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@ -1,48 +1,3 @@
# orgmode-to-gemini-blog
Génération de capsules gemini et blog html à partir d'articles en fichiers Orgmode.
exemple avec le blog de DragonFeu.
Les articles sont écrits dans le dossier source/, leur nom permet de déduire l'ordre de publication grâce à une date YYY-MM-DD en début de nom de fichier
## Conversion de blog en capsule gemini
:PROPERTIES:
:CREATED: [2024-11-02 12:08:22]
:END:
L'idée est d'avoir un ensemble de billets de blogs en texte simple versionnés avec git et servis par une capsule gemini ainsi que par un site web.
On aura besoin de convertir des billets existants, et de rédiger les nouveaux dans un format qui nous convient, par exemple markdown ou orgmode afin de rendre le tout le plus pérenne possible.
On aura aussi besoin de référencer les images dans un dossier de notre dépot, et de gérer les relations entres articles pour que les liens aient du sens sur la capsule gemini autant que dans la version web.
On souhaite aussi fournir un flux RSS, et un template de billet de blog avec une entête et un pied de page commun qui donne des moyens de contact, de soutenir l'auteur, et de revenir à l'accueil.
On prendra aussi en charge différentes pages:
- à propos
- contact
- nos projets
- une liste des articles triés par date.
Il nous faudra aussi un script de mise à jour du blog qui se charge de mettre à jour le flux rss, le dépot git.
On peut aller chercher de l'automatisation dans la gestion de plusieurs capsules différentes en tagguant les articles par nom de blog, ce qui nécessite un fichier de config pour les correspondances.
# export d'articles existants
## Depuis wordpress
Connec à la base de données mysql, et extraction de chaque article pour récupérer la partie HTML et la convertir en markdown et en fichiers org.
## Depuis des fichiers orgmode.
J'écris en orgmode une base de connaissances qui contient aussi un export de mes anciens billets de blog dans un dossier par blog. Pour cibler quels billets utiliser pour quel blog j'ai donc deux possibilités: leur chemin de fichier, ou des tags particuliers présents dans les fichiers org.
[[id:5a197a1b-ddfe-4c79-8934-d9a28ab6df65][Textes de blog en préparation]]
https://forge.chapril.org/tykayn/org-report-stats
# Flux créatif
Rédaction,
conversion,
completion des nouveaux articles,
régénération des indexs et flux rss,
mise à jour du dépot git,
publication des pages.
# Sources d'inspiration:
Offpunk
LazyBlog
Dotclear, Wordpress, Hugo, Pélican
Pandoc, PandocGmi
https://github.com/njamescouk/pandocGmi/tree/master

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@ -1,59 +0,0 @@
import os
import re
from datetime import datetime
# Chemin du dossier source
source_dir = "source"
# Expression régulière pour extraire la date du contenu de l'article
date_regex = re.compile(r"\b(\d{4}-\d{2}-\d{2})\b")
# Liste des fichiers org-mode trouvés
org_files = []
# Parcourt le dossier source à la recherche de fichiers org-mode
for root, dirs, files in os.walk(source_dir):
for file in files:
if file.endswith(".org"):
# Ouvre le fichier et recherche la première date dans le contenu de l'article
with open(os.path.join(root, file), "r", encoding="utf-8") as f:
content = f.read()
match = date_regex.search(content)
if match:
date = datetime.strptime(match.group(1), "%Y-%m-%d")
# Ajoute le fichier à la liste avec sa date correspondante
org_files.append((date, os.path.join(root, file)))
# Tri des fichiers par ordre décroissant de date
org_files.sort(reverse=True)
# Génération du flux Atom
atom_feed = {"title": "Flux Atom des articles GMI", "link": "http://www.example.com/atom", "updated": org_files[0][0].strftime("%Y-%m-%dT%H:%M:%SZ"), "entries": []}
for date, file in org_files:
# Parse le fichier org-mode pour extraire le titre, la description et la date de publication
with open(file, "r", encoding="utf-8") as f:
content = f.read()
title = re.search(r"\*+ (.+)\n", content).group(1)
description = re.search(r"\n+ (.+)\n", content, re.DOTALL).group(1)
published = date.strftime("%Y-%m-%dT%H:%M:%SZ")
# Ajoute l'article au flux Atom
atom_entry = {"title": title, "link": file, "summary": description, "published": published}
atom_feed["entries"].append(atom_entry)
if date > datetime.strptime(atom_feed["updated"], "%Y-%m-%dT%H:%M:%SZ"):
atom_feed["updated"] = published
# Enregistrement du flux Atom dans un fichier
with open("articles.atom", "w", encoding="utf-8") as f:
f.write("<?xml version=\"1.0\" encoding=\"UTF-8\"?>\n")
f.write("<feed xmlns=\"http://www.w3.org/2005/Atom\">\n")
f.write(f" <title>{atom_feed['title']}</title>\n")
f.write(f" <link href=\"{atom_feed['link']}\"/>\n")
f.write(f" <updated>{atom_feed['updated']}</updated>\n")
for entry in atom_feed["entries"]:
f.write(" <entry>\n")
f.write(f" <title>{entry['title']}</title>\n")
f.write(f" <link href=\"{entry['link']}\"/>\n")
f.write(f" <summary>{entry['summary']}</summary>\n")
f.write(f" <published>{entry['published']}</published>\n")
f.write(" </entry>\n")
f.write("</feed>\n")

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@ -1,60 +0,0 @@
import os
import re
from datetime import datetime
# Chemin du dossier source
source_dir = "source"
# Expression régulière pour extraire la date du contenu de l'article
date_regex = re.compile(r"\b(\d{4}-\d{2}-\d{2})\b")
# Liste des fichiers org-mode trouvés
org_files = []
# Parcourt le dossier source à la recherche de fichiers org-mode
for root, dirs, files in os.walk(source_dir):
for file in files:
if file.endswith(".org"):
# Ouvre le fichier et recherche la première date dans le contenu de l'article
with open(os.path.join(root, file), "r", encoding="utf-8") as f:
content = f.read()
match = date_regex.search(content)
if match:
date = datetime.strptime(match.group(1), "%Y-%m-%d")
# Ajoute le fichier à la liste avec sa date correspondante
org_files.append((date, os.path.join(root, file)))
# Tri des fichiers par ordre décroissant de date
org_files.sort(reverse=True)
# Génération du flux Atom
atom_feed = {"title": "Flux Atom des articles GMI", "link": "http://www.example.com/atom", "updated": org_files[0][0].strftime("%Y-%m-%dT%H:%M:%SZ"), "entries": []}
for date, file in org_files:
# Parse le fichier org-mode pour extraire le titre, la description et la date de publication
with open(file, "r", encoding="utf-8") as f:
content = f.read()
title = re.search(r"\*+ (.+)\n", content).group(1)
description = re.search(r"\n+ (.+)\n", content, re.DOTALL).group(1)
published = date.strftime("%Y-%m-%dT%H:%M:%SZ")
# Ajoute l'article au flux Atom
atom_entry = {"title": title, "link": file, "summary": description, "published": published}
atom_feed["entries"].append(atom_entry)
if published > atom_feed["updated"]:
atom_feed["updated"] = published
# Enregistrement du flux Atom dans un fichier
with open("atom.xml", "w", encoding="utf-8") as f:
f.write('<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>\n')
f.write('<feed xmlns="http://www.w3.org/2005/Atom">\n')
f.write(f' <title>{atom_feed["title"]}</title>\n')
f.write(f' <link href="{atom_feed["link"]}"/>\n')
f.write(f' <updated>{atom_feed["updated"]}</updated>\n')
for entry in atom_feed["entries"]:
f.write(' <entry>\n')
f.write(f' <title>{entry["title"]}</title>\n')
f.write(f' <link href="{entry["link"]}"/>\n')
f.write(f' <summary>{entry["summary"]}</summary>\n')
f.write(f' <published>{entry["published"]}</published>\n')
f.write(' </entry>\n')
f.write('</feed>')

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@ -1,45 +0,0 @@
import os
# Variables personnalisables
DOSSIER_MD = 'source/converted' # Nom du dossier contenant les fichiers Markdown
FICHIER_INDEX = 'index.gmi' # Nom du fichier d'index à générer
TITRE_INDEX = f" # DragonFeu - Articles"
# Titre pour le fichier d'index
def generer_index(dossier_md, fichier_index, titre_index):
# Chemin absolu du dossier parent (pour sauver le fichier d'index)
dossier_parent = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))
# Chemin complet du dossier contenant les Markdown
chemin_dossier_md = os.path.join(dossier_parent, dossier_md)
# Vérifie si le dossier existe
if not os.path.exists(chemin_dossier_md):
print(f"Erreur : Le dossier '{dossier_md}' n'existe pas.")
return
# Liste les fichiers Markdown, trie par nom décroissant
try:
fichiers_md = sorted([f.replace('.md', '.gmi') for f in os.listdir(chemin_dossier_md) if f.endswith('.md')], reverse=True)
except OSError as e:
print(f"Erreur lors de la lecture du dossier : {e}")
return
# Chemin complet pour le fichier d'index
chemin_fichier_index = os.path.join(dossier_parent, fichier_index)
# Génère le contenu du fichier d'index
contenu_index = f"{titre_index}\n{'-' * len(titre_index)}\n\n"
for fichier in fichiers_md:
contenu_index += f"=> {fichier}\n"
# Écrit le contenu dans le fichier d'index
try:
with open(chemin_fichier_index, 'w', encoding='utf-8') as file:
file.write(contenu_index)
print(f"Fichier d'index '{fichier_index}' généré avec succès.")
except OSError as e:
print(f"Erreur lors de l'écriture du fichier d'index : {e}")
if __name__ == "__main__":
generer_index(DOSSIER_MD, FICHIER_INDEX, TITRE_INDEX)

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@ -1,32 +0,0 @@
#!/bin/bash
# conversion des pages d'articles depuis le dossier source en orgmode
cd source
mkdir converted
for i in *.org ; do echo "$i" && pandoc -f org -t markdown -s $i -o $i.md ; done
for i in *.org ; do echo "$i" && pandoc -f org -t html -s $i -o $i.html ; done
for i in *.org ; do echo "$i" && pandoc --template ../template_gemini.lua -f org -t ../gmi.lua -s $i -o $i.gmi ; cat '../website_pages/footer-articles.md.gmi' >> $i.gmi ; done
mv *.md converted
mv *.html converted
mv *.gmi converted
cd ..
