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Sécurité

Pour poser vos questions concernant :

° Les recherches scientifiques effectuées à l’ILL recherche(at)ill.eu

° Le réacteur à Haut Flux de l’ILL suretereacteur(at)ill.eu

° La radioprotection et la surveillance de l’environnement environnement(at)ill.eu


Les réponses à vos questions seront regroupées par thème et publiées dans la Foire aux Questions disponible sur notre site.

Questions-réponses sur la sécurité du réacteur

Quelles sont les caractéristiques du réacteur de l'ILL ?

Le Réacteur Haut Flux de l’ILL est exclusivement dédié à la recherche. Il fonctionne en continu durant des cycles de 50 jours.

Son cœur est constitué d’un élément combustible unique d’Uranium très enrichi (10 kg) refroidi à l’eau lourde et permet ainsi de produire le flux de neutrons le plus intense du monde soit 1,5 x 1015 neutrons par seconde et par cm2.

La puissance thermique est de 58 MW. Elle n’est pas réutilisée et est évacuée par un circuit secondaire alimenté par l’eau du Drac. La cuve à eau lourde contenant le cœur est située dans une piscine remplie d’eau déminéralisée qui assure une protection vis-à-vis des rayonnements neutrons et gammas émis par le cœur. Le réacteur est piloté au moyen d’une barre absorbante de neutrons que l’on extrait au fur et à mesure de la consommation de l’uranium. Il possède, en outre, 5 barres de sécurité, également absorbantes de neutrons, dont la fonction est l’arrêt d’urgence du réacteur. [en savoir plus]

Le réacteur de l'ILL est-il un "vieux" réacteur ?

Non.


Il est vrai que l’ILL a été fondé en 1967 et que le réacteur à haut flux a divergé pour la première fois en 1971.

Cependant, la durée de vie d’un réacteur est liée au vieillissement des structures soumises au « bombardement » (au flux) par les neutrons, en particulier la cuve  du réacteur. Sur les centrales de production, cette cuve ne peut pas être remplacée.

En revanche, sur le RHF de l'ILL toutes ces structures sont régulièrement remplacées. La cuve a été entièrement remplacée au début des années 1990, le redémarrage de l’installation « neuve » ayant été effectué en 1995. C'est un fait unique sur un réacteur. Cette cuve a actuellement l’équivalent de seulement 8 années de fonctionnement à pleine puissance.

                                    


De même, entre 2004 et 2007, 30 millions d’euros ont été investis dans le renforcement sismique du bâtiment réacteur. Celui-ci est par conséquent conforme à la règle fondamentale de sûreté la plus récente concernant le dimensionnement au séisme.

Tous les autres équipements font classiquement l’objet de maintenance, de jouvence et de remplacement.

A quel séisme doit résister le réacteur de l’ILL ?

A un séisme de magnitude 5,7 à 7 km de profondeur juste sous le réacteur.

A sa construction en 1970, le réacteur avait été dimensionné pour résister à un séisme d’intensité VIII selon les règles parasismiques PS 67 en vigueur à cette époque. Depuis, les connaissances sur le risque sismique ont évolué, de même que la réglementation, devenue encore plus exigeante.

En 2004 les études visant à déterminer le niveau de séisme à prendre en compte et à vérifier le dimensionnement parasismique des installations de l’ILL ont été reprises. Ces études ont abouti à la réalisation d’importants travaux de renforcement sismique. Ces travaux ont été achevés en 2006 pour un coût de l’ordre de 30 millions d’euros. Le réacteur de l'ILL est désormais dimensionné pour résister à un séisme de 5,7 situé à 7 km de profondeur, précisément sous le bâtiment réacteur.  [Pour en savoir plus]

Un séisme plus important est-il possible ?

Les études sont effectuées à partir de la sismicité des Alpes, qui est considérée comme modérée à l’échelle mondiale.

