présentation du risque de criticité

LA PREVENTION DES RISQUES DE CRITICITE
DANS LES USINES ET LABORATOIRES
NUCLEAIRES
Réunion du HCTISN du 29 avril 2010
Présenté par I. LE BARS, IRSN
Système de management
de la qualité IRSN certifié
la sûreté-criticité
L’objectif de la prévention des risques de criticité est d’exclure
l’apparition d’une réaction de fission en chaîne divergente dans
les installations nucléaires.
FISSION
Keff
Ex: Pu, 235U
235U
Pu
Keff
Diffusion /
Ralentissement
neutron
N1
Keff
ABSORPTION
Ex: 238U, Gd, Fe, H
N0
Neutrons
(2 Mev)
Keff
FUITE du milieu
La prévention des risques de criticité dans les usines et laboratoires nucléaires – Page 2
Keff
1
N0
N1
L’accident de criticité
Dans le monde, ont été dénombrés une soixantaine d’accidents de criticité,
dont 22 dans des installations type « usine » (le dernier en 1999 au japon)
Un accident de criticité se caractérise par :
des rayonnements neutroniques et gamma très intenses
l’absence de signe précurseur, une durée variable et la possibilité d’accident
non continu
La prévention des risques de criticité dans les usines et laboratoires nucléaires – Page 3
La prévention des risques de criticité – principes FISSION
Keff
235
U
Pu
Diffusion /
Ralentissement
ABSORPTION
FUITE du milieu
Keff
Keff
INB = Σ UNITES DE
CRITICITE
Keff
Géom
Keff<1
étrie
Fu
ite
Ré f
lec
teu
r
ion
t
p
or
s
Ab
s
Poi
Con
cent
ratio
n
M
DE LA CRITICITE
•
masse de matière fissile
•
Géométrie
•
Modération
•
Concentration
•
Empoisonnement
Milieu fissile de référence
on
La prévention des risques de criticité dans les usines et laboratoires nucléaires – Page 4
Interaction
Production
on
cti
ra
te
In
od
ér
at
ion
Masse
Réflexion
MODE DE CONTRÖLE
Principe
:
Tous
les
paramètres qui ne sont pas
associés au mode de
contrôle de la criticité et
au
milieu
fissile
de
référence sont considérés
variables
configurations à étudier
Situation normale
Scénario incidentel
Scénario accidentel
Conception - Neutronique
Scénarios pris en compte dans
le dimensionnement
•domaine de fonctionnement
•Moyens de calculs, modélisation
•Conception
de
l’installation
(incendie, séisme…)
Exploitation
Scénarios exclus par la mise en
place de lignes de défense
(multiples,
détections
des
dysfonctionnement, corrections)
•Contraintes d’exploitation
•Culture de sûreté
•Facteurs humains
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?
Contraintes de dimensionnement
Définition des configurations à
prendre en compte
Facteurs humains, conditions d’exploitation
La prévention des risques de criticité – principes -
La prévention des risques de criticité – Domaine Admissible Keff = 1 – Etat critique
Keff << 1 – limite de dimensionnement
[QUANTIFIEE]
Marge liée au fait que les paramètres en dehors
de ceux du mode de contrôle de la criticité sont
considérés variables [NON QUANTIFIEE]
?
Marge liée à la prise en compte de scénarios
incidentels
dans
le
dimensionnement
[QUANTIFIEE ou NON]
Marge liée à la limitation des contraintes
opérationnelles (homogénéisation des limites
dans les installations…) [QUANTIFIEE ou NON]
Valeur maximale admissible en exploitation
La prévention des risques de criticité dans les usines et laboratoires nucléaires – Page 6