#mv *.org ../org
# conversion des pages d'articles en markwon si vous utilisez une source d'articles en markdown, perso c'est orgmode
#cd md
#for i in *.md ; do echo "$i" && pandoc -f markdown -t org -s $i -o $i.org ; done
#mv *.org ../org
#cd ..
# conversion des pages statiques
cd website_pages
for i in *.md ; do echo "$i" && pandoc --template ../template_gemini.lua -f markdown -t ../gmi.lua -s $i -o $i.gmi ; done
for i in *.org ; do echo "$i" && pandoc --template ../template_gemini.lua -f org -t ../gmi.lua -s $i -o $i.gmi ; done
# mv *.gmi ../
cd ..
# création de l'index:
# prendre les fichiers markdown du dossier md/ , et créer un index des fichiers situés dedans, rangés par nom de fichier décroissant, sauver le tout dans un fichier index.gmi
python3 build_index_gemini.py

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@ -1,24 +0,0 @@
import os
# Chemin vers le dossier contenant les fichiers HTML
html_dir = "source/converted"
style_file="style_general.css"
css_content=""
with open(os.path.join(style_file), "r") as f:
css_content = f.read()
# Parcourir tous les fichiers HTML dans le dossier
for root, _, files in os.walk(html_dir):
for file in files:
if file.endswith(".html"):
# Ouvrir le fichier HTML en mode lecture
with open(os.path.join(root, file), "r") as f:
html_content = f.read()
# Ajouter la déclaration de charset UTF-8 et le doctype HTML
html_content = f"<!DOCTYPE html>\n<html lang=\"fr\">\n<head>\n<meta charset=\"UTF-8\">\n<style type='text/css'>{css_content}</style></head>\n<body>\n{html_content}\n</body>\n</html>"
# Écrire le contenu modifié dans le fichier HTML
with open(os.path.join(root, file), "w") as f:
f.write(html_content)

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@ -1,23 +0,0 @@
#!/bin/bash
# export:
# format gemini
pandoc --template template_gemini.lua -f html -t gmi.lua -o 2024-08-l-aventure-superphenix.gmi html/Laventure\ Superphénix🔥.\ Superphénix…\ sil\ est\ un\ réacteur…\ _\ by\ Dragonfeu\ _\ Medium.html
pandoc --template template_gemini.lua -f html -t gmi.lua -o 2024-03-recapitulatif-de-mon-contenu-twitter.gmi html/Récapitulatif\ de\ mon\ contenu\ twitter\ -\ Dragonfeu\ -\ Medium.html
pandoc --template template_gemini.lua -f html -t gmi.lua -o 2024-02-strategie-mitigation-accident-nucleaire.gmi html/Stratégie\ de\ mitigation\ de\ laccident\ de\ fusion\ du\ cœur\ sur\ lEPR.\ _\ by\ Dragonfeu\ _\ Sep,\ 2024\ _\ Medium.html
pandoc --template template_gemini.lua -f html -t gmi.lua -o 2024-01-recapitulatif-centrale-nucleaire-zaporijia.gmi html/Point\ de\ situation\ sur\ la\ centrale\ nucléaire\ de\ Zaporijia\ _\ by\ Dragonfeu\ _\ Medium.html
# format markdown
pandoc --template template_gemini.lua -f html -t markdown -o 2024-08-l-aventure-superphenix.md html/Laventure\ Superphénix🔥.\ Superphénix…\ sil\ est\ un\ réacteur…\ _\ by\ Dragonfeu\ _\ Medium.html
pandoc --template template_gemini.lua -f html -t markdown -o 2024-03-recapitulatif-de-mon-contenu-twitter.md html/Récapitulatif\ de\ mon\ contenu\ twitter\ -\ Dragonfeu\ -\ Medium.html
pandoc --template template_gemini.lua -f html -t markdown -o 2024-02-strategie-mitigation-accident-nucleaire.md html/Stratégie\ de\ mitigation\ de\ laccident\ de\ fusion\ du\ cœur\ sur\ lEPR.\ _\ by\ Dragonfeu\ _\ Sep,\ 2024\ _\ Medium.html
pandoc --template template_gemini.lua -f html -t markdown -o 2024-01-recapitulatif-centrale-nucleaire-zaporijia.md html/Point\ de\ situation\ sur\ la\ centrale\ nucléaire\ de\ Zaporijia\ _\ by\ Dragonfeu\ _\ Medium.html

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@ -1,576 +0,0 @@
# Point de situation sur la centrale nucléaire de Zaporijia | by Dragonfeu | MediumPoint de situation sur la centrale nucléaire de Zaporijia | by Dragonfeu | Medium
### Dragonfeu
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# Point de situation sur la centrale nucléaire de Zaporijia
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Jun 6, 2023
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Prenons un peu de recul sur ce quil se passe à Zaporijia. Il est important de préciser certains éléments.
La centrale nucléaire de Zaporijia en Ukraine, et ses six VVER-1000/320
La centrale nucléaire de Zaporijia (ZNPP) est dotée de six 6 réacteurs, des VVER-1000 modèle V-320, léquivalent soviétique de nos Réacteurs à Eau sous Pression (REP en français). Ce sont des réacteurs de 3000MW thermiques et de 960MW électriques nets. Cest la filière qui a été déployée après les réacteurs RBMK (comme le réacteur responsable de laccident de Tchernobyl). Pour bien comprendre tout cela, on va commencer par quelques bases de sûreté nucléaire, ensuite il faudra regarder quels sont les besoins actuels de la centrale et quelles évolutions sont possibles avec tous ces éléments de contexte. Je précise que je vais souvent me restreindre à la situation actuelle à la ZNPP, et que souvent, par manque dinformations sur les VVER, il faudra faire des analogies avec nos REP français.
# Bases de sûreté nucléaire
## La sûreté nucléaire
Que signifie sûreté nucléaire ? Il existe une définition, utilisée par toute lindustrie nucléaire française.
> La sûreté nucléaire recouvre lensemble des dispositions techniques et les mesures dorganisation prises en vue de prévenir les accidents ou den limiter les effets. Elles concernent la conception, la construction, le fonctionnement, larrêt et le démantèlement des installations nucléaires de base, ainsi que le transport des substances radioactives. la sûreté nucléaire est une composante de la sécurité nucléaire qui comprend, en outre, la radioprotection, la prévention et la lutte contre les actions de malveillance, ainsi que les actions de sécurité civile en cas daccident. Il sagit donc à la fois :
-Dassurer des conditions de fonctionnement normal de linstallation sans exposition excessive des travailleurs aux rayonnements ionisants, et sans rejets excessifs de radioactivité dans lenvironnement ;
-De prévenir les incidents et accidents ;
-En cas dincidents ou daccidents, de limiter les effets sur les travailleurs, les populations et lenvironnement.
## Les trois fonctions de sûreté
Il faut en permanence surveiller les paramètres physiques du réacteur. On les appelle les « fonctions de sûreté ». Il y en a trois :
* Contrôler la réaction nucléaire, éviter lemballement de la réaction nucléaire et larrêter au plus vite quand cela est nécessaire,
* Contrôle de la température du combustible nucléaire (évacuation de la puissance résiduelle), pour éviter une fusion du combustible,
* Confiner les matières radioactives, grâce aux trois barrières de confinement
<Issu du thread sur les réacteurs à sels fondus> [9]
## La défense en profondeur
Le principe de la défense en profondeur est une méthode qui consiste à établir des barrières pour éviter le passage à létape suivante. Si létape 1 échoue, on passe à la 2, et ainsi de suite. Cest une norme internationale, les VVER-1000 comme les REPs occidentaux appliquent ce principe.
Regardons chaque point succinctement.
* /Prévention./
La conception des réacteurs est pensée de façon à limiter la probabilité daccident grave (typiquement une fusion du cœur), les opérateurs sont formés longtemps, évalués très fréquemment. La conception définie les matériels nécessaires au maintien des fonctions de sûreté. Sur lEPR, on a par exemple 3 branches dinjection de sécurité indépendantes et redondantes pouvant chacune assurer leur fonction de sûreté à 100% (il y en a aussi une quatrième quon suppose en maintenance). Les matériels sont également testés. Certains matériels ne seront probablement jamais utilisés en fonctionnement normal sur tout la vie de la centrale, mais malgré cela il est important de tester chaque composant pour vérifier que dans une situation accidentelle éventuelle, le système associé serait apte à remplir sa fonction de sûreté. Concrètement on teste des pompes dinjection de sécurité, on fait des épreuves hydrauliques pour tester la résistance du circuit primaire à une pression 1.3 fois supérieure à la pression en fonctionnement normal, on entraine les opérateurs sur des situations incidentelles, etc
/2. Détection et maitrise des accidents./
La détection passe par de multiples capteurs (pression, température, niveau deau, niveau de radioactivité…). Cela implique également beaucoup dautomatismes (très présents sur les EPR&EPR2) pour limiter les erreurs humaines et assurer une réponse plus rapide. A titre dexemple, le système darrêt automatique réacteur (AAR) est présent sur tous les réacteurs, même les plus anciens.
/3. Maitrise des situations accidentelles./
Maitriser une situation incidentelle qui pourrait mener à une situation accidentelle. Cela passe concrètement par une formation spécifique en accidentel pour les agents EDF. Les accidents sont classés en plusieurs familles, typiquement la perte de réfrigérant primaire (APRP), une rupture tube dans un générateur de vapeur (RTGV), perte électrique totale (PTEA), perte totale deau alimentaire (PTAE), rupture dune tuyauterie deau ou de vapeur (RTE/RTV). Plus dinformations sur les APRP et les RTGV sur cet <article> [10] de lIRSN de 2013.
/4. Gestion des accidents graves./
Pour en arriver là, il faut quon ait raté toutes les étapes précédentes, donc on passe en situation de gestion de laccident pour en limiter les conséquences, pour éviter toute contamination à lextérieur. Concrètement, cela passe par des systèmes passifs de captation du dihydrogène (un gaz inflammable qui est responsable des explosions des réacteurs 1,2,4 de Fukushima). Sur EPR, cest un récupérateur de corium (une sorte de magma de combustible, dacier de cuve et autres produits divers quon ne veut pas voir sur le gazon). Au niveau humain, cela passe par un plan national de gestion des accidents graves, et au niveau local par lintervention de la FARN (on y reviendra).
