder régulièrement à des mesures sur les parois du caisson pour vérifier qu’il n’y a pas de signes de corrosion ou de fêlures et garantir une totale étanchéité.

Inspection du caisson

Il y a soixante ans, lorsqu’on commençait à construire des réacteurs nucléaires civils, les ingénieurs n’avaient pas de certitude au sujet de la durée de vie des caissons. Ces incertitudes perdurent. Leurs murs en acier de 15 à 20 centimètres d’épaisseur reçoivent une multitude de radiations et subissent des cycles de réchauffement et de refroidissement extrêmes à chaque fois que le réacteur est redémarré – tous les 18 ou 24 mois durant son ravitaillement en combustible.

(Si l’une de ces parois se fragilise, il est nécessaire de mettre définitivement hors service le réacteur; en effet, le remplacement d’un caisson de réacteur nécessite un démantèlement de la moitié de la centrale nucléaire. Les chercheurs font des essais technologiques dans le but de réparer les parties endommagées de la paroi, mais aucune de ces techniques n’a effectivement été utilisée sur un réacteur commercial.)

Pour tester la sécurité des caissons dans le temps, les ingénieurs nucléaires conservent des échantillons de métal identique (type et épaisseur) à celui de la paroi du caisson dans le réacteur en fonctionnement. Ils les récupèrent périodiquement pour vérifier leur état d’usure. On part du principe que ces échantillons subissent les mêmes effets que le caisson du réacteur. Actuellement, les spécialistes s’accordent à dire que, dans des conditions normales de fonctionnement, un caisson est efficace au moins 60 ans.

L’enceinte de confinement

Si les premiers scientifiques nucléaires se souciaient grandement de l’efficacité du caisson de réacteur, la plupart avaient confiance dans la solidité des structures de confinement. Car, finalement, ces murs épais en métal et en béton situés autour du réacteur sont, en théorie, épargnés des conditions difficiles qui règnent au cœur du réacteur nucléaire. D’une part, ils sont conçus pour résister aux séismes et autres aléas de dame nature. Et d’autre part, ils ne sont pas constamment exposés à d’abondantes radiations.

A la fin des années 1980, cependant, les inspecteurs ont commencé à constater des défauts. Plus d’un quart des systèmes de confinement des 104 réacteurs nucléaires en service aux Etats-Unis présentent aujourd’hui certaines formes de dégradation. Des dégradations éventuellement dues aux cycles chaud-froid, à l’érosion ou encore à des matières organiques qui se sont formées dans le béton. Contrairement aux caissons de réacteur, les enceintes de confinement endommagées peuvent être réparées. C’est techniquement et économiquement possible.

Il existe plusieurs méthodes de contrôle d’une enceinte de confinement. D’abord, les inspecteurs scrutent ces structures, à l’œil nu ou la loupe, pour détecter d’éventuelles traces de rouille ou des craquelures. Ils peuvent appliquer un liquide sur le mur, essuyer le liquide en surface, et voir si le liquide en question pénètre dans le mur. Parfois, les ingénieurs créent un champ magnétique dans le mur, puis ils l’enduisent d’une fine couche de particules de fer. Si les caractéristiques du champ magnétique sont perturbées, cela indique la présence de craquelures. Les défauts peuvent également être révélés au moyen d’ondes sonores, de radios, de résistances électriques et de tests de compression.

Prolongation de durée de vie

Aux Etats-Unis, la loi de 1954 sur l’énergie atomique [PDF] prévoyait au départ des autorisations d’exploitation de 40 ans pour les centrales nucléaires. Les réacteurs nucléaires de première génération ayant approché puis dépassé la moitié de leur durée de vie, la NRC (l’Autorité de sûreté nucléaire américaine) a publié, en 1995, des procédures visant à prolonger les licences d’exploitation.

Aujourd’hui, on a reporté de 20 ans la fermeture de la plupart des centrales américaines. On envisage même de porter la durée maximale d’exploitation à 80 ans. [En France, EDF, qui exploite les centrales françaises, souhaite que l’ASN autorise la prolongation de leur durée de vie, initialement prévue à 25 ans].

La communauté scientifique reste partagée, notamment parce que certains risques liés au vieillissement des centrales sont sans doute imprévisibles.

Brian Palmer

Traduit par Micha Cziffra

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