La sûreté nucléaire est l'ensemble des activités qui assurent le maintien de l'intégrité des mécanismes, processus, outils ou instruments mettant en œuvre de la matière radioactive, permettant de garantir l'absence d'effets dommageables sur les populations et l'environnement. Elle concerne en premier lieu l'industrie nucléaire.
La sûreté nucléaire est distincte de la sécurité nucléaire, qui est l'ensemble des mesures relatives à la protection des matières nucléaires et autres sources radioactives, de leurs installations et de leur transport contre des actes malveillants.
Définition En France, la législation définit la sûreté nucléaire comme .
La sûreté nucléaire est distincte de la sécurité nucléaire, qui est l'ensemble des mesures relatives à la protection des matières nucléaires et autres sources radioactives, de leurs installations et de leur transport contre des actes malveillants (internes ou externes), visant à garantir l'absence de conséquence inacceptable pour les populations et l'environnement. Les actes malveillants comprennent notamment le vol, le sabotage, l'accès non autorisé et le transfert illégal...
Histoire de la sûreté nucléaire
En France Expertise et contrôle organisés par le CEA et EDF (1945-1973) Entre 1945 et 1955, les premières années du développement de l’énergie nucléaire en France ne sont assorties d’aucune règle spécifique de sûreté, sinon celles que les chercheurs, ingénieurs et techniciens s’imposent volontairement. C'est en 1957, une année marquée par l'incendie de Windscale et la sortie du rapport Wash 740, que Francis Perrin, haut-commissaire du Commissariat à l'énergie atomique (CEA), commence une réflexion sur l’organisation de la sûreté nucléaire. Alimentée par les exemples américains, britanniques et canadiens., elle aboutit à la création, en , d’une Commission de sûreté des installations atomiques (CSIA), chargée d’examiner la sûreté des installations en cours et à venir du Commissariat..
Sur le modèle anglo-saxon, les experts du CSIA demandent à Électricité de France la rédaction d’un rapport de sûreté, qui sera analysé pour la première fois en 1962, lors de la conception de la centrale nucléaire de Chinon. Ce document, présenté par l’exploitant, décline une analyse des risques et des protections de l’installation dans le but d’obtenir, de la part des pouvoirs publics, une autorisation de construction puis de mise en fonctionnement. La décennie des années 1960 sera celle des réacteurs à l'uranium naturel graphite gaz (UNGG) du CEA, qui seront officiellement abandonnés en 1969, la même année où se produit un accident de fusion du cœur sur le réacteur EDF de Saint Laurent des Eaux.
Plan Messmer et institutionnalisation de la sûreté nucléaire (1973-1986) Au milieu des années 1970, concomitamment à l’accélération du programme nucléaire civil français (dit Plan Messmer) à partir de réacteurs à eau pressurisée sous licence Westinghouse, le gouvernement met en place une organisation de la régulation de la sûreté, avec la création en 1973, d’un organisme de contrôle auprès du ministère de l’Industrie, le Service central de sûreté des installations nucléaires (SCSIN)Les débuts du programme électronucléaire français (1945-1974) : de l’exploratoire à l’industriel, Hérodote cairn, 2017, consulté le 29 décembre 2022, puis d’un organisme d’expertise, l’Institut de protection et de sûreté nucléaire (IPSN), créé en 1976 au sein du CEAArrêté du 02/11/76 relatif à la création d'un institut de protection et de sûreté nucléaire au commissariat à l'énergie atomique, Journal officiel, 4 novembre 1976..
Pour la centrale nucléaire de Fessenheim et celle du Bugey, la réglementation américaine est d'abord appliquée dans le cadre du transfert de technologie, puis progressivement, cette réglementation est adaptée à la France.
Au tournant des années 1980, le SCSIN et l'IPSN élaborent une réglementation technique, autour d’un nombre restreint de guides de bonnes pratiques, d’arrêtés techniques et de notes d’orientations ministérielles. À ces documents officiels s’ajoutent des documents de doctrine écrits par l’exploitant. Le tout constitue de facto la réglementation sans créer pour autant un cadre réglementaire contraignant.. La modèle réglementaire français est plus souple et moins coercitif que le modèle anglo-saxon. Il s'appuie sur une proximité et un dialogue entre les industriels, le SCSIN et l'IPSN. Les anglo-saxons nomment ironiquement le modèle français "French Cooking".
L’accident nucléaire de en 1979 constitue un véritable choc pour les experts français., qui conduira à des modifications sur les installations.
Après-Tchernobyl et mise en place du système actuel (1986-2011) Après la catastrophe nucléaire de Tchernobyl, en 1986, notamment à la suite de la controverse du « nuage de Tchernobyl », l’idée d’un système de régulation plus transparent, plus indépendant des industriels et réglementairement plus solide s’affirme et se concrétise progressivement.
Au tournant des années 1980-2000, les centrales de Fessenheim et de Bugey vont subir leur premier réexamen décennal, permettant de valider la poursuite d’exploitation pour 10 ans.
En 2002 est institué l’Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN), établissement public entièrement autonome du CEA, fusion de l’Office pour la protection des rayonnements ionisants (OPRI, qui remplace le SCPRI en 1994) et de l’IPSN. De son côté, le SCSIN, après plusieurs élargissements successifs de son champ d’action. acquiert le statut d’autorité administrative indépendante en 2006 et devient l’Autorité de sûreté nucléaire (ASN). La même année, la loi sur la transparence et la sûreté nucléaire (TSN) est promulguée, puis une série d’arrêtés, de décisions à caractère réglementaire, ainsi qu’une refonte du corpus des guides pratiques, remplacent progressivement l’ancienne réglementation.
