Réacteur de grande puissance à tubes de force

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Aller à : navigation, rechercher
Schéma simplifié d'un RBMK
Schéma détaillé d'un RBMK

Le réacteur de grande puissance à tube de force (russe : Реактор Большой Мощности Канальный / Reaktor Bolshoy Moshchnosti Kanalnyi, ou RBMKРБМК — en abrégé) est un type de réacteur nucléaire de conception soviétique, connu pour avoir été impliqué dans la catastrophe de Tchernobyl en 1986.

Ce réacteur est destiné à la production industrielle d’électricité et à la production de plutonium. Les plus puissants réacteurs RBMK (exemple : la centrale nucléaire d'Ignalina) atteignent une puissance électrique de 1 500 mégawatts chacun, ce qui représente encore actuellement un record mondial (en attendant la mise en services des réacteurs EPR, annoncés à 1 600 mégawatts ou plus).

Ce type de réacteur est connu pour être à l'origine de la catastrophe de Tchernobyl. Depuis, tous les autres réacteurs RBMK ont été revus et modifiés. Le dernier réacteur de la centrale nucléaire de Tchernobyl a été définitivement arrêté en l'an 2000. À cette époque, il existait 17 réacteurs de ce type. En 2005, il en restait encore 11 en activité dans le monde, tous situés en Russie (4 à Koursk, 4 à Léningrad et 3 à Smolensk). Ceux-ci ont cependant subi des modifications, notamment au niveau des barres d'arrêt d'urgence afin de les rendre plus sûres. Le dernier en date à avoir été fermé se situe dans la centrale nucléaire d'Ignalina en 2009, la Lituanie l'ayant fermée dans le but de rentrer dans l'Union Européenne.

Le RBMK est l’aboutissement du programme nucléaire soviétique pour la conception d’un réacteur refroidi à l’eau légère, basé sur les modèles existants de réacteurs militaires au plutonium modérés par du graphite. Le premier de ces réacteurs, AM-1 (Atom Mirnyi, littéralement Atome pacifique), produisait 5 MW d’électricité (30 MW thermiques) et alimenta la ville de Obninsk entre 1954 et 1959.

Avec de l’eau légère pour liquide de refroidissement et du graphite comme modérateur, il est possible d’utiliser de l’uranium peu enrichi comme combustible nucléaire (à 1,8 % de U235, contre 3 % environ pour l'uranium utilisé dans les réacteurs à eau pressurisée). Ainsi, ce puissant réacteur ne nécessite ni séparation d’isotopes, ni enrichissement massif de l'uranium, ni eau lourde. Pour les soviétiques, il avait aussi l’intérêt de produire d’importantes quantités de plutonium (élément utilisé dans la fabrication de certaines armes nucléaires).

Conception[modifier | modifier le code]

Chargement du réacteur d'Ignalina

La conception RBMK repose sur des tubes de forces, susceptibles de résister à une température et une pression très élevée. D'une longueur de sept mètres, ils sont disposés verticalement dans le graphite modérateur. Le réacteur est refroidi à l’eau, qui entre en ébullition à la température de 290 °C dans le cœur (de façon comparable aux réacteurs à eau bouillante). Le combustible est un oxyde d'uranium légèrement enrichi sous forme de barres de 3,5 mètres regroupées par deux dans chaque tube de force.

Comme la modération des neutrons est essentiellement due à des éléments de graphite fixes, une augmentation de l’ébullition se traduit par une diminution du refroidissement et de l’absorption des neutrons sans qu’il y ait inhibition de la réaction de fission dans le réacteur, d’où un coefficient de vide fortement positif. Ceci rend le système vulnérable à un accident de rétro-action positif, comme ce fut le cas à Tchernobyl.

Sécurité[modifier | modifier le code]

Le graphite, les blindages et le système de refroidissement sont avec les barres de contrôle et les instruments de contrôle et de calcul les premiers moyens destinés à assurer la sécurité du réacteur. Outre ces systèmes (classiques), le cœur du réacteur est entouré, sur toute sa hauteur d'un réservoir annulaire d'eau, lui même ceinturé d'une enceinte contenant du sable (1 300 kg/m3) qui constituent un double système passif supplémentaire de protection. Le fond et le couvercle de la cuve sont étayés et isolés thermiquement. Les parois verticales du cœur du réacteur et d'autres éléments sont conçus pour offrir une bonne souplesse face aux dilatations thermiques, mais l'ensemble du système est toutefois jugé trop instable par les spécialistes des pays qui ne l'utilisent pas, notamment dans les pays occidentaux qui ont choisi d'entourer leurs réacteurs d'une seconde enceinte plus dure et plus étanche chargée de mieux confiner les produits d'une fuite ou d'une explosion.

Améliorations après Tchernobyl[modifier | modifier le code]

  • En 2010, il reste 11 réacteurs RBMK en activité et un en construction : 5 à Koursk (dont un en construction), 4 à Sosnovy Bor, 3 à Smolensk.
  • Les RBMK actuels utilisent un combustible enrichi à 2,4 %, ce qui rend moins dangereuse l'utilisation du graphite comme modérateur.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]