/5. Protection des populations./
La dernière étape, en cas de rejets prévus ou ayant déjà eu lieu, il faut évacuer les personnes les plus proches du site nucléaire accidenté, pour limiter les conséquences sanitaires. Lexemple le plus connu est la distribution de pastille diodes. liode contenu dans ces pastilles se fixe sur la thyroïde pour la saturer et éviter que liode radioactif (qui vient directement du coeur) ne vienne sy fixer. Il existe aussi des plans dévacuation dans un rayon décidé par la préfecture sur la base des informations techniques données par EDF avec lappui technique de lIRSN.
> *Sur Zaporijia, on se situe à la limite entre les points 2 et 3, la situation pouvant évoluer assez rapidement. Pour linstant, tout est au point 2, mais cela nécessite le maintien dune alimentation électrique externe stable.*
## Les 3 barrières de confinement
Si on parle de confinement, cest celui des matières radioactives. Elles sont présentes dans le cœur, là où on met le combustible qui va chauffer le fluide primaire. Lobjectif est déviter tout rejet incontrôlé dans lenvironnement extérieur. Ce confinement est assuré par trois barrières successives.
La première barrière se situe sur les assemblages de combustible (là où est luranium enrichi), une gaine en zirconium qui permet déviter de disoler les produits de fission de leau du circuit primaire.
La seconde barrière est le “circuit primaire fermé”, fermé car cest une boucle, les générateurs de vapeur constituent une interface déchange thermique (pas déchange de matière) qui empêche les éléments radioactifs de sortir. Si on a une rupture de gaine, les éléments radioactifs sont maintenus dans le fluide primaire, ce nest pas une situation normale, mais au moins on ne rejette rien.
La troisième est lenceinte du Bâtiment Réacteur (BR), qui assure le confinement si les deux barrières précédentes ont échoué. Imaginez quon ait des ruptures de gaine de combustible et une fuite dans le circuit primaire, alors tout doit rester confiné à lintérieur de la structure. Cette barrière a été brisée lors des deux accidents nucléaires majeurs, à savoir Tchernobyl puis Fukushima-Daichii (classés niveau 7 de léchelle INES).
Echelle INES, <Sûreté nucléaire : quest-ce que léchelle INES ? (lenergeek.com)> [11]
## Larrêt automatique réacteur
Un point également sur la rapidité darrêt de la réaction nucléaire, cela a lieu en quelques secondes ou minutes. On utilise les barres de contrôle, constituées de matériaux neutrophages, cela permet darrêter la réaction au niveau neutronique (à noter que la baisse de température augmente la réactivité il faut donc injecter du bore dans le fluide primaire pour éviter une reprise de la réaction).
Les réacteurs VVER-1000/320 comme tous les REP exploités par EDF disposent dun dispositif dArrêt Automatique Réacteur (AAR) qui consiste en une chute automatique des barres de contrôle . Un arrêt à chaud est la phase qui suit un AAR, «chaud» car le fluide primaire et le combustible (ainsi que linertie thermique des structures et la puissance des pompes primaires) ont besoin de temps pour refroidir. A Zaporijia, tous les réacteurs ont donc passé létape de lAAR.
Les barres de contrôle permettent de stopper la réaction nucléaire. Source: <Les mots (free.fr)> [12]
## Les différents états dun réacteur nucléaire
* Fonctionnement en puissance ou marche de puissance intermédiaire, le réacteur produit beaucoup de chaleur, et de lélectricité, circuit primaire à plus de 300°C et 150 bars (petite barre grise en haut du graphe ci-dessous),
* Arrêt à chaud, la réaction nucléaire est à larrêt mais le circuit primaire est encore chaud, le pressuriseur est diphasique (vapeur et liquide),
* Arrêt à froid, la réaction nucléaire est à larrêt. La température du circuit primaire a été abaissée à quelques dizaines de degrés et il est à pression atmosphérique, le pressuriseur est monophasique liquide. Passer en arrêt froid nécessite une puissance résiduelle du combustible suffisamment faible (les échangeurs de chaleur sont moins efficaces à mesure que la température primaire baisse).
* Cœur déchargé: le réacteur ne produit plus de chaleur, il ny a plus de combustible dans la cuve.
Pourquoi cest important ici ? Car la situation darrêt détermine les besoins de refroidissement du circuit primaire, et donc le temps pour atteindre une situation stabilisée. Petite précision, ici la puissance résiduelle est au premier ordre liée à la chaleur résiduelle produite par les produtis de fission des assemblages, et pas à la température de leau du primaire.
Sachez quil existe une classification officielle, que je nutilise pas ici à des fins de simplification. Il existe 6 états nommés de A à F (<IRSN, p.259260> [13]).
## La piscine dentreposage de combustible usé
Cest une piscine, avec une source de chaleur interne qui vient des assemblages combustibles, on regarde à quel point elle est remplie. Cest important car les assemblages usés sont encore chauds (décroissance radioactive des produits de fission) et doivent aussi être refroidis. Il y a donc un besoin électrique pour faire circuler leau de refroidissement.
Piscine de la centrale nucléaire de Gravelines
# Situations accidentelles causées par des agressions externes
Que ce soit en cas de conflit armé, ou de phénomène naturels comme des inondations ou des séismes, il est important de regarder les points suivants.
1) Etat darrêt de chaque réacteur (chaud ou froid), pour évaluer quel est le besoin énergétique pour le refroidissement du cœur. Le temps est le meilleur allié face à la puissance résiduelle. Actuellement, sur le site de ZNPP, 5 réacteurs sur 6 sont en arrêt à froid, et depuis plusieurs semaines, voire plusieurs mois. Il reste donc environ 4MWth de puissance résiduelle par cœur en arrêt à froid. Pour le détail des calculs, allez lire cette <étude> [14]. Un réacteur est encore en arrêt à chaud pour la production de chaleur des villes autour. Cest le réacteur n°6, qui est surveillé de très près par lAIEA car cest celui qui nécessite le plus délectricité pour son refroidissement.
/Evolution de la puissance résiduelle dun cœur de 3 000 MWth de puissance nominale après un arrêt en fin de cycle. (/</SFEN/> [15]/)/
2) Alimentation électrique externe (lignes 330 & 750kV, 20 groupes électrogènes de secours de 6,6 kV chacun), pour alimenter les circuits de refroidissement. LIRSN a dailleurs soulevé un point important sur les VVER-1000, la source de refroidissement ultime ne dispose pas dune autonomie suffisante en accidentel, doù lintérêt de garder lalimentation externe. Il est important de noter que depuis peu de temps, deux groupes électrogènes bunkerisés et donc protégés contre les actes de malveillance, sont installés à la ZNPP. Depuis laccident de Fukushima, les centrales se sont adaptées en cas de situation de perte totale dalimentation électrique, et disposent de moyens mobiles dappoint en eau et en électricité. Concrètement, un camion avec une pompe thermique (à eau) est capable dalimenter les générateurs de vapeur en eau froide, à partir dune source froide à distance raisonnable du réacteur, pendant 3 jours. Cela peut savérer utile pour le réacteur en arrêt à chaud. Il existe aussi un groupe électrogène mobile, monté lui aussi sur un camion (3 jours dautonomie).
Sur les REP français, comme sur les VVER, lalimentation électrique externe est essentielle à la sûreté et le système présente de nombreuses voies indépendantes et redondantes. Comme les 6 réacteurs de Zaporijia sont en situation darrêt, il nest pas nécessaire détudier le <transitoire dîlotage> [16] (capacité dun réacteur à sisoler du réseau électrique tout en passant en fonctionnement autonome à puissance réduite).
/Principe de lalimentation électrique dune centrale française de type REP (/</IRSN/> [17]/)/
3) Remplissage du cœur, pour savoir sil reste une chaleur résiduelle à évacuer. Ce point est très lié au point 1, puisquil sagit de savoir quels sont les besoins en refroidissement pour le circuit primaire. Il serait pertinent de vider les cœurs de leurs assemblages, ainsi que les piscines, pour éviter tout risque radiologique. Cest évidemment très compliqué dans un contexte de guerre. Surtout que cela représente un volume de combustible très important, et une logistique complexe. Et certains assemblages sont trop chauds pour être évacués. Dailleurs, si vous connaissez bien laccident de Fukushima-Daiichi, vous pouvez rétorquer que le réacteur 4 avait pourtant un cœur vide, et a explosé malgré tout. Mais cest parce que lhydrogène du réacteur 3 sest infiltré dans le 4 via une conduite commune.
4) Remplissage des piscines du combustible usé, pour évaluer quel est le besoin énergétique pour le refroidissement de la piscine. (<Article à ce propos> [18]). Cest un point souvent négligé, voire oublié. Or les matières radioactives du bâtiment combustible ont elles aussi besoin dêtre refroidies après un cycle dans le cœur, les produits de fission dégagent encore une chaleur résiduelle quil faut évacuer, sous peine dévaporer leau des piscines, ce qui mènerait à une fusion des assemblages combustibles. A Fukushima-Daiichi, il y avait 1300 assemblages dans la piscine (environ 3 cœurs) du réacteur n°4. Or lenceinte de confinement, qui contient le bâtiment combustible, était endommagée. Et une fusion de ces assemblages aurait incontestablement mené à un dégagement très important de radionucléides dans lenvironnement. Un <article> [19] qui détaille la situation à Fukushima. Ces évènements ont mené à la création de la Force dAction Rapide Nucléaire (FARN), pour assurer des appoints en eau, air et en électricité (elle a dautres rôles détaillés <ici> [20] ). Quelle est la situation des piscines de la ZNPP? Il semblerait quil y ait près de 3400 assemblages combustibles entreposés sur site (<article de Reuters> [21]). Cest beaucoup, et une perte deau de refroidissement des piscines pourrait mener à des rejets importants.