Les scientifiques estiment que dans le Sud Est de la France :
•    la fréquence des séismes de magnitude supérieure à 4 est d’un tous les 3 ans,
•    la fréquence des séismes de magnitude supérieure à 5 est de un tous les 30 ans
•    la fréquence des séismes de magnitude supérieure à 6 est de un tous les 300 ans


Le séisme historique le plus fort est celui de Lambesc en 1909 dans le Sud de la France, dont la magnitude a été estimée à 6. Il est donc très peu probable qu’un séisme de magnitude supérieure à 5,7 se produise directement sous l’installation. En ce qui concerne la région grenobloise, les sismologues estiment qu’un  séisme de magnitude comprise entre 5,5 et 6 pourrait se produire sur la faille de Belledonne située à 15 km de l’ILL. Les niveaux d’accélération atteints à l’ILL resteraient dans l’enveloppe du SMS.  Il est donc extrêmement peu probable que le réacteur soit soumis à des mouvements sismiques plus importants que ceux qui ont été pris en compte pour son dimensionnement.

La rupture du barrage peut-elle provoquer une vague comme celle d’un Tsunami ?

Oui et non.

La rupture du barrage de Monteynard est celle qui provoquerait la montée d’eau la plus élevée dans l’Y Grenoblois.

Il ne s’agirait pas d’une vague arrivant à très grande vitesse comme celle d’un tsunami. A partir du moment où l’eau arriverait dans la vallée, il se formerait un front d’eau se déplaçant à une vitesse qui diminuerait avec la distance parcourue. Ainsi, au niveau de l’ILL, l’eau arriverait environ une heure après la rupture du barrage, à une vitesse de 10 km/h ; le niveau d’eau atteint serait de 4 mètres en 20 minutes.

Le réacteur de l'ILL est-il dimensionné pour résister à une rupture du barrage ?

Oui.

Le bâtiment réacteur est dimensionné pour résister mécaniquement à la pression de l'eau. Même dans cette situation il resterait étanche à l’eau.

La montée d’eau due à la rupture du barrage de Monteynard n’affecterait donc pas les structures du bâtiment. En revanche elle conduirait à la perte totale des alimentations électriques. En effet les deux postes d’alimentation en 20 kV, ainsi que les deux diesels de secours seraient sous l’eau.

La perte de ces alimentations électriques provoquerait automatiquement l’arrêt du réacteur par la chute des barres de sécurité. Le refroidissement serait correctement effectué par simple convection naturelle avec l'eau de la piscine. 

Faut-il une intervention humaine pour arrêter le réacteur en cas de séisme ?

Non.

Le réacteur dispose de trois capteurs (accéléromètre 3 axes) qui surveillent en permanence les mouvements du sol. Si deux de ces trois capteurs détectent une accélération supérieure à 0,01 g il y a un arrêt automatique du réacteur par chute des barres de sécurité. Cette accélération correspond à un faible séisme de magnitude inférieure à  3 proche du réacteur. 

Bien évidemment, cet arrêt automatique se fait sous la surveillance et le contrôle des équipes de conduite du réacteur.   [Pour en savoir plus ]

Faut-il disposer d'une alimentation électrique pour refroidir le réacteur après son arrêt ?

Non.

Après l’arrêt du réacteur, le refroidissement du cœur peut être assuré par simple convection naturelle, donc en l’absence de toute source d’énergie électrique. [Pour en savoir plus]


Faut-il disposer d’une source extérieure d’eau froide après l’arrêt du réacteur?

Non.

Le cœur du réacteur est au centre d’une cuve d'eau lourde, d’environ 15 m3, elle-même plongée au fond d’une piscine d'eau légère de volume égal à 450 m3. En cas de perte totale de toutes les alimentations électriques, externe et de premier secours, le cœur est refroidi en convection naturelle dans la cuve du réacteur, l’eau se stabilisant à une température d’environ 60 °C. Cette cuve est elle-même refroidie, également en convection naturelle, par l’eau de la piscine sa température se stabilisant à une valeur inférieure.

Le réacteur de l’ILL peut-il exploser ?

Non.

