Réacteur à eau pressurisée - Définition

Architecture

Une centrale nucléaire équipée de REP est organisée autour de plusieurs bâtiments, dont les principaux sont détaillés ci-après.

Bâtiment réacteur (code R)

L'enceinte, formée d'une double paroi de béton, est hermétiquement fermée lors du fonctionnement (taux de fuite < 1,5 %). Elle constitue la troisième barrière de confinement de la matière radioactive, après la gaine en zircaloy du combustible et l'enveloppe du circuit primaire.

Bâtiment combustible (K)

Accolé au bâtiment réacteur, il sert surtout de sas d'accès pour le combustible.

La partie principale de ce bâtiment est la piscine de désactivation. Dans cette dernière, on entrepose le combustible usé avant son évacuation. Une règle à ne jamais enfreindre est de laisser quoi qu'il arrive toujours assez de place dans cette piscine pour stocker tout le combustible contenu dans le cœur (en cas d'incident ou d'accident).

L'eau de la piscine est appelée eau pure, c'est-à-dire qu'elle ne contient strictement aucune impureté. Pour preuve, les contacts électriques des lampes immergées ne sont pas isolés (aucun court-circuit).

Bâtiment des auxiliaires nucléaires (N)

Toujours accolé au bâtiment réacteur et au bâtiment combustible, le « N » sert essentiellement au bon fonctionnement du circuit primaire (chimie de l’eau traitée, ...) et au retraitement des différents effluents nucléaires.
On retrouve aussi dans ce bâtiment des systèmes de sauvegarde utilisés en cas d’incident ou d’accident.
Pour les centrales de 900 MWe, ce bâtiment est commun à deux tranches.

Bâtiment électrique (L)

On retrouve dans ce bâtiment tous les équipements électriques nécessaires au bon fonctionnement d’une tranche mais aussi une majeure partie des matériels de sauvegarde.
On retrouve aussi un local de repli, qui permet d’arrêter la tranche en toute sécurité si la salle de commande est indisponible.
Pour les centrales de 900 MWe, ce bâtiment est commun à deux tranches.

Schéma simplifié de la distribution électrique

Salle des machines (M)

On retrouve ici toute la partie du circuit secondaire de la tranche (la turbine, le condenseur, les réchauffeurs, les pompes, etc.), ainsi que ses auxiliaires (graissage turbine, ...).
Pour les centrales de 900 MWe de palier CP0 et CP1, la salle des machines est commune à deux tranches ; par contre, la salle des machines est séparée pour les centrales nucléaires de palier CP2 (cas de Chinon, Cruas et Saint-Laurent).

Sûreté en CNPE

De nombreux systèmes et matériels (surtout les matériels importants pour la sûreté, dits IPS) sont redondants dans une centrale nucléaire de production d'électricité (CNPE), surtout ceux en relation avec les circuits primaire et secondaire, afin de diminuer le risque de défaillance.

Bilan neutronique d'un REP

On suppose que le seul matériau fissile est ²³⁵U. Les nombres indiqués sont des ordres de grandeur. 100 fissions d'uranium 235 libèrent en moyenne 250 neutrons, qui donnent lieu aux réactions suivantes :

• 100 neutrons provoquent 100 nouvelles fissions, entretenant ainsi la réaction en chaîne, et consommant 100 noyaux du matériau fissile ;
• 70 neutrons subissent des captures fertiles par 70 noyaux du matériau fertile ²³⁸U, les transformant en autant de noyaux fissiles de ²³⁹Pu ;
• 75 neutrons subissent des captures stériles, soit par des noyaux fissiles (30 neutrons) soit par des noyaux du réfrigérant, des structures du cœur, des éléments de contrôle ou des produits de fission ;
• 5 neutrons fuient hors du cœur (pour être capturés par des protections neutroniques).