> « Selon une communication de lUkraine à lAIEA en 2017, il y avait 3 354 assemblages de combustible usé dans linstallation de combustible usé sec et environ 1 984 assemblages de combustible usé dans les piscines. »
Jajoute quil y a également des stockages «à sec» sur le site, on ne le fait pas en France, mais ailleurs dans le monde cela est pratiqué. Lavantage de ces conteneurs est labsence de besoin en refroidissement par eau (pas besoin de pompe ni deau). En revanche, une explosion qui viendrait endommager pourrait conduire à des rejets de radionucléides. Je ne connais pas la résistance de ces conteneurs, je ne prononcerai pas sur leur comportement à proximité dexplosion. En revanche la nature des déchets nucléaires stockés à lintérieur permet destimer quune explosion causerait une dispersion sur un rayon limité, une centaine de mètre environ daprès Olivier Dubois adjoint du directeur de lexpertise de sûreté de lIRSN, dans cette <vidéo> [22] de lExpress. Toujours depuis Fukushima, le site de ZNPP dispose dune pompe thermique mobile autonome (<autonomie de 3 jours> [23]), montée sur un camion, assurant un appoint en eau dans la piscine combustible pour compenser les pertes deau par vaporisation. Ci-dessous, lintervention qui a «inspiré» les ingénieurs en sûreté nucléaire pour cette solution dappoint pour la piscine. Cétait à Fukushima, sur lunité n°4, pour les piscines combustibles.
Remettre de leau dans les piscines grâce aux lances des pompiers, assez original comme système de refroidissement, mais dans ce genre de situation, on fait avec ce quon peut.
5) Intégrité du circuit primaire et du bâtiment réacteur, pour prévoir déventuels rejets extérieurs. On peut imaginer un endommagement du bâtiment réacteur par des missiles (ils va en falloir des costauds), est-ce problématique ? Oui, en situation accidentelle, car cet impact pourrait fragiliser la structure. Maintenant si on imagine (scénario très improbable) que le missile arrive à traverser lenceinte du BR, alors il faut voir quel est létat des pièces à lintérieur. On parle dun missile capable de transpercer 2.4m de béton armé, disposer dune telle <arme> [24] est peu courant. Il faut vraiment le faire exprès. On peut aussi dire que étant donné la taille des BR, il est peu probable dendommager toutes les structures de sauvegarde, et lavantage du VVER-1000 est quil présente une triple redondance des systèmes de sauvegarde (comme lEPR), on peut donc imaginer un scénario où on aurait 2 systèmes de sauvegarde indisponibles, le dernier prendrait alors le relai.
Enceinte du bâtiment réacteur n°4 après une frappe, novembre 2022 (<Wikipedia> [25])
Il est également important de préciser que les <Russes ont stocké du matériel militaire dans le bâtiment de la turbine> [26] (circuit secondaire, sans risque radiologique). Ce sont des explosifs de combat, pas des anti-bunkers, une explosion dans cette zone causerait des dégâts irréversibles au secondaire, mais le risque radiologique serait très faible. Et lendommagement du bâtiment réacteur serait très limité également.
Le bâtiment secondaire est séparé du BR, et nest pas renforcé en béton armé.
## Les “stress tests” sur les VVER
Il est également important de préciser que la sûreté saméliore avec le temps, et la centrale nucléaire de Zaporijia ne fait pas exception. Pour les plus curieux, vous trouverez la liste des “stress test” auxquels elle a été soumise (<ВСТУП> [27]). Cest le retour dexpérience des trois précédents accidents nucléaires (Three Miles Island, Tchernobyl et Fukushima-Daichii) qui est utilisé principalement pour déterminer ces résistances.
# Les besoins actuels des réacteurs de Zaporijia
Le besoin principal qui focalise lattention de tous les techniciens et ingénieurs sur place est lalimentation électrique externe. Cest le point dintérêt de lAIEA le plus critique. Dans son <point de situation> [28] du 15/05/2023 lIRSN explique :
> « Une seule ligne dalimentation électrique de 750 kV est actuellement opérante pour assurer le fonctionnement des systèmes de refroidissement des assemblages combustibles. En cas de défaillance de cette alimentation électrique, 20 groupes électrogènes de secours sont disponibles pour prendre le relai et assurer lalimentation électrique de la centrale. »
La centrale possède 4 lignes dalimentation externe de 750kV, daprès les informations disponibles à lheure actuelle, une seule fonctionne parfaitement. Concernant les groupes électrogènes de secours, la ZNPP a besoin de personnel pour la maintenance, de pièces détachées, et évidemment, de combustible pour les alimenter. Précisons également que lapprovisionnement en combustible serait plus aisé par louest, la zone étant sous contrôle ukrainien, mais le site demeure encore sous contrôle russe.
<Situation au 31/05/2023> [29]
La centrale a également besoin dune source froide pour évacuer la puissance résiduelle, la <récente attaque> [30] du barrage de Kakhovka montre que la source froide habituelle est menacée, le niveau deau baisse denviron 5cm par heure. Le site de Zaporijia est conçu en temps normal pour utiliser le réservoir “cooling pond” comme réservoir tampon pour saffranchir des variations de débit du fleuve Dniepr. Les réacteurs étant à larrêt on utilise un système dévacuation de la chaleur par air, où leau est projetée via des “sprinklers”. Il faut compenser cette perte deau par évaporation par un appoint en eau, et cet appoint en eau peut suffire quelques semaines selon lIRSN (<point de situation du 7 juin 2023> [31]), voire mois selon lAIEA (<Déclaration du directeur général de lAIEA> [32]).
## Quelle temporalité ?
* Les lignes haute tension peuvent être réparées en une dizaine dheures (retour dexpérience depuis le début de la guerre).
* Les réacteurs en arrêt à froid comme en arrêt à chaud étant à larrêt dun point de vue neutronique, la chaleur résiduelle et la température du primaire sont les deux paramètres à surveiller. Le réacteur n°5, en AAC a besoin de plus de refroidissement, sous peine de voir la température de son primaire monter, donc sa pression, jusquà un seuil hors des limites usuelles dexploitation du cœur.
* Les générateurs diesel de secours permettent de tenir environ 15 jours avec les besoins actuels du site, limite en terme de combustible. Les générateurs ne sont pas conçus pour fonctionner plusieurs semaines non plus, il y aura des maintenance à réaliser. (S<ource> [33])
* La fusion du cœur pourrait ensuite intervenir sous 10 jours à compter de larrêt de tous les générateurs diesel de secours (<Source> [34])
* Cela laisse donc 25 jours maximum pour anticiper la situation. Sachant que la situation commencera à se dégrader dès le 15e jour (faute dapprovisionnement suffisant en carburant), où les groupes électrogènes de secours seront à sec. Cest donc en réalité moins. Mais ce délai est bienvenu malgré tout, il permet une éventuelle intervention durgence. Le temps est le pire ennemi quand on a un réacteur en arrêt chaud. Pour prendre un cas similaire, ce qui sest passé à Fukushima peut se résumer assez simplement, larrêt automatique réacteur qui a immédiatement suivi la détection du séisme sest déroulé comme il le fallait, le problème a été dévacuer la puissance résiduelle. Les opérateurs nont pas réussi cette mission.
* Passé ce délai, une fusion du cœur des réacteurs est possible, sur 6 réacteurs en simultané. Ces fusions mèneraient incontestablement à des rejets massifs. La présence de recombineur à hydrogène passifs (qui nont pas besoin délectricité) est plutôt rassurante pour éviter un endommagement de la troisième barrière (ce qui nétait pas le cas à Fukushima).
* Quelques temps après la fusion des cœurs de réacteurs va aussi se poser la question des piscines de combustible usé. Elles ont aussi besoin dêtre refroidies.
* Le VVER-1000 ne dispose pas dun récupérateur à corium contrairement au VVER-1200 (critère de sûreté de la 3e génération, comme sur lEPR), ce qui rend le risque de contamination externe plus important. Au delà dévacuer le corium dans un endroit pour le refroidir, lintérêt du /core catcher/ est déviter l explosion de vapeur (forte chaleur et eau liquide…), donc cela participe à une préservation de la structure du BR.
Un besoin essentiel est également celui davoir du personnel qualifié sur place, et le contexte de guerre naide pas. Une centrale sûre sans humains nexiste pas, et le stress constant auquel sont soumises les équipes ne favorise pas un environnement sain pour travailler dans une centrale nucléaire.
Ce délai de 25 jours (grand maximum) est crucial, car si les autorités mondiales savent, grâce aux informations de lAIEA, que la centrale de Zaporijjia a absolument besoin délectricité, cela laisse du temps pour réfléchir à un plan daction urgent. Et donc toute forme dopposition à une aide technique internationale serait considérée comme criminelle. Dautant que les alimentations électriques ont toujours été réparées, au prix de nombreuses vies, dans des délais records.
## Quels rejets ?
Les réacteurs étant tous à larrêt, la décroissance radioactive a fait son effet sur le combustible. La décroissance radioactive est un phénomène naturel qui caractérise la baisse du nombre de noyaux instables dans un échantillon de matière. LIRSN explique :
> « Compte tenu des délais importants depuis larrêt du dernier réacteur, les rejets en iode notamment, bien quimportants, seraient bien plus faibles que pour un réacteur en fonctionnement, du fait de la décroissance radioactive. La fusion du combustible entreposé dans la piscine, située dans lenceinte de confinement du réacteur, interviendrait ensuite, entraînant des rejets supplémentaires. »
Pour comprendre de phénomène de décroissance, une courbe sur laccident de Fukushima. On voit quil suffit dune quarantaine de jours à lIode-131 pour diviser son activité par 10, ce qui est la situation des cinq réacteurs de ZNPP en arrêt à froid. Donc si un accident devait se produire sur un des réacteurs en arrêt à froid, les comprimés diode distribués en cas daccident ne serviraient strictement à rien.
<LIode-131 — laradioactivite.com> [35]
Il est impossible (à lheure actuelle) de faire une modélisation fidèle à la réalité, des rejets de radionucléides, cela dépend de la sévérité de laccident, de la durée des rejets et de la météo (selon les vents dominants et les pluies).
Panache radioactif de Tchernobyl.
Il existe une <modélisation> [36] déjà assez ancienne, elle est intéressante pour expliquer la dispersion du nuage, mais cest simplement pour donner une idée. Maintenant, si la situation devait empirer, une modélisation des rejets sera établie par les experts en peu de temps, sur la base des informations météorologiques disponibles.
