Culture générale génie atomique

Equivalents énergétique de 100g d'uranium naturel? (GNL, pétrole, charbon, bois)

100g d'uranium naturel équivaut à :

• GNL : 600 kg
• Pétrole : 1t
• Charbon : 1,5t
• Bois : 2,5t

Donner le rapport de concentration énergétique entre d'uranium naturel et le GNL, le pétrole, le charbon et le bois (plutôt x10, x100, x1000 ou x10000):

100g d'uranium naturel équivaut à :

• GNL : 600 kg -> x 6 000
• Pétrole : 1t  -> x 10 000
• Charbon : 1,5t -> x 15 000
• Bois : 2,5t -> x 25 000

Remarque : uranium naturel contient environ 0,7% U235 donc pour 100g d'U235, on peut appliquer un produit de presque x100 ! Ou grosso-modo 1gU235=100gUnaturel.

Quels sont les avantages incomparables de l'énergie nucléaire pour la transition énergétique (x3)?

• Concentration énergétique importante (ordre de x10 000 par rapport à ses alternatives)
• Empreinte matériaux faible (besoin de 2 à 3x moins de matière première pour construction des centrales même vis-à-vis des normes de sûreté vs. les autres énergies bas carbone)
• Empreinte au sol faible (comparable à celle des centrales fossiles et 10x inférieure à celle des ENR)

Quels sont les inconvénients du nucléaire (x5) ?

• Coût d'investissement élevé (toutes filières)
• Arrêts pour rechargement : perte de disponibilité
• Mésusage de l'Uranium dans les centrales actuelles
• Contraintes d'exploitation résultant de l'enceinte de confinement importantes
• Puissance résiduelles à évacuer en toutes circonstances (toutes filières de réacteurs)

Pourquoi une Approche Par Etats plutôt qu'une Approche Par Evènements (REX accident 1979, USA)? 

Nb de d'évènements >> nb états physiques de l'installation. L'infinité et la complexité d'évènements possibles (avec cumul) sont couverts par  un lot de procédures CIA limité.

En revanche, les états correspondent à un ensemble de valeurs de paramètres physiques qui caractérisent le comportement de l'installation à un instant donné. La conduite (indépendant de l'accident) s'adapte à toute évolution de la situation par une surveillance permanente.

Quels sont les fonctions de sûreté fondamentales définies par la Conduite Incidentelle Accidentelle (CIA) ?

La CIA consiste à rejoindre un état sûr dans tous les état du réacteur, tout en assurant le contrôle permanent des 3 fonctions de sûreté :

• Refroidissement du coeur pour évacuer la Pth résiduelles,
• Confinement des matière radioactives (gaine, circuit primaire, enceinte),
• Maîtrise de la réaction en chaîne.

Pour cela, le guidage du réacteur s'articule en différentes phases:

1. Phase A : Mise sous contrôle automatique du réacteur.
2. Phase B : Diagnostique CIA via contrôle des 6 états.
3. Phase C : Application de la CIA via le poste de guidage (procédures, superviseur, ingénieur sûreté) => états dégradés -> états sûrs => 3 fonctions sûr de manière permanente.

Quelles sont les 6 Fonctions d'Etat (FE) définie par l'Approche Par Etats (APE) ?

Circuit primaire :

• Puissance nucléaire
• Inventaire en eau primaire
• Pression et température primaire

Circuit secondaire :

• Inventaire en eau GV
• Intégrité des GV

Enceinte :

• Intégrité de l'enceinte

Rq : Ces FE sont associées aux paramètres physiques. Les paramètres physiques sont comparés à des seuils pour qualifier l'état des fonctions d'états. Si 6 FE contrôlées => 3 fonctions sûreté assurées !

Que peut-on dire de la relation entre Fonctions d'Etats (FE) et les procédures de conduite (gestion stratégique)?

Gestion stratégique des risques :

1. Identifier et classer les risques encourus,
2. Définir la stratégie de guidage (restauration vs. repli),
3. Prioriser la restauration de certaines FE vs d'autres pour mener à bien la procédure de guidage,
4. Atteindre un état de repli / état sûr.

Quelle différence entre un incident et un accident nucléaire?

Différence réside dans sa gravité et ses conséquences sur les populations et l'environnement. Echelle INES (International Nuclear Event Scale) compte 7 niveaux :

- 1 à 3 : pas d'impact sur la pop° = incident

-  4 à 7 : si implique plan particulier d'intervention (PPI) = accident

Rq : L'accident de Tchernobyl cat. 7 est peu envisageable en France dû notamment à l'ajout d'une enceinte de confinement, le durcissement des réglementations et des procédures évitant les erreurs/négligences humaines.

Source : site officiel de l'ASNR

Accident de Tchernobyl peut-il se reproduire ?

Comme dans toute industrie, il n'y a pas de risque zéro.

Cependant, cet accident reste peu envisageable en France notamment dû à :

• l'ajout d'une enceinte de confinement,
• le durcissement des réglementations de sûreté (redondance humaine et technologique, système passifs),
• des procédures évitant les erreurs/négligences humaines (normes de Conduite Incidentelles et Accidentelles).