Fusion du cœur d'un réacteur nucléaire
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2008-07-03T21:29:44Z
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inutile et accessible à travers [[accident nucléaire]]
[[Image:TrigaReactorCore.jpeg|300px|thumb|Cœur d'un réacteur nucléaire de recherche [[TRIGA]]]]
La '''[[fusion (physique)|fusion]] du cœur d'un réacteur nucléaire''' se produit lorsqu'un [[réacteur nucléaire]] cesse d'être correctement contrôlé et surtout refroidi, en raison d'une défaillance des systèmes de contrôle ou de sécurité. Les crayons de [[combustible nucléaire]] (qui contiennent l'[[uranium]] ou le [[plutonium]] ainsi que des [[produits de fission]] hautement [[radioactif]]s) commencent à surchauffer puis à fondre à l'intérieur du réacteur. La fusion du cœur est considérée comme un [[accident nucléaire]] grave en raison de la probabilité que des matières fissiles puissent franchir l'enceinte de confinement (si elle existe) et polluer l'environnement avec une [[émission]] de nombreux [[radioisotope]]s hautement radioactifs.
Plusieurs fusions du cœur se sont déjà produites dans des réacteurs nucléaires autant [[civil]]s que [[militaire]]s. Toutes les fusions de cœur se sont caractérisées par des dégâts très sérieux sur le réacteur nucléaire. Dans certains cas, il a fallu réaliser le [[démantèlement nucléaire|démantèlement complet du réacteur]] et, dans les cas les plus graves, une évacuation de la population civile des environs a été nécessaire.
== Analyse des causes ==
Le crayon de combustible fond quand la température atteint une valeur supérieure à sa [[température de fusion]]. Suivant les cas : lors de la [[catastrophe de Tchernobyl]] cette augmentation de température a été quasi-instantanée ; dans d'autres cas, elle peut prendre plusieurs heures, notamment lors de l'accident de [[Three Mile Island]].
La fusion du cœur peut se produire alors que la [[réaction en chaîne (nucléaire)|réaction en chaîne]] neutron-fission s'est terminée, car l'inertie thermique ou la chaleur d'un incendie peuvent continuer à chauffer le combustible bien après que le réacteur soit arrêté.
Dans les réacteurs nucléaires, les crayons de combustibles présents dans le cœur du réacteur peuvent fondre pour les raisons suivantes :
* ''Perte de contrôle de la pression du réfrigérant'' : si le réfrigérant est un [[gaz inerte]], l'efficacité du [[transfert thermique]] peut diminuer ; si le réfrigérant est de l'[[Réacteur à eau pressurisée|eau pressurisée]], il peut se former une bulle de vapeur autour d'un crayon de combustible.
* ''Fuite du réfrigérant'' : le débit du réfrigérant n'est pas suffisant pour refroidir le réacteur (le réfrigérant peut être de l'[[eau]], un [[gaz inerte]] ou du [[sodium]] liquide). Un accident dû à la fuite de réfrigérant peut être étroitement lié à une « perte de contrôle de la pression du réfrigérant ».
* ''Excès de puissance incontrôlé'' : un pic de puissance se produit soudainement au-delà des spécifications techniques du réacteur.
* ''Incendie autour du combustible nucléaire'' : cela n'est possible que dans les réacteurs conçus avec un modérateur à l'hydrogène ou au graphite.
La défaillance des systèmes d'alimentation électrique de secours pourrait aussi conduire à une fusion du cœur. Un rapport de l'[[autorité de sûreté nucléaire américaine]] (NRC), révèle que 50% des scénarios de fusion du cœur proviennent d'une coupure de courant dans la centrale. <ref>[http://www.actualites-news-environnement.com/20060804-suede-reacteurs-nucleaires-arret.php Actualités News Environnement, 4/08/2006]</ref>
== Cas réels ==
Plusieurs sous-marins russes ont subi une fusion du cœur de leur réacteur nucléaire. Les seules fusions du cœur connues dans des réacteurs nucléaires civils sont la [[catastrophe de Tchernobyl]] (Ukraine) en [[1986]] et [[Three Mile Island]] ([[États-Unis]]) en [[1979]]. Mais il y a eu plusieurs fusions du cœur partielles :
* [[NRX]] ([[Canada]]) en [[1952]]
* [[EBR-I]] ([[États-Unis]]) en [[1955]]
* [[Windscale]], [[Sellafield]] ([[Royaume-Uni]]) en [[1957]]
* [[Santa Susana Field Laboratory]] ([[États-Unis]]) en [[1959]]
* [[Enrico Fermi Nuclear Generating Station]] ([[États-Unis]]) en [[1966]]
* [[Centrale nucléaire de Chapelcross|Chapelcross]], [[Dumfries and Galloway]] ([[Royaume-Uni]]) en [[1967]]
==Références==
<references/>
== Voir aussi ==
===Liens internes===
* [[Énergie nucléaire]]
* [[Accident nucléaire]]
===Liens externes ===
* [http://www.irsn.org/formations/documents/IRSN-Fiche-Formation-Evaluateur-fusion-du-coeur.pdf Formation d'évaluateur d'accident grave de fusion du cœur] par l'[[IRSN]]
* [http://www.nucleartourist.com/events/part-melt.htm Partial Fuel Meltdown Events]
* [http://www.earthhealing.info/CH.pdf Critical Hour: Three Mile Island, The Nuclear Legacy, And National Security] Online book by Albert J. Fritsch, Arthur H. Purcell, and Mary Byrd Davis (2005)
[[Catégorie:Accident nucléaire]]
[[da:Kernefysisk nedsmeltning]]
[[de:Kernschmelze]]
[[el:Πυρηνική κατάρρευση]]
[[en:Nuclear meltdown]]
[[fi:Sydämen sulamisonnettomuus]]
[[ja:炉心溶融]]
[[ko:멜트다운]]
[[nl:Kernsmelting]]
[[nn:Kjernefysisk nedsmelting]]
[[no:Kjernefysisk nedsmelting]]
[[pt:Derretimento nuclear]]
[[simple:Nuclear meltdown]]
[[sv:Härdsmälta]]
[[tr:Nükleer erime]]
[[zh:核能外洩]]