# Conclusion
Ce ne sont pas les tirs de missiles sur le bâtiment réacteur quil faut craindre, mais la perte totale dalimentation électrique externe. Les explosifs sont bien plus susceptibles de venir endommager les conteneurs de déchets radioactifs secs et les piscines combustibles. La situation est stable tant que cette ligne de 750kV est connectée aux 6 réacteurs, et les diesels de secours sont prêts à prendre le relai, à condition davoir un approvisionnement suffisant en carburant, et ce nest pas une solution durable sur le temps long.
La situation est unique, mais na rien dun accident nucléaire, cela dépend de beaucoup de facteurs encore incertains. Depuis 15 mois la centrale est au cœur dun conflit intense et les équipes sur place ont toujours maitrisé les situations incidentelles en des temps records.
De plus, la présence permanente déquipes de lAIEA sur place permet davoir des informations fiables en temps réel, et ces informations sont communiquées à lensemble des experts techniques de la sûreté nucléaire du monde entier. Ces informations sont précieuses.
Quelques derniers rappels avant de terminer :
* Utiliser une centrale nucléaire pour stocker des armes est irresponsable, sen servir de bouclier lest tout autant.
* Une centrale nucléaire nest pas ni une cible, ni une arme. Se référer à <larticle 56 du protocole additionnel aux Conventions de Genève du 12 août 1949 relatif à la protection des victimes des conflits armés internationaux (Protocole I)> [37] : «Les ouvrages dart ou installations contenant des forces dangereuses, à savoir les barrages, les digues et les centrales nucléaires de production dénergie électrique, ne seront pas lobjet dattaques, même sils constituent des objectifs militaires».
* Dans un conflit armé, lennemi vise dabord le réseau, bien plus simple à détruire car plus fragile. Prendre le contrôle du site de Zaporijia est stratégique pour déstabiliser lUkraine. Cest en tant quinstallation électrique de grande puissance que cette centrale fait lobjet de tant dattention, pas en tant quobjet nucléaire. Un article à ce propos. <Ukraines Vulnerable Power Grid — Geopolitical Futures> [38].
* Cétait assez exhaustif, à dessein, je ne peux pas faire à la fois trop technique et accessible, il faut nécessairement trouver un juste milieu.
Je tiens à conclure cet article en rendant hommage aux travailleurs et travailleuses du site de Zaporijia, qui ont pour beaucoup déjà sacrifié leur vie pour rétablir cette liaison électrique, ils se battent au quotidien pour protéger lEurope.
Publié en Juin 2023.
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=> https://twitter.com/Draagonfire2/status/1622176366555693056 [9] Issu du thread sur les réacteurs à sels fondus
=> https://www.irsn.fr/savoir-comprendre/surete/quest-ce-quun-accident-nucleaire-sur-reacteur-eau-sous-pression [10] article
=> https://lenergeek.com/2017/11/09/echelle-ines-surete-nucleaire/ [11] Sûreté nucléaire : quest-ce que léchelle INES ? (lenergeek.com)
=> http://info.nucleaire.free.fr/mots.htm [12] Les mots (free.fr)
=> https://www.irsn.fr/sites/default/files/documents/larecherche/publications-documentation/collection-ouvrages-irsn/Elements%20s%C3%BBret%C3%A9%20REP%20chapitre%208.pdf [13] IRSN, p.259260
=> https://www.scirp.org/journal/paperinformation.aspx?paperid=123255 [14] étude
=> https://www.sfen.org/rgn/zaporijia-quelle-est-la-situation-des-six-reacteurs-en-arrets-a-froid/ [15] /SFEN/
=> https://www.linkedin.com/pulse/lilotage-dune-tranche-nucl%C3%A9aire-cest-quoi-florian-saulais/?originalSubdomain=fr [16] transitoire dîlotage
=> https://www.irsn.fr/savoir-comprendre/surete/alimentations-electriques-sur-centrale-nucleaire-francaise [17] /IRSN/
=> https://theconversation.com/cold-shutdown-reduces-risk-of-disaster-at-zaporizhzhia-nuclear-plant-but-combat-around-spent-fuel-still-poses-a-threat-190516 [18] Article à ce propos
=> https://laradioactivite.com/energie_nucleaire/fukushima_piscines [19] article
=> https://www.irsn.fr/sites/default/files/documents/connaissances/nucleaire_et_societe/expertise-pluraliste/irsn-anccli/4_presentation_FARN_P-Renoux_19juin2013.pdf [20] ici
=> https://www.reuters.com/world/europe/vast-nuclear-plant-eye-war-ukraine-2022-08-08/ [21] article de Reuters
=> https://www.youtube.com/watch?v=DOCx3dBHX5w&amp;t=19s&amp;ab_channel=L%27Express [22] vidéo
=> https://www.irsn.fr/actualites/ukraine-dispositions-prevues-cas-perte-totale-alimentations-electriques-externes [23] autonomie de 3 jours
=> https://fr.wikipedia.org/wiki/Bunker_buster [24] arme
=> https://en.wikipedia.org/wiki/Zaporizhzhia_Nuclear_Power_Plant#/media/File:ZNPP_unit_4_reactor_building_shell_damage.jpg [25] Wikipedia
=> https://snriu.gov.ua/en/news/russian-occupants-located-military-equipment-and-explosives-in-the-turbine-room-of-znpp-unit-4 [26] Russes ont stocké du matériel militaire dans le bâtiment de la turbine
=> https://www.ensreg.eu/sites/default/files/attachments/stress_test_nacp_ukraine_2021.pdf [27] ВСТУП
=> https://www.irsn.fr/actualites/ukraine-situation-centrale-zaporizhzhya-15-mai-2023 [28] point de situation
=> https://twitter.com/War_Mapper [29] Situation au 31/05/2023
=> https://twitter.com/Podolyak_M/status/1665954154567593984 [30] récente attaque
=> https://www.irsn.fr/actualites/ukraine-consequences-lendommagement-barrage-kakhovka-sur-centrale-nucleaire-zaporizhzhya [31] point de situation du 7 juin 2023
=> https://twitter.com/rafaelmgrossi/status/1666009625869549574 [32] Déclaration du directeur général de lAIEA
=> https://world-nuclear-news.org/Articles/Emergency-generators-in-use-as-Zaporizhzhia-loses [33] ource
=> https://www.irsn.fr/actualites/ukraine-situation-centrale-zaporizhzhya-15-mai-2023 [34] Source
=> https://laradioactivite.com/le-phenomene/liode131 [35] LIode-131 — laradioactivite.com
=> https://www.pravda.com.ua/eng/news/2022/08/18/7363806/ [36] modélisation
=> https://www.ohchr.org/fr/instruments-mechanisms/instruments/protocol-additional-geneva-conventions-12-august-1949-and [37] larticle 56 du protocole additionnel aux Conventions de Genève du 12 août 1949 relatif à la protection des victimes des conflits armés internationaux (Protocole I)
=> https://geopoliticalfutures.com/ukraines-vulnerable-power-grid/ [38] Ukraines Vulnerable Power Grid — Geopolitical Futures
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# Stratégie de mitigation de laccident de fusion du cœur sur lEPR. | by Dragonfeu | Sep, 2024 | MediumStratégie de mitigation de laccident de fusion du cœur sur lEPR. | by Dragonfeu | Sep, 2024 | Medium
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Sep 8, 2024
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Jimagine si vous avez cliqué sur cet article, vous savez que lEPR de Flamanville vient de “diverger” (/nota: article écrit en septembre 2024/). Autrement dit la réaction en chaîne a été, et pour la première fois dans son cœur, auto-entretenue, permettant un équilibre neutronique.
Ce fameux EPR présente de grandes avancées en sûreté nucléaire, toujours afin de limiter les rejets dans lenvironnement en cas daccident. Alors aujourdhui, laccident grave! *On va parler de /corium/, de récupérateur à corium (/core catcher/), de stratégie de mitigation et de codes de calcul.* Ce que je souhaite faire avec cet article cest vous expliquer en premier lieu la physique dune fusion du cœur et ensuite la modélisation qui y est associée.
*Mais alors, comment les ingénieurs en sûreté nucléaire ont-ils réussi à gérer une substance bien pire que la lave ?* Le corium, un magma à faire pâlir Hadès, autochauffant, ultra corrosif, à très haute température, ne laissant aucune chance à la plupart des matériaux quil rencontre. Possiblement la pire substance artificielle jamais fabriquée sur cette Terre (avec les agents neurotoxiques)…
La lave est une substance similaire au corium sur beaucoup daspects, mais le corium est… encore pire.
Les réacteurs de génération III, comme lEPR (ou lEPR2), prennent en compte la gestion des accidents graves dès la conception. Je vais donc vous expliquer comment la stratégie de mitigation des accidents graves est conçue sur le réacteur EPR (notez que ce sera vraisemblablement la même sur EPR2, qui est une optimisation de lEPR).
Laccident grave de référence sur un réacteur à eau, est la fusion du cœur. Un évènement (une brèche par exemple), a pour conséquence directe un combustible qui nest plus sous eau, donc plus refroidit, et il commence à chauffer, jusquà fondre. Cest ce qui sest passé à </Fukushima/> [9] // et </Three Miles Island/> [10] // (fusion partielle), occasionnant des rejets dans lenvironnement.
EPR de Flamanville. Crédit: <Framatome> [11]
Avant de commencer, un rappel sur les trois barrières de confinement. Dans la suite de larticle, la 1ère et la 2ème barrière vont céder, et lobjectif sera de préserver la troisième, afin déviter des rejets à lextérieur.
Crédit: <EDF> [12]
# I/ Phénoménologie dun accident grave sur EPR
# I.1/ Dégradation du cœur
Le soleil se lève sur le site de Flamanville. /Le vent souffle sur les plaines de la Bretag/.. euh de la Normandie. Le réacteur EPR de Flamanville est à pleine puissance (1600MWe, ça envoie). Une bien belle journée. Et là, une énorme brèche sur le circuit primaire! On appelle ça un APRP (/Accident de Perte du Réfrigérant Primaire/). Rien ne marche, ni refroidissement, ni électricité, le primaire se vide inexorablement. Il y a de moins en moins deau autour des crayons combustible, cf. (2) du schéma ci-dessous. Les gaines du combustible commencent à soxyder. Cest très exothermique, donc le combustible chauffe fort (oxydation zirconium + hafnium principalement), on produit de la vapeur deau et du dihydrogène. Le combustible et sa gaine fondent, alors que le niveau deau continue à baisser. Cette mixture infernale, au-delà des 2400°C, contenant le combustible, la gaine, lacier des structures et autres joyeusetés, est appelée un */corium/*.
