Incintă de izolare

O incintă de izolare - sau un vas de izolare - este o structură din oțel și / sau beton armat care izolează un reactor nuclear civil sau militar, în interiorul căruia se află vasul și miezul reactorului nuclear, generatoarele nucleare.abur și presurizator. Are două funcții principale:

  1. protejați reactorul împotriva agresiunilor externe;
  2. protejați publicul și mediul înconjurător de produsele radioactive care, altfel, ar putea fi emise în aer sau apă în afara circuitului primar în caz de accident.

Pentru a face acest lucru, incinta trebuie să fie etanșă și să reziste la șocuri, temperaturi și presiuni care pot fi atinse în caz de accident, inclusiv în caz de accident major ( topirea miezului reactorului). Proiectarea incintei depinde de tipul de reactor luat în considerare, dar de exemplu un PWR de 900  MWe are un rezervor gros de 20 cm, apoi o cameră cilindrică de perete de 90 cm grosime  (80  cm pentru cupolă). Carcasa este a treia și ultima barieră de siguranță a reactorului, prima fiind placa de combustibil și a doua fiind circuitul primar, de la vasul reactorului la generatoarele de abur și presurizator, prin conducte. Planta Cernobil are acum un 4 - lea incinta numit Ark .

Multe țevi traversează această incintă. Supapele amplasate de ambele părți ale peretelui incintei permit închiderea fiecărei țevi pentru a limita scurgerile din incintă. Un sistem de aspersoare alimentat de un rezervor de apă face posibilă în general reducerea temperaturii și presiunii în cazul apariției unei probleme, precum și scăderea la sol a particulelor emise în aer.

Tipuri de izolare

Forma generală a incintei depinde de forțele fizice susceptibile să o pună în pericol. În cazul reactoarelor în care riscul principal este acela al presiunii excesive din interior spre exterior, generată de eliberarea vaporilor de apă, forma incintei va tinde spre sfericitate (figura din stânga din ilustrație). În cazul în care este presiunea pe sol, datorită greutății clădirii în sine, care este forța dominantă și, prin urmare, principalul risc de instabilitate structurală, izolația va fi cilindrică (figura centrală).

Recentele incinte de izolare sunt proiectate pe o bază cilindrică și o parte superioară în formă de cupolă sau jumătate de sferă, pentru a distribui cât mai bine forțele indiferent de situație: suprapresiune a aburului, explozie accidentală sau de origine criminală, cutremur , impactul avionului etc. (vezi figura din dreapta).

Conținerea în funcție de tipul de reactor nuclear

Conținerea unui reactor cu apă sub presiune

Într-un reactor cu apă sub presiune (PWR), un tip de reactor care echipează majoritatea centralelor nucleare din lume și a tuturor centralelor din Franța, rolul de izolare este de a izola reactorul și circuitul primar pe care îl conține. , ambele radioactive, de mediu.

Circuitul secundar folosește căldura eliberată de circuitul primar într-un schimbător de căldură, apoi transportă vapori de apă sub presiune către turbine, care generează energie mecanică. Este în comunicație cu mediul extern, deoarece răcirea acestuia este asigurată parțial de aerul ambiant, deci este necesar să existe un mijloc de protecție împotriva contaminării atunci când starea reactorului și a circuitului primar periclitează integritatea circuitului secundar și infrastructura uzinei în general.

În 1979 , în timpul accidentului de la centrala electrică Three Mile Island din Statele Unite, structura de izolare a rezistat, cu excepția unei eliberări radioactive de dimensiuni și durate limitate. De la acest accident, în Franța, orice nouă centrală nucleară civilă trebuie să fie echipată cu o incintă de izolare, iar eficacitatea acesteia din urmă este testată cel puțin o dată la zece ani, în timpul întreruperilor de zece ani .

Noul reactor presurizat european (EPR) are o cameră de izolare formată din doi pereți de beton: un perete intern din beton precomprimat, acoperit cu o piele de metal pe interior și un perete exterior din beton armat, fiecare dintre acești pereți având o grosime de 1,3 metri.

Conținerea unui reactor cu apă clocotită

Într-un reactor cu apă clocotită (BWR), izolația este în general sub o atmosferă inertă, ceea ce împiedică operatorii să acceseze compartimentul reactorului și implică un risc crescut de sufocare. Pe de altă parte, această atmosferă poate preveni o explozie de hidrogen în incintă, dar, așa cum a demonstrat Fukushima, nu în clădirea reactorului.

Pentru aceeași putere electrică furnizată, închiderea unui reactor cu apă clocotită este mai mică decât cea a unui reactor cu apă sub presiune.

Exemplu de izolare a posteriori pe un reactor RBMK

În urma dezastrului din 26 aprilie 1986 , reactorul RBMK 1000 n o  4 al centralei nucleare de la Cernobîl a fost echipat cu o izolare sub formă de sarcofag din beton. Absența unei astfel de măsuri de siguranță în timpul proiectării centralei a fost una dintre principalele cauze ale dispersiei unor cantități mari de materiale radioactive în mediu, în principal sub formă de cesiu 137 și iod 131 .

De cand 6 mai 1986, nucleul reactorului se solidifică: coriul a curs treptat în bazinul de suprimare situat sub reactor. Piscina, din fericire golită în timpul gestionării accidentului, a jucat în mod fortuit rolul părții inferioare a izolației sitului. Dacă apa ar fi fost prezentă în piscină atunci când miezul topit și-a terminat cursul acolo, s-ar fi vaporizat imediat și ar fi putut exploda prin suprapresiune, punând în pericol integritatea dispozitivului de izolare superior.

Noul vorbitor a fost predat în iulie 2019 . Potrivit lui Novarka, „cea mai mare structură mobilă de teren construită vreodată”, cu o întindere de 257 metri, o lățime de 162 metri, o înălțime de 108 metri și o greutate totală de 36.000 de tone. Incinta a fost finanțată de Banca Europeană pentru Reconstrucție și Dezvoltare , compania americană Bechtel (specializată în construcții și inginerie) și clientul final, managerul fabricii de la Cernobîl (CHNPP).

Vezi și tu

Note și referințe

  1. în studii cinetice privind oxidarea radicală în faza gazoasă a iodurilor organice și formarea particulelor de oxid de iod în condiții simulate ale unei incinte de reactoare nucleare într-o situație gravă de accident  ; Teza de doctorat de la Universitatea Aix-Marseille (vezi p. 21 și următoarele la 297), IRSN
  2. Grupul pentru riscuri majore și mediu, Academia Rouen, 2009: barierele de etanșare ale centralelor nucleare
  3. Legislația franceză privind securitatea nucleară pe site-ul Senatului.
  4. http://www.areva.com/FR/activites-1710/la-centrale-epr-en-un-coup-d-il.html
  5. [PDF] Accidente datorate radiațiilor ionizante , raport IRSN , 2007
  6. [PDF] Date metrologice și evaluarea riscurilor în Franța în timpul accidentului de la Cernobîl (26 aprilie 1986). Actualizare istorică , Pierre Galle, Raymond Paulin, Jean Coursaget, iunie 2003, Éditions Scientifique et Médicale Elsevier.
  7. BatiActu (2019) Clădirea de izolare de la Cernobîl a fost livrată la 07/11/2019

Articole similare

Bibliografie