M6 Arrêt et gestion de la chaleur résiduelle

Topique

L'arrêt de la réaction en chaîne d'un réacteur, qu'il soit planifié ou provoqué par l'insertion d'une barre de contrôle d'urgence, est un processus rapide : en quelques secondes, la population de neutrons disponibles pour entretenir les fissions diminue considérablement et la chaleur générée par la fission active chute à un niveau très bas.

Cependant, l'arrêt de la réaction en chaîne n'élimine pas instantanément toute la chaleur produite par le cœur, précisément à cause de cette même chaleur résiduelle décrite par le modèle de génération de chaleur : les produits de fission et les matières activées accumulés pendant le fonctionnement continuent de se désintégrer radioactivement pendant une période considérable après l'arrêt, libérant de la chaleur même en l'absence de toute réaction en chaîne active. Immédiatement après l'arrêt, cette chaleur résiduelle représente une fraction importante de la puissance thermique générée par le réacteur en fonctionnement normal et, bien qu'elle décroisse rapidement pendant les premières heures, elle reste significative pendant des jours et détectable pendant des semaines, voire des mois.

C’est pourquoi la gestion sûre de l’arrêt d’un réacteur ne se limite pas à la simple insertion des barres de contrôle : elle exige le maintien de la capacité de refroidissement du cœur pendant toute la durée où la chaleur résiduelle demeure significative, que ce soit par le biais des systèmes de refroidissement normaux, des systèmes d’urgence dédiés ou des mécanismes de refroidissement passifs, décrits plus en détail dans un modèle ultérieur de ce catalogue.

C’est pourquoi ce module, qui s’ouvre sur une réaction en chaîne s’arrêtant en quelques secondes, se termine par l’avertissement le plus important de tout ce bloc de modes : la perte prolongée de cette capacité de refroidissement après l’arrêt, et non l’arrêt de la réaction en chaîne elle-même, a été le facteur principal à l’origine de plusieurs des accidents nucléaires les plus graves de l’histoire, décrits ci-dessous dans la section « Anomalies » de ce catalogue.

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