Le réacteur pressurisé européen ou EPR (initialement , renommé ) est un réacteur nucléaire appartenant à la filière des réacteurs à eau pressurisée. C'est un réacteur de selon la classification internationale.
Il s'agit d'un réacteur de forte puissance () conçu dans les années par la co-entreprise franco-allemande NPI (), détenue à parts égales par Framatome SA et Siemens KWU. Depuis , l'EPR est développé par les Français EDF et Framatome (ex Areva NP), à la suite du retrait de Siemens KWU.
Depuis , quatre EPR sont opérationnels : deux à la centrale nucléaire de Taishan en Chine entrés en service commercial en et , un troisième à la centrale nucléaire d'Olkiluoto en Finlande mis en service commercial le et un quatrième à la centrale nucléaire de Flamanville, connecté au réseau électrique le puis mis en service le . Deux autres EPR sont en construction au Royaume-Uni à la centrale nucléaire d'Hinkley Point, et deux autres sont prévus à la centrale nucléaire de Sizewell. L'Inde et plusieurs pays européens sont également en discussion pour la construction d'EPR.
Une version améliorée est en cours de développement, l'EPR2, dont six à quatorze réacteurs sont en projet en France.
Objectif Le réacteur pressurisé européen, ou EPR (rétroacronyme de )La filière EPR , Cour des comptes, 29 juin 2020, 148 pages, sur Vie-publique.fr, ., est conçu dans l'objectif d’améliorer la sûreté de fonctionnement et la rentabilité économique des centrales nucléaires par rapport à celles dotées de réacteurs de génération précédente. Sa durée de fonctionnement minimum à la conception est de . Histoire du projet Intérêt initial
La fin des années marque le début de difficultés pour l'industrie nucléaire : le contre-choc pétrolier et la catastrophe de Tchernobyl entraînent le ralentissement voire l'abandon des programmes nucléaires dans la plupart des pays occidentaux. L'aboutissement du programme de construction des nucléaires français et des réacteurs nucléaires allemands entraîne également un excédent de production électrique, limitant la nécessité de mise en chantier de nouveaux réacteurs. Enfin le ralentissement de l'activité de construction de nouvelles centrales nucléaires fait peser un risque de perte d'emplois important et donc de nombreuses compétences de l'ensemble de la filière nucléaire. L'industrie nucléaire se tourne alors vers l'exportation, un marché où la rude compétition internationale invite à la consolidation des principaux acteurs nucléaires européens, et à la création d'un réacteur commun franco-allemand. Ce rapprochement est également soutenu par les deux États dans le cadre du rapprochement franco-allemand voulu par le président français François Mitterrand et le chancelier de l'ex-RFA Helmut Kohl..
Rapprochement franco-allemand et naissance du projet Dans ce contexte, le français Framatome et l'allemand KWU (future filiale de Siemens) se rapprochent début 1986. L'objectif est de développer et commercialiser une technologie unique de réacteur nucléaire à eau pressurisée, d'abord pour les besoins des deux pays, puis pour l'ensemble des producteurs mondiaux d'électricité nucléaire. La même année, EDF présente une première esquisse de son réacteur du futur, le REP 2000 (pour « réacteur à eau pressurisée de l’an 2000 »), pour remplacer ceux en fonctionnement à l’horizon -.. Si ses caractéristiques sont encore à préciser, EDF l’imagine « évolutionnaire » et non « révolutionnaire ». Il s’agit d’optimiser et d’améliorer les paliers précédents par des progrès dans la sûreté, la puissance du réacteur, les coûts de production ainsi que l’utilisation de l'uranium..
Le , un accord de coopération entre Framatome et Siemens est signé et voit la création d'une compagnie commune, (NPI). Cette dernière a pour but la conception d'un « Produit Commun » correspondant à l'îlot nucléaire.. Les autorités de sûreté française et allemande sont associées dans une instance commune, la DFD pour ...