Après-Fukushima (2011) En 2011, à la suite de l’accident nucléaire de Fukushima, la sûreté des centrales nucléaires françaises est réévaluée par l’intermédiaire de qui prennent le nom d’« évaluations complémentaires de sûreté ».
Projet de réforme en 2023 Proposé par le gouvernement en , puis écarté par le Parlement en , le projet de fusion de l'Autorité de sûreté nucléaire de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire est à nouveau préconisé par un rapport parlementaire adopté le par l'Office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques, afin de et d'en tout en La réforme controversée de la sûreté nucléaire revient sur le devant de la scène, Les Échos, 11 juillet 2023..
Principes vignette|Barrières de confinement des centrales nucléaires. Selon les repères de ce dessin :1. Céramique inerte du dioxyde d'uranium lui-même.2. Gaine étanche qui enveloppe le combustible ( de confinement).3. Enveloppe sous pression du circuit primaire du réacteur ( de confinement).4. Bâtiment étanche de confinement des parties sous pression du circuit primaire du réacteur ( de confinement).5. Zone règlementée du site autour des bâtiments de confinement.
Barrières de confinement Pour assurer le confinement de la radioactivité, un système simple et efficace fut imaginé dès la conception, consistant à interposer entre les produits radioactifs et l'environnement une série de trois barrières physiques résistantes contre les radiations, qui visent à contenir la radioactivité en toute circonstanceBertrand Barré et Pierre-René Bauquis, L'Énergie nucléaire, Éditions Hirle, 2008..
Gaine de l'élément combustible La gaine métallique qui enveloppe les crayons de combustible retient la majeure partie des produits radioactifs créés dans les pastilles de céramique de combustible. Elle constitue la première barrière. Une mauvaise évacuation de la chaleur entraînerait la rupture des gaines, voire la fusion des pastilles.
Enveloppe du circuit primaire La deuxième barrière est constituée par l'enveloppe en acier épais du circuit de refroidissement primaire, qui comprend notamment la cuve principale enfermant le cœur du réacteur.
Enceinte de confinement L'ensemble du circuit primaire (ainsi que d'autres composants du réacteur) est entouré par l'enceinte de confinement, un bâtiment en béton de forte épaisseur capable de résister à une certaine pression et à des agressions externes ; elle est souvent double. Cette enceinte forme la troisième barrière.
Défense en profondeur Dans le cas des centrales nucléaires, la défense en profondeur est un ensemble de dispositions (automatismes, systèmes ou procédures) redondantes et diversifiées, constituant des lignes de défense successives et permettant de limiter l'effet d'incidents ou d'accidents. Son objectif est que, même si un évènement initiateur survient (début d'incident ou de réaction en chaîne non contrôlée), une combinaison de nombreuses défaillances serait nécessaire pour mettre la sûreté de l'installation en péril.
On distingue cinq niveaux indépendantsLa défense en profondeur, asnr.fr, 21 mai 2012 : prévention d'accidents et de conduite anormale ; surveillance et détection de ce qui pourrait défaillir ; contrôle d'accidents de dimensionnement ; contrôle de conditions sévères d'accidents ; prise en charge des risques en cas de rejets radioactifs dans l'environnement.
La probabilité de traverser plusieurs barrières nécessite un ensemble toujours croissant et défavorable d'évènements.
Fonctions de sûreté L'exploitation d'un réacteur nucléaire en toute sûreté nécessite de maîtriser trois fonctions de sûreté : maîtrise de la réactivité : cela consiste à maîtriser en permanence la réaction en chaîne se produisant dans le réacteur ; refroidir le cœur nucléaire : cela consiste à maintenir une circulation forcée de l'eau de refroidissement du circuit primaire (grâce aux pompes primaires), à évacuer la puissance thermique du cœur nucléaire (notamment par les générateurs de vapeur lorsque le réacteur est en fonctionnement) et à garder un stock d'eau suffisant en secours pour pouvoir maintenir le cœur sous eau en cas d'accident ; confiner les particules radioactives : cela consiste à maintenir les particules radioactives, notamment grâce aux trois barrières de confinement. En France, le référentiel d'exploitation d'EDF est structuré autour de ces trois fonctions de sûreté.
Noyau dur
À la suite de l'accident nucléaire de Fukushima, une notion de a été proposée et retenue en France. Le noyau dur est l'ensemble des systèmes techniques, des processus et des procédures devant ou pouvant assurer les fonctions vitales et la robustesse d'une installation nucléaire en difficulté extrême et en Caroline Lavarenne et Karine Herviou, Définitions, principes et périmètres des noyaux durs , IRSN/ANCCLI, Paris, 19 juin 2013, 30 pages, .).
Le noyau dur doit être dimensionné pour résister aux risques connus en considérant qu'ils peuvent exceptionnellement s'exprimer simultanément, sur plusieurs réacteurs et piscines. Il doit permettre : de en visant à , ce qui nécessite des moyens d'injecter de l'eau dans le circuit primaire ; de ; de éventuellement .
EDF a présenté à l'ASN ses propositions de noyau dur en , sur des critères de définition définis avec l'IRSN (Le noyau dur doit prévenir toute fusion de combustible, ou en limiter la production si elle advenait et limiter les rejets massifs, tout en permettant à l'exploitant d'assurer les missions lui incombant lors d'une gestion de crise).