Conditions initiales [1], cœur dénoyé partiellement [2], cœur dénoyé fusion en cours [3]. Crédit: IRSN
Bon, je vais aller vite. Maintenant le cœur a fondu intégralement et il est dans le fond de cuve. Commence alors une série de phénomènes dans le corium qui vont venir attaquer lacier de la cuve (pour les curieux, la cuve est en acier 16MND5, un acier de compétition, merci le RCC-M). La brèche a mis de leau dans lenceinte et on a produit du dihydrogène pendant laccident.
Maintenant on va se donner *trois contraintes supplémentaires, pour préserver lenceinte de confinement,* et garder toutes les saletés à lintérieur, parce quon ne veut pas de rejets atmosphériques !
* *On veut contrôler léchauffement dans lenceinte.*
Pour ne pas chauffer lenceinte il y a deux choses. Déjà, on ne veut pas que la cuve perce à haute pression, sinon le corium est étalé façon spray (sans rire), et vient attaquer lenceinte. Et pour éviter une percée de la cuve à haute pression (supérieure à 15 bar), il faut dépressuriser la cuve, avec une soupape ultime (comme sur votre cocotte minute). Vous constaterez que la vanne dédiée à la gestion en AG est redondée, ce qui permet de diminuer la probabilité de défaillance de cette ligne de dépressurisation.
Crédit: IRSN
Ensuite il faut contrôler la puissance thermique dans lenceinte, cest le système EVU (Evacuation Ultime de la puissance dans lenceinte). Cela consiste simplement à asperger de leau froide à lintérieur de lenceinte. Une douche pour réacteur nucléaire. Cela sert aussi à faire retomber les radionucléides volatils dans lenceinte.
Crédit: EDF
*2. On ne veut pas dexplosion hydrogène (type Fukushima) dans lenceinte.*
Dans lenceinte il y a de lair, de la vapeur deau, et maintenant de lH2. Pour éviter lexplosion hydrogène, il faut consommer lH2, afin de sortir des zones colorées du diagramme de Saphiro (ci-dessous). Cest le principe des recombineurs autocatalytiques passifs à hydrogène, qui comme leur nom lindique, nont pas besoin délectricité pour fonctionner.
Recombineur autocatalytique passif à dihydrogène.
Diagramme de Saphiro
*3. On ne veut pas dexplosion de vapeur dans lenceinte.*
Leau liquide dans lenceinte ne doit pas toucher le corium, sous peine dune explosion de vapeur. Pour ça, cest simple il faut séparer les deux.
Séparation de leau et du core catcher.
*Maintenant quon a nos systèmes pour protéger lenceinte, il est temps de péter la cuve.* Je ne vais pas détailler les phénomènes favorables qui permettent de maintenir la tenue mécanique de la cuve. On postule que sous leffet des contraintes mécaniques (déformation) et des flux thermiques du corium (fluage), la cuve finit par se briser. Je dis « on postule » car ce nest pas systématiquement lapproche retenue.
Il y a plusieurs configurations possibles du corium en fond de cuve. Ce quon observe est une stratification du corium entre la couche doxyde et celle de métal léger. Lintuition amène à penser que la haute température du corium vient ablater la cuve. Cela est vrai au-delà de 2700°C, mais en dessous une croûte se forme en paroi, limitant les échanges thermiques. En revanche, la couche de métal léger très chaude reçoit de lénergie de la couche doxyde, et transmet lénergie à la face interne de la cuve, sur une faible surface relative “/focusing effect”/. Elle est, daprès les expériences, la couche responsable de la rupture de la cuve.
Je précise que cest lapproche pénalisante retenue, la façon dont cela arrive nous intéresse assez peu ici car on part du principe que la cuve va rompre. Létude des corium comporte son lot dincertitudes et les expériences représentatives sont complexes à réaliser.
Stratification du corium en fond de cuve possible.
Dautres pays estiment quils peuvent maintenir le corium dans la cuve. On ne distingue finalement que deux approches :
* Rétention du corium en cuve (/In Vessel Retention/, IVR) associé à des moyens de réfrigération externe de la cuve (type /External Reactor Vessel Cooling/, ERVC). Retenue sur AP1000 et APR1400.
* Rétention du corium hors cuve. *Retenue sur EPR/EPR2*, et les VVER-1200 récents.
# I.2/ Linteraction corium béton
On a désormais notre corium chaud qui tombe dans le fond du bâtiment réacteur. On arrive bientôt au /core catcher/, patience !
Une fois tombé, il arrive sur un béton dit « sacrificiel ». Ce béton a vocation à être abalté par le corium pour modifier les propriétés physico-chimiques du corium. Durant cette phase, le corium érode ce béton sur environ 50 cm dépaisseur avant de couler dans le canal de décharge qui relie le puits de cuve à « la chambre détalement ». Les mouvements convectifs au sein du corium mélangent le béton et le corium, le rendant plus fluide, plus homogène et moins visqueux afin de faciliter son écoulement par la suite. Si plusieurs coulées successives de corium surviennent, elles convergent toutes dans ce béton de manière à obtenir un corium homogène et un seul écoulement vers la chambre détalement. On appelle ça linteration corium béton (ICB).
Crédit: IRSN
ICB.
Une fois que le corium a ablaté sur toute une épaisseur, il faut maintenir la structure de lenceinte en état, et on installe donc sous cette couche de béton sacrificiel des matériaux réfractaires (qui résistent à des très hautes températures avec une faible déformation relative). Cette couche est appelée la zircone (ZETTRAL-95GR), et mesure de 10 à 14 cm dépaisseur.
Une fois que le béton est ablaté complètement dans le sens vertical, le corium arrive sur un bouchon de métal, cest un composant dont le rôle est celui dun fusible. Il est la dernière étape avant le canal de décharge. Ce fusible est conçu pour se rompre relativement rapidement au contact du corium en assurant une section de passage suffisamment large pour permettre une coulée rapide de la totalité du corium vers la chambre détalement.
Schéma complet du core catcher. Crédit: IRSN.
*La composition chimique du béton est très importante* car lablation va générer des gaz incondensables qui peuvent faire monter la pression dans lenceinte. Cest le cas du CO2 issu de la calcination du calcaire, par exemple. Ainsi sur EPR, la <procédure U5> [13] a été abandonnée grâce à une fiabilisation de lICB. Sur le parc, cette procédure permet de dépressuriser lenceinte en expulsant à latmosphère une partie des gaz préalablement nettoyés dans un filtre sable.
Note: En principe, les chargements mécaniques de lenceinte sont limités par conception. Mais il est possible quil y ait des rejets très minimes malgré tout sur EPR.
# I.3/ Interaction corium zircone
Cette partie sera assez simple, puisque lobjectif est de faire interagir le moins longtemps possible le corium avec la zircone. La zircone est ce quon appelle un <*matériau réfractaire*> [14] *à la chaleur*. Cest-à-dire quil ne fond pas, et se déforme relativement peu, même à des hautes températures (inférieures à environ 1700°C, tout dépend du matériau).
Une fois que le bouchon fusible a rompu, il faut emmener le corium jusque dans la chambre détalement *le plus vite possible*. A noter, la zircone a une forte inertie thermique, ce qui nous arrange pour ne pas dégrader outre mesure le bâtiment réacteur par contact prolongé, même si ce nest pas censé arriver (toujours prendre des marges). Ainsi, une conduite entièrement tapissé en briques de zircone remplit ce rôle dévacuation rapide du corium. Cest un tuyau dévacuation pour corium.
# I.4/ Corium dans la chambre détalement
Cette étape, la dernière, consiste à neutraliser le corium une bonne fois pour toute.
* une géométrie empêchant le retour en criticité (déjà rendu complexe par la dilution dans le béton sacrificiel),
* un système pour refroidir le corium par-dessous et par-dessus.
Le corium arrive dans la chambre détalement qui a une surface denviron 170 m2. Le corium chaud, en coulant dans la conduite dévacuation va couper un fil, ce qui déclenche louverture dune trappe ouvrant une arrivée deau gravitaire deau provenant du réservoir IRWST (/In containment Refueling Water System Tank/). Ce système est intégralement passif, ni électricité, ni intervention humaine nécessaire. Cette eau commence par remplir les canaux horizontaux situés sous la chambre détalement. Les éléments du plancher contiennent des canaux de refroidissement horizontaux de sections rectangulaires. Lintérieur de la chambre détalement est recouvert dune couche de béton sacrificiel qui a la même fonction que le béton du puits de cuve, mais cette fois-ci il sert aussi à protéger temporairement la couche protectrice.
Chambre détalement. Crédit: IRSN.
Le corium va sétaler dans cette chambre. Cest de la physique complexe (que je ne vais pas détailler ici). Cet étalement est piloté par la compétition entre les forces hydrodynamiques et les changements de viscosité du corium (rhéologie) dus à son refroidissement. La géométrie de cette chambre détalement est conçue pour optimiser létalement, et ainsi limiter lépaisseur du corium, le rendant sous-critique et le préparant au renoyage en surface par-dessus.
Leau, froide donc, arrivant gravitairement de lIRWST, vient noyer le corium très chaud, donc il y a création de vapeur (beaucoup de vapeur) sur les premiers instants du noyage. Cette vapeur est recondensée par le système EVU (la Force dAction Rapide Nucléaire -FARN- est capable dalimenter ce circuit depuis quelle est prévenue de laccident grave).
Une fois que la croûte se forme en surface du corium, il y a une vaporisation très limitée, et une fois le niveau deau atteint suffisant, le corium est définitivement stabilisé.
Schéma dun angle de la chambre détalement du corium. Crédit: IRSN.
Pour conclure cette partie, une vidéo de présentation du /core catcher/ de lEPR de Flamanville.
Présentation de la construction du /core catcher/ par EDF.
Chambre détalement terminée sur lEPR FA3. Crédit: <EDF-EPR sur X> [15].
# *II/ Modélisation dun accident grave*
On ne peut pas faire une expérience avec les mêmes conditions quun réacteur nucléaire, pour des raisons économiques, techniques et réglementaires. Alors on simule ça dans des codes de calcul. Un code de calcul ce sont des choix de modélisations, des incertitudes et donc *ça se valide*, sinon ça ne vaut pas grand-chose.