De 1989 à 1992, les programmes nucléaires français et allemands ne sont pas unifiés : Framatome poursuit le programme REP 2000 commandé par EDF en développant les réacteurs N4+ (successeurs des réacteurs du dernier palier N4), et Siemens-KWU poursuit le programme commandé par les électriciens allemands en développant les réacteurs (successeurs des réacteurs Konvoi). En , EDF, neuf producteurs d'électricité allemands et NPI amorcent un rapprochement de leurs trois programmes (Produit Commun, REP 2000 et ), finalement concrétisé le par la naissance d'un projet unique : l'EPR, ou .
Après la « déclaration commune » des autorités de sûreté française et allemande en , puis d'un « avis favorable » sur les grands concepts de sûreté de l'EPR, EDF et les énergéticiens allemands commandent à NPI en des études de « , » qui s'achèvent en après plus d'un million d'heures d'ingénierie. L’avant-projet détaillé est proposé en aux autorités de sûreté, ouvrant la voie aux études de réalisation plus détaillées.. Il n'est à ce stade pas décidé d'un lieu pour la construction d'un réacteur « tête de série ».
Instabilités politiques et industrielles La fin des années 1990 est marquée par un changement de majorité politique des deux pays, qui s'accompagne de la mise en place en France du gouvernement Jospin en , et de la coalition SDP/Les Verts du gouvernement Schröder en Allemagne en . Le premier est très réticent au développement du nucléaire en France et le deuxième fermement opposé au nucléaire en Allemagne, opposition concrétisée par le vote de l'abandon du nucléaire civil allemand en 2001. Les études détaillées de réalisation de l'EPR ne sont pas entreprises et une nouvelle version du « » est remise à l'ASN en 1999, l'autorité de sûreté allemande s'étant retirée du projet. La même année, EDF se voit refuser l'accord du Gouvernement pour construire un EPR en France.
L'absence de perspective de nouveau réacteur nucléaire en Allemagne entraîne un retrait progressif de Siemens dès 1999, qui fusionne la même année ses activités nucléaires avec Framatome SA dans une nouvelle société nommée Framatome ANP (). En 2001, Framatome ANP fusionne à son tour avec la Cogema et CEA industrie pour former la multinationale Areva. En 2006, les activités de Framatome ANP au sein d'Areva sont renommées Areva NP (). Siemens finit par revendre à Areva en 2011 sa participation dans Areva NP pour .. Enfin, EDF initie en 2015 le rachat d'Areva NP, qui redevient Framatome en 2018.
En 2002, le changement de majorité politique français, plus favorable au nucléaire, et la sélection de l'EPR à l'appel d'offre de l'électricien finlandais TVO en 2003 permettent à EDF d'insister sur la nécessité de la construction d'un EPR « tête de série » en France. Le site de Flamanville est retenu en , le décret d’autorisation de construction signé en , et le premier béton coulé en .
Caractéristiques techniques vignette|upright=1.2|Arrangement et rôles des principaux bâtiments constituant un EPR (concept proposé en 2013 aux États-Unis).
L'EPR est un réacteur nucléaire à eau pressurisée (REP) dont la durée de fonctionnement minimum à la conception est de . Par rapport aux REP antérieurs construits en France, l'EPR est un projet plus complexe et plus puissant ( contre pour les réacteurs N4 et Konvoi). Il est présenté par Areva comme étant « évolutionnaire » et non « révolutionnaire », car il représente une optimisation des technologies des réacteurs de deuxième génération plutôt qu'une rupture technologiqueLes futurs réacteurs à eau légère : réacteurs « évolutionnaires » ou « révolutionnaires » ? , Areva..
