L'accident nucléaire qui a frappé me nord-est du Japon en mars 2011 n'a pas bouleversé les programmes de recherche du CEA. "Les événements de Fukushima n'ont pas relevé de lacune majeure dans le champ de connaissance des phénomènes dans un réacteur en situation d'accident grave", analyse Christophe Béhar, directeur de l'énergie nucléaire au CEA.
Autrement dit, les phénomènes physiques qui se sont déroulés au sein des cœurs des réacteurs accidentés, n'ont pas révélé de phénomènes surprenants ou inexplicables pour les experts du commissariat. Toutefois, alors que le retour d'expérience prendra une dizaine d'années, le CEA a décidé de renforcer sa R&D en matière de sûreté nucléaire sur quatre sujets majeurs.
Le premier est le comportement en cas de séisme. L'étude des limites physique que les bâtiments peuvent tenir n'est pas un sujet nouveau. La plateforme Tamaris sur le plateau de Saclay (Essonne) s'en est fait une spécialité.
Mais Claude Béhar appelle à aller au-delà des outils expérimentaux existants en soumettant les maquettes à des accélérations supérieures à ce qui se fait aujourd'hui. Le CEA a ainsi lancé le projet Extam qui vise à coupler des tables vibrantes pour tester des maquettes "multisupportées".
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Le deuxième est le risque d'explosion hydrogène, qui lors de l'accident de Fukushima avait soufflé une partie des installations du site. L'hydrogène peut se créer par oxydation des gaines de zyrcodium ou radiolyse de l'eau.
Par exemple, le CEA étudie l'effet des recombineurs d'hydrogène afin d'optimiser au mieux leur utilisation et leur placement dans un réacteur. Il utilise pour cela le programme Mistra sur le plateau de Saclay. Il s'agit d'une reproduction de cuve nucléaire de 100 mètres cubes (contre 70 000 m3 pour une véritable centrale).
Le troisième porte sur les interactions du corium. Il s'agit du mélange de combustible et de métal qui se forme en cas de fusion du cœur. Il est nécessaire de comprendre quelle est la composition de ce matériau et les flux thermiques qui le régissent.
Cela permettra, entre autres, d'anticiper les réactions possibles du corium avec l'eau et avec le béton de l'enceinte de confinement. Pour cela, les chercheurs du CEA à Cadarache (Bouches-du-Rhône) créent de faux coriums à base d'uranium appauvri. Ils peuvent fabriquer jusqu'à 50 kg de matière (un corium réel pèse une centaine de tonnes).
Le quatrième point concerne l'étude du relâchement et des transports des produits de fission. Comprendre leur comportement permettrait de mieux zoner les zones à risques. Ces connaissances sont bonnes dans le cas de l'oxyde d'uranium, mais le CEA souhaiterait développer ses connaissances pour le MOX, mélange d'uranium et de plutonium.