Et ça se valide avec des expériences ! Les ingénieurs ne sont pas toujours derrière un ordinateur, lapproche empirique est *indispensable* ! Mais tu viens de dire quon ne faisait pas dexpériences réalistes ? Et oui, car on étudie chaque phase dun accident grave *séparément*. Voyez ça comme des images quon imbrique entre elles. A la fin, lensemble des images forment un film, qui modélise un accident grave intégralement, ce qui permet /in fine/ de contourner lobstacle que représente limpossibilité dune expérience réaliste. Et comment on réalise ce film ? Avec un code de calcul intégral !
*Présentation dASTEC*
ASTEC, pour /Accident Source Term Evaluation Code/, est développé par l/Institut de Radioprotection de de Sûreté Nucléaire,/ lIRSN. Cest un code dit « intégral» cest-à-dire quil simule toutes les étapes dun accident grave. Cela comprend:
* La thermohydraulique du circuit : module CESAR, proche du code de référence en thermohydraulique <CATHARE> [16], développé par le /Comissarait à lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives/ (CEA) ;
* La dégradation du cœur : module ICARE ;
* Linteraction corium béton : module MEDICIS ;
* La chimie, la physique, le transport des gaz, aérosols et des produits de fission dans lenceinte : modules SOPHAEROS, ISODOP, COVI ;
* Les systèmes de sureté : module SYSINT ;
* La thermohydraulique de lenceinte : module CPA ;
* Le comportement des produits de fission : module ELSA ;
* Lévaluation des doses : module DOSE.
Les différents modules dASTEC. Crédit: IRSN.
Vous trouverez plus dinfos sur : <https://www.irsn.fr/recherche/systeme-logiciels-astec> [17]. Voici également une courte présentation vidéo du code ASTEC, qui est désormais *un code de référence en Europe sur les accidents graves des REP.*
*Présentation vidéo dASTEC*
Un code intégral doit répondre aux exigences suivantes :
- Calculer de façon exhaustive les phénomènes physiques intervenant lors dun accident de fusion du cœur, en maintenant un compromis temps de calcul/précision ;
- simuler le comportement des principaux systèmes de sûreté du réacteur, afin de se placer dans des conditions similaires à celles dun réacteur en accidentel, et tester différents scénarios de disponibilités des systèmes ;
- traiter complètement les couplages entre phénomènes, par exemple le refroidissement du corium dans le puits de cuve, en cours dinteraction corium-béton, par rayonnement et par convection dans lenceinte de confinement ;
- être découpé en module indépendant, pour faciliter notamment les comparaisons avec des résultats expérimentaux et ainsi valider les modules ;
- Etre rapide malgré sa grande taille (de 400 000 à 500 000 instructions et 1 000 à 1 500 sous-programmes). Cest très important quil puisse pouvoir calculer plus vite que le temps réel, afin de tester un grand nombre de scénarios.
*Fonctionnement dASTEC*
Pour expliquer (très) rapidement, le logiciel ASTEC a besoin de données dentrée, cest-à-dire les géométries, les matériaux et les conditions physico-chimiques initiales de lensemble du réacteur. Ces données sont fournies par lingénieur détude en accident grave.
A chaque pas de temps, ASTEC calcule lévolution des paramètres physiques et chimiques. Dans un code intégral, il y a une articulation de tous les modules, avec un ordre dexécution. On peut activer ou désactiver certains, selon le besoin, sachant que le nombre de modules impliqués augmente le temps de calcul !
Comment fonctionne ASTEC à chaque pas de temps du calcul. Crédit: IRSN.
/In fine, c/e qui intéresse lingénieur en sûreté nucléaire, ce sont les post-traitements des variables suivies ! Ci-dessous, un exemple de visualisation du cœur dun REP-900MWe dEDF. Ce que vous voyez est un post-traitement selon le temps des champs de température. Ce quil se passe dans cette séquence est une dégradation du cœur, vous voyez le niveau deau baisser progressivement jusquà être remplacé par le corium en fond de cuve. Vous constaterez que sur la 3ème image, la cuve a cassé au niveau de la couche de métal léger, à cause du /focusing effect/ expliqué en partie I !
Crédit: IRSN.
*Validation dASTEC*
Comme expliqué plus tôt, un code est une tentative de représentation du réel, il est donc nécessaire de le valider par comparaison avec... et bien le réel. Notez quon peut aussi valider un code en le comparant à des codes déjà validés. Par exemple le module thermohydraulique dASTEC, CESAR, est validé par comparaison avec le logiciel de référence <CATHARE> [18]. Je ne vais pas mattarder dessus.
Le principe dune validation empirique cest de faire une expérience, de la modéliser dans le code de calcul le plus fidèlement possible, et de comparer les résultats issus des observations et des capteurs avec la simulation numérique. On constate souvent des écarts, lobjectif cest de les réduire le plus possible tout en étant capable de dire pourquoi il y a des écarts et combien ils valent. ASTEC (en V2) est validé par un panel dexpériences assez immense, depuis 1990 et sans arrêt depuis. Cette validation sappuie sur plus de 160 essais dans le monde entier, en particulier sur les essais Phébus, cf. <https://www.irsn.fr/savoir-comprendre/surete/programme-recherche-phebus-pf-0> [19].
Exemple de comparaison.
Les essais Phébus constituent une grande base de validation des modules <CESAR & ICARE> [20] (thermohydraulique et dynamique de dégradation) et <SOPHAEROS> [21] (comportement des produits de fission).
Liste des essais Phébus.
Il y a eu plein dautres validations et lobjectif nest pas de toutes les lister. Vous trouverez une liste des expériences menées sur ce lien: <https://www.irsn.fr/recherche/systeme-logiciels-astec#validation> [22]
## *Autre code utilisé en accident grave*
ASTEC ne modélise pas la phase finale dans la chambre détalement de lEPR. Pour cela, des programmes spécifiques ont été menés à linternational, avec des expériences passionnantes. Lobjectif étant davoir une compréhension fine du phénomène détalement du corium, de son refroidissement, puis de son noyage. Les logiciels français sont respectivement THEMA (code CEA) qui calcule la cinétique de solidification du corium (en masse et en croûtes) ainsi que lérosion du substrat. Et CROCO (code IRSN) qui permet une modélisation détaillée de la convection dans lécoulement. Un grand nombre dessais ont été menés, le plus impressionnant étant lessai VULCANO, comme montré ci-dessous.
Crédit: IRSN.
Il est ressorti de lensemble de ces programmes de R&D que létalement à sec du corium de REP permet son refroidissement ultérieur car lépaisseur de corium atteinte est suffisamment faible. Ainsi, lapproche retenue sur EPR est validée expérimentalement. Des incertitudes subsistent sur la capacité dune nappe de corium à sétaler sous eau, cest pour cela que lEPR fait le choix détaler le corium à sec en séparant physiquement eau et corium.
# Conclusion
Voilà comment on gère un accident grave sur lEPR. Jai volontairement éclipsé beaucoup de sujets sur le comportent des produits de fissions dans lenceinte, sur les différentes possibilités de stratification du corium. Jai aussi fait le choix de focaliser sur lEPR alors quil existe aussi dautres stratégies sur les autres réacteurs du parc de génération II (Les CP, P4/P4 et N4). Jai également restreint aux REP français, sans analyser les autres stratégies équivalentes sur <VVER> [23], <AP1000> [24], ou <APR1400> [25]. Je nai pas non plus parlé des filières à eau lourde (<CANDU> [26]), bouillantes (<BWR> [27], <ABWR> [28]), rapides (<SPX> [29]) ou encore des filières thermiques (HTR & <VHTR> [30]) et à sels fondus (<MSFR> [31]). Chaque technologie, présente une stratégie adaptée. *Tous les futurs réacteurs devront quoiquil en soit prendre en compte les accidents graves en compte*.
Je vous donne mes sources sur <ce lien> [32] (attention il nest valable que 7 jours). Tout est public et trouvable sur le site de lASN et/ou de lIRSN.
# *Annexe*
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Nuclear
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Accident
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Epr
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Astec
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Fukushima
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## Written by Dragonfeu
<3 Followers> [42]
Cf @Draagonfire2 sur twitter pour les infos.
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=> https://www.irsn.fr/savoir-comprendre/surete/deroulement-laccident-0 [10] /Three Miles Island/
=> https://www.framatome.com/fr/clients/nucleaire/flamanville-3/ [11] Framatome
=> https://www.cli-gravelines.fr/la-centrale-de-gravelines/presentation-de-la-centrale/ [12] EDF
=> https://www.irsn.fr/savoir-comprendre/surete/6-ans-apres-laccident-suivi-regulier-modifications-programme-experimental#:~:text=la%20proc%C3%A9dure%20U5%2C%20qui%20a,proc%C3%A9dant%20%C3%A0%20des%20rejets%20filtr%C3%A9s. [13] procédure U5
=> https://fr.wikipedia.org/wiki/Mat%C3%A9riau_r%C3%A9fractaire [14] *matériau réfractaire*
=> https://x.com/EDFEPR/status/1488165234510602245 [15] EDF-EPR sur X
=> https://cathare.cea.fr/ [16] CATHARE
=> https://www.irsn.fr/recherche/systeme-logiciels-astec [17] https://www.irsn.fr/recherche/systeme-logiciels-astec
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Thread récapitulatif sur la Commission denquête visant à établir les raisons de la perte de souveraineté et dindépendance énergétique de la France: <https://twitter.com/Draagonfire2/status/1642231133738872835> [14]
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Article sur Zaporijia: <https://medium.com/@caraibe35/point-de-situation-sur-la-centrale-nucl%C3%A9aire-de-zaporijia-94cfc28a84fd> [18]
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Aug 19, 2024
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Superphénix… sil est un réacteur célèbre en France, cest bien lui. Jen parle souvent, avec des regrets, mais aussi avec la fierté de vivre dans le pays qui a développé un réacteur unique au monde jamais égalé. En son temps, il était le roi de tous les réacteurs, du haut de ses 1240 MW électriques, offrant un *réél* potentiel dindépendance énergétique à la France.
Et si on en parlait, en prenant le temps, en développant les concepts ?