Sur le plan de la sûreté, ses objectifs sont de limiter les risques d'accidents et leurs conséquences (notamment de fusion du cœur du réacteur, qui contient l'uranium enrichi), de réduire les doses de radiations susceptibles d'affecter le personnel, et de diminuer les émissions radioactives dans le milieu environnant. Le niveau d'exposition du personnel aux radiations est réduit d'un facteur deux, et le niveau d'activité des rejets d'un facteur dix par rapport aux installations les plus récentes en service.
Sur le plan de la compétitivité, Areva NP met en avant l'accroissement de puissance, une meilleure disponibilité, un meilleur rendement thermique et une plus grande durée de fonctionnement par rapport aux réacteurs de ..
Sur le plan technique, l’EPR se distingue notamment par son enceinte de confinement composée de deux parois en béton d' d'épaisseur chacune, par quatre systèmes de refroidissement d'urgence indépendants, chacun capable de refroidir le réacteur après son arrêt, et par un nouveau dispositif, le récupérateur de corium, destiné à recueillir la partie du cœur fondu (corium) qui est susceptible de traverser la cuve (sans cela, le corium pourrait traverser le radier en béton, s'enfoncer dans la terre et contaminer l'environnement, dans le cas d'une fusion du cœur d'un réacteur nucléaire partielle ou totale) , EDF : chapitre 3.1 section 1.2.1.4 « Conception des ouvrages de Génie-civil et de la ».. +Caractéristiques techniques de l'EPR 13..SectionIndicateurEPRPuissancePuissance électrique nette~ Puissance électrique brute~ Puissance thermique nominale~ Rendement37 %Enceinte de confinementTypedouble enceinteEnceinte interneBéton précontraintPeau d'étanchéité (liner métallique)avecDiamètre intérieurHauteur intérieure au centreÉpaisseur de paroi interneVolume intérieur total mEnceinte externeBéton arméÉpaisseur de paroi externeCircuit primairePression de fonctionnementTempérature de l'eau à l'entrée de la cuveTempérature de l'eau à la sortie de la cuveNombre de boucles4Volume du circuit primaire (avec pressuriseur)CuveDiamètre intérieurHauteur totaleÉpaisseur de la paroi à hauteur du cœurMatériau acier16MND5Masse totale à videGénérateur de vapeurNombre4Pression vapeur en sortie de GV à pleine charge (abs)Température en sortie de GVDébit de vapeur par GVSurface d'échangeHauteur totaleMasse totale (sans eau)CœurCombustiblePastilles cylindriques d'UO2 faiblement enrichi (3-5%)Hauteur active des crayonsDiamètre des pastillesDiamètre externe des crayonsMatériaux de gainage des crayonsM5Nombre de crayons par assemblage265Nombre d'assemblages de combustible dans le cœur241Puissance linéique moyenne à puissance nominaleTaux de combustion (maximal d'un assemblage de combustible)GWj/t : gigawatt-jours par tonne de métal lourd (combustible) introduit initialement (p. ex. par tonne d'uranium pour un REP utilisant du dioxyde d'uranium).Contrôle de la réactivitéNombre de grappes de contrôle89Matériau absorbantgrappes hybrides Ag.In.Cd et B4CPompe primaireDébit nominal par pompePuissance à l'accouplement à chaudHauteur manométrique totaleGroupe turbo-alternateurModèle de turbineArabelle (tous) sauf l'EPR d'Olkiluoto (Siemens SST5-9000)Nombre de corps haute pression1Nombre de corps basse pression3Vitesse de rotation du groupe turboalternateur
Génie civil Quantités utilisées pour le génie civil principal (bâtiments de l'îlot nucléaire et de l'îlot conventionnel) d'un EPR (données Flamanville) : de béton, d’armatures, soit sept fois le poids de la tour EiffelEPR de Flamanville, bouygues-construction.com (consulté le 18 mars 2021)..
Pièces forgées
Îlot nucléaire vignette|Vue en coupe de l'îlot nucléaire d'un EPR (concept proposé en 2013 aux États-Unis). vignette|Le réacteur EPR ne comporte pas de traversées en fond de cuve.