Une explosion comme celle qui s’est produite sur le réacteur n° 4 de Tchernobyl, due à l’emballement de la réaction de fission est impossible avec le réacteur de l’ILL. En effet, le scénario similaire, appelé accident BORAX sur les réacteurs de recherche de notre type, ne conduit pas à une explosion capable d’endommager toutes les structures du réacteur y compris son enceinte de confinement. L’énergie stockée dans le cœur et dégagée dans « l’explosion » est beaucoup trop faible pour produire de tel dégâts. Ceci est évidemment dû à la très petite taille du cœur de l’ILL (10 kg d’uranium, à comparer avec les 190 tonnes du cœur du réacteur de type RMBK de Tchernobyl). [Pour en savoir plus]

Le combustible du réacteur de l'ILL peut-il fondre ?

Oui.

On a vu précédemment que le cœur est correctement refroidi, dès l’arrêt du réacteur, par simple convection naturelle. Bien sûr, pour que celle-ci puisse s’établir il faut que l’inventaire en eau de la cuve soit suffisant. Les accidents qui peuvent conduire à la perte de l’inventaire en eau de la cuve du réacteur conduisent donc à la fusion du combustible puisqu’il n’y a alors plus de convection naturelle possible. [Pour en savoir plus]

Quel est l'accident le plus grave qui puisse se produire à l'ILL ?

L’accident le plus grave serait la fusion du cœur après la perte de l’inventaire en eau.

C’est ce scénario très pessimiste qui dimensionne le plan d’urgence d’interne et le plan particulier d’intervention. [pour en savoir plus] 


L’ILL devrait-il effectuer des lâchers de gaz radioactifs si cet accident se produisait ?

Oui.

Lors de l’accident de fusion du cœur l’enceinte de confinement est immédiatement isolée. Dans les heures qui suivent l’accident elle peut monter légèrement en pression la valeur maximale se stabilisant autour de 0,1 bar donc sans risque d’endommagement de l’enceinte. Pour garantir de façon absolue l’absence de tout rejet radioactif non filtré et non contrôlé, il est cependant préférable de maintenir la pression dans l’enceinte à une valeur légèrement inférieure à la pression atmosphérique. Ceci est effectué en rejetant régulièrement de faibles volumes d’air de l’enceinte par la cheminée de 45 m à travers des filtres de très haute efficacité pour les aérosols et des pièges à iode. Ces rejets sont alors évalués, contrôlés et maîtrisés, on parle de rejets concertés. [Pour en savoir plus]


Quelles seraient les conséquences d'un tel accident sur l’agglomération grenobloise ?

Les conséquences pour les personnes situées dans l’environnement proche d’une installation nucléaire accidentée sont toujours évaluées en termes de dose de rayonnement (radiation) reçue.

Dans le cadre du Plan d’Urgence interne (PUI) qui est de la responsabilité de l’exploitant de l’installation, et du Plan Particulier d’Intervention (PPI) qui est de la responsabilité des pouvoirs publics et en particulier du préfet, deux cercles de danger sont définis autour de l’installation :

  •  Un cercle correspondant à la limite de la zone devant être évacuée : La valeur guide retenue pour définir le rayon de ce cercle est égale à 50 mSv. Pour l’accident le plus grave sur le réacteur de l’ILL, ce cercle a un rayon de 300 m. Seuls les travailleurs des entreprises situées à proximité immédiate de l’ILL sont concernés, ESRF, EMBL, PSB, UVHCI, LPSC, ST et IBS ;
  • Un cercle correspondant à la limite de la zone de mise à l’abri : La valeur guide retenue pour définir le rayon de ce cercle est égale à 10 mSv.  Pour l’accident le plus grave sur le réacteur de l’ILL, ce cercle a un rayon de 500 m. Une petite partie du personnel du CNRS et du CEA est concernée. Les seuls habitants concernés sont les 300 habitants du quartier Bastille de Fontaine, situé juste de l’autre coté du Drac en face de l’ILL.