Pour celles & ceux nayant pas un attrait prononcé pour la technique, les premiers paragraphes de cet article établiront une présentation rapide de SPX. La suite ira plus en profondeur, en sappuyant sur les livres de Joël Guidez, la monographie du CEA sur les RNR à caloporteurs sodium, et des documents de lIRSN (sources à la fin de larticle).
Superphénix - centrale nucléaire de Creys-Malville.
# Vous avez dit Superphénix ?
Superphénix (désigné par le sigle SPX1 ou SPX) est un réacteur nucléaire à neutrons rapides (RNR) dont le caloporteur est le sodium (symbole Na) sous forme liquide.
*Neutron* : cest la particule élémentaire sans charge électrique qui est responsable des fissions des éléments fissiles (uranium 235 & plutonium 239 principalement).
*Neutron rapide* : cest un neutron de forte énergie cinétique (Ec = 0.5*masse*vitesse²). On utilise ce terme en opposition aux neutrons thermiques (plus lents) utilisés dans un réacteur à eau sous pression, ceux que la France exploite actuellement. Un neutron rapide na donc pas été ralenti dans un modérateur. Un neutron rapide a une vitesse dau moins 13800 km/s, et un neutron thermique dau moins 2.2 km/s.
Les neutrons rapides sont issus directement de la fission. Ici cest un réacteur avec un modérateur, qui va venir ralentir les neutrons rapides par une série de chocs. Les neutrons lents ont une probabilité de fission avec les noyaux dU235 plus importante, et cest ainsi que la réaction en chaîne est maintenue.
*Caloporteur :* vient du latin /calor/ pour // chaleur. Cest donc le nom donné au fluide qui circule pour extraire la chaleur. Dans un réacteur nucléaire il peut y en avoir plusieurs. Le plus connu est leau, qui sert à la fois de fluide déchange au circuit primaire, secondaire et tertiaire.
Dans un réacteur à eau légère, on dit quon utilise des neutrons thermiques, ou lents. Ils ont perdu leur énergie cinétique par une succession de chocs, et cela permet daugmenter sa “probabilité de fission” sur luranium 235. Et donc, pourquoi les neutrons “rapides” ? Pour aller fissionner plus facilement des atomes qui ne le sont pas avec des neutrons thermiques ! La courbe ci-dessous donne la “probabilité dinteraction” selon lénergie du neutron. En rapide (1MeV donc), on voit une nette différence entre la capture et la fission. Autrement dit, dans le domaine rapide, probabilité de fissionner est plus de 10 fois supérieure à celle de labsorption.
Mais on peut aussi fertiliser les atomes duranium 238 ! En le transformant en Pu239 justement, qui lui est fissile… On en reparle juste en-dessous dans la partie “Surgénérateur ou incinérateur ?”…
*Quelles sont les différences entre un REP (réacteur actuel), et un RNR-Na?*
Le changement principal intervient sur le circuit primaire, comme détaillé ci-dessous. Un échangeur intermédiaire, lui aussi en sodium, est intercalé pour extraire la chaleur du cœur et la transmettre aux générateurs de vapeur.
Différences REP/RNR
Schéma dun REP sans aéroréfrigérant // Schéma de SPX
Les différences seront explicitées plus bas dans la partie 3: “ La technologie RNR-Na”.
# Surgénérateur, incinérateur, isogénérateur ?
Selon lorganisation du cœur et ce quon met dans les assemblage combustible, plusieurs possibilités soffrent aux RNR-Na. Deux familles nous intéressent. Les isotopes du plutonium et les actinides mineurs.
Les stocks de plutonium sont condamnés à augmenter à court terme, ils augmentent même dans les pays qui le recyclent (MOx), car les réacteurs actuels nen font pas disparaître assez. Ce quon voit dans limage ci-dessous est la masse accumulée selon le temps en fonction du cycle. Le cycle ouvert est loption actuellement poursuivie en France. Le scénario MIX (valorisant les MOx) et RNR permettent dabaisser considérablement ces stocks.
Stocks de matière à valoriser
## Incinérateur ?
En enlevant lenveloppe duranium 238 autour du cœur, Superphénix pouvait devenir sous-générateur : il pouvait consommer plus de plutonium 239 quil nen créait. Cela permettait donc dincinérer les déchets accumulés les plus problématiques, et sans devoir miner un gramme duranium naturel. Superphénix pouvait également transmuter les actinides pour en faire des déchets à vie courte. Le RNR-Na est *le seul concept mature* capable de faire cela. Cette configuration a été celle de SPX durant toute son existence.
## Transmutateur ?
Pour les actinides, il est possible de remplacer certaines alvéoles par des assemblages spéciaux pour les faire fissionner, et réduire drastiquement leur durée de vie (de plusieurs centaines de milliers dannées à quelques centaines).
## *Surgénérateur ?*
La capture neutronique sur luranium 238 à lintérieur du cœur ainsi que dans les enveloppes en périphéries de cœur pouvait produire plus de plutonium quil nen consommait. Ainsi, il pouvait régénérer son propre stock de combustible à partir de matière fertile. Le cœur de SPX, bien que capable de passer en mode surgénération, na jamais été fait, mais cela était bel et bien prévu par lexploitant.
Fertilisation de lU238 (<source> [9])
> *Maintenant, on va un peu plus loin dans la technique. Voici le plan :*
# 1. Pourquoi faire Superphénix ?
# 2. Lhistoire des RNR, du projet Manhattan jusquà SPX2
# 3. Pourquoi le sodium ?
# 4. Principes de conception généraux
# 5. Sûreté
# 6. Les matériaux
# 7. Exploitation et bilan de SPX
# 8. La suite de SPX
# 9. Conclusion
# 1. Pourquoi faire Superphénix ?
/Je reprendrai certains des mots de Georges Vendryes (19202014), grand serviteur du nucléaire français, dans “Superphénix pourquoi ?”, ouvrage dont je recommande la lecture, il est accessible à toutes et tous./
> “Le premier pays qui mettra au point un réacteur nucléaire surgénérateur en tirera un avantage commercial décisif.” Enrico Fermi, 1945.
*Le grand-père de Superphénix, Rapsodie*
La France daprès 1945 se relève doucement et créée en 1945 le Commissariat à lEnergie Atomique, pour que la France soit souveraine sur les technologies nucléaires militaires et civiles. La recherche sur les neutrons rapides en France part avec 10 ans de retard sur les Etats-Unis (Clementine, EBR-1), lURSS (BR2, 5 puis BR10) et la Grande-Bretagne (DFR). En 1958, le CEA lavant-projet sommaire de Rapsodie, première “pile expérimentale à neutron rapides refroidie au sodium” (on appellerait ça un réacteur nucléaire aujourdhui). Lobjectif est dacquérir des données expérimentales pour lancer plus tard un prototype dont on pourrait convertir lénergie du cœur. Laventure des neutrons rapides commence alors à Cadarache, dans le Sud de la France. Sa construction commença en 1962 et sacheva en 1966, pour une première divergence et latteinte de sa pleine puissance (20MWth) en 1967. Il fut exploité pendant 15 ans, et a ouvert la voie à Phénix.
*Son père, Phénix.*
EDF et le CEA signent en 1969 un protocole dexploitation commun. Le réacteur fera 250MWe, permettant de garder les dimensions industrielles des groupes turbo-alternateurs disponibles à lépoque. Début des travaux en 1968 et divergence en 1973, pleine puissance en 1974. Malgré quelques incidents propres à tout prototype, le réacteur fonctionne 15 ans de façon remarquable, et est le premier à utiliser le plutonium quil a lui-même produit. *Il atteint un taux de régénération de 1.16* (16% de matière fissile en plus à la fin du cycle par rapport au début). *Le concept de surgénérateur est validé !*
*La naissance de Superphénix.*
Fin des années 70, après deux crises pétrolières, et après avoir valider un concept de RNR de grande puissance, la coopération européenne pour léchelon industriel se met en place. Anglais, belges, hollandais, allemands, italiens et français travaillent ensemble à la construction de SPX. Le prototype de 1200MWe commencé en 1976 qui atteint sa pleine puissance en 1986. A lépoque EDF construisait les 900MWe et concevait les futurs 1300MWe. Lobjectif était de se placer au même niveau que les réacteurs de puissance.
*La volonté de fermer le cycle du combustible français*
Les qualités des RNR du point de vue du cycle sont remarquables. Comme expliqué plus haut, les deux configurations de cœur de type /incinérateur/ ou /surgénérateur/ donnent à SPX un avantage considérable sur tous les autres réacteurs à neutrons thermiques (qui constituent au moins 95% des réacteurs actuels).
/Plutonium/. Actuellement en France, il est utilisé dans les REP sous forme de MOx (“mix doxydes U-Pu”), mais il ne peut être utilisé quune fois, sa qualité isotopique se dégradant (cest à dire que la proportion des isotopes pairs, non fissiles, augmente). Le multi-recyclage efficace ne peut avoir lieu que grâce dans des RNR. Nous disposons aussi des stocks de MOX usés (120 t/an), qui ne sont pas valorisés actuellement malgré leur immense potentiel énergétique.
/Autres ressources valorisables./ Luranium de retraitement appauvri (800 t/an) et luranium de retraitement réutilisé (140 t/an), sont également actuellement *très peu valorisés, alors quils pourraient servir de combustible dans un parc de réacteurs rapides*. Enfin, mais cela est encore à confirmer, il est possible sur le papier de convertir les actinides mineurs par transmutation ce qui diminuerait encore la quantité et la toxicité de ces déchets ultimes. Les déchets les plus complexes à gérer sont actuellement produits par le parc français à hauteur denviron 40 t/an, ce qui est ridicule au vue de lénergie produite mais reste néanmoins un enjeu de gestion (stratégie dentreposage et de refroidissement). Cela sera détaillé plus loin.
# 2. Lhistoire des RNR, du projet Manhattan jusquà SPX2
Cest important de comprendre la génèse de lidée derrière le RNR. Ce concept est en réalité apparu dans les esprits des physiciens à peu près au même moment que celui des réacteurs à modérateurs.
Enrico Fermi, futur prix Nobel de physique, qui travaillait alors sur la pile de Chicago, a été le premier à étudier les neutrons rapides. Il a remarqué que les neutrons lents causaient plus fréquemment des fissions que les neutrons rapides, découvrant alors le principe de section efficace. Le projet Manhattan achevé, la recherche sur les applications de la fission nucléaire allait bientôt devenir un enjeu majeur pour