Plongée dans la piscine du combustible usé

Ces petites bulles d’air remontant dans l’eau le long des crayons combustibles n’ont rien d’anodin. Elles sont le signe qu’un incident est en cours au sein d’une piscine d’entreposage de combustibles usés d’une centrale nucléaire. Ici, il s’agit d’une simulation, menée dans une installation expérimentale. La piscine est le lieu d’entreposage du combustible usé jusqu’à ce que sa puissance résiduelle qui dégage de la chaleur soit suffisamment faible pour permettre son évacuation. S’il n’est pas refroidi correctement – rupture de la tuyauterie du circuit de refroidissement de la piscine, arrêt des pompes comme à Fukushima –, il s’agit d’un accident de perte de refroidissement. L’augmentation de la température de la piscine peut conduire au découvrement – ou dénoyage – et à l’échauffement des assemblages de combustible eux-mêmes. Si aucune mesure n’est prise, il se produit un emballement de la réaction exothermique d’oxydation des gaines par la vapeur d’eau et par l’air. Les crayons se dégradent et les produits radioactifs qu’ils contiennent sont relâchés. Afin de décider quelles mesures prendre pour éviter le découvrement, il est nécessaire de mieux comprendre le déroulement de ce type d’accident. Le programme de recherche Dénopi¹ mené par l’IRSN à Cadarache (Bouches-du-Rhône) vise à acquérir des données sur les phénomènes physiques mis en jeu lors de la perte de refroidissement. Les scientifiques analysent les différentes situations d’accident, du moins important – le volume d’eau baisse, mais sans dénoyer le combustible – au plus grave – le combustible est découvert et la gaine commence à se dégrader. 

1.Dénoyage accidentel de piscine d’entreposage.  

Pour en savoir plus : www.irsn.fr/denopi  

Christophe Marquié 
Chercheur en thermohydraulique 

Article publié en janvier 2019