Ces valeurs réglementaires, issues de recommandations de l’OMS, sont utilisées dans la plupart des pays.

Au-delà de ces cercles la dose n’est évidemment pas nulle (le nuage ne s’arrête pas à la frontière) mais elle décroit avec la distance. Au bout d’une semaine les doses sont indiquées ci-dessous. Elles sont calculées pour une personne située dans le panache radioactif, sans tenir compte d’aucune protection (la personne est dehors et respire l’air du panache pendant toute une semaine.)

  • 3 mSv à un kilomètre ;
  • 0,9 mSv à 2 km ;
  • 0,15 mSv à 5 km.

A titre de comparaison :

  • La dose annuelle, autre que naturelle ou médicale, est réglementairement fixée à 1 mSv pour des personnes du public ;
  • La dose naturelle de rayonnement reçu par les habitants de la cuvette grenobloise est de 2,4 mSv chaque année ;
  • La dose naturelle de rayonnement reçue dans certaines  régions très peuplés de l’Inde ou du Brésil est de 30 mSv chaque année ;
  • La dose moyenne reçue en France pour des raisons médicales est de 1,3 mSv, avec de grandes disparités, puisque, par exemple, un scanner abdominal conduit à une dose de rayonnement de plus de 10 mSv.

[Pour en savoir plus]

Quelle serait l'échelle de temps de cet accident ?

L’accident de fusion du cœur par perte de l’inventaire d’eau correspond à une cinétique relativement lente : le nombre de dispositions de sauvegarde disponibles permet de maintenir un inventaire en eau suffisant pour que la convection naturelle refroidisse toujours correctement le cœur.

L’application des Règles Fondamentales de Sûreté conduit à postuler la défaillance de certains circuits de sauvegarde au bout de 24 heures d’utilisation. C’est cette défaillance supplémentaire qui dans ce scenario conduirait au dénoyage du cœur et à sa fusion à l’air.

L’exploitant et les pouvoirs publics ont donc le temps de mettre en place leur organisation de crise respective (PUI et PPI) avant que l’accident radiologique lui-même, c'est-à-dire la fusion du cœur, ne survienne. [en savoir plus]

 

La prise de comprimés d'iode est-elle nécessaire en cas d'accident sur le réacteur de l'ILL ?

Oui et non.


Les calculs effectués pour l’accident le plus grave, c'est-à-dire la fusion du cœur en tenant compte de l’efficacité nominale des pièges à iode, montrent que la dose équivalente à la thyroïde est de l’ordre de 10 mSv pour les enfants (public le plus sensible) dans le cercle de 500 m.


Le niveau d’intervention associé à la mise en œuvre de l’administration d’iode stable étant fixé par l’arrêté du 20 novembre 2009 à 50 mSv en dose équivalente sur la thyroïde, cette administration n’est pas obligatoire.


Le Préfet peut cependant tout à fait ordonner cette administration pour les personnes situées dans les cercles de 300 et 500 m par mesure de précaution supplémentaire. [en savoir plus ].


Le combustible usé en entreposage est-il protégé de la même façon que le cœur du réacteur ?

Oui.

La piscine, dans laquelle le combustible usé est entreposé en attente de son retraitement à La Hague, est située dans l’enceinte de confinement du réacteur comme la piscine du réacteur elle-même et les exigences de dimensionnement (résistance aux diverses sollicitations et agressions possibles) sont strictement les mêmes que pour la piscine du réacteur.    [Pour en savoir plus]

Quels sont les dangers des rayonnements ionisants ?

Les rayonnements ionisants provoquent deux grandes classes d’effets :

  • Les effets déterministes : ce sont des effets qui surviennent à forte dose, typiquement à partir de 1000 mSv,  et qui se manifesteront chez toute personne recevant une telle dose;
  • Les effets stochastiques : ce sont des effets qui surviennent, à faibles et fortes doses, de façon aléatoire sur quelques individus dans une population exposée de la même façon à une même dose de rayonnement.

 [Pour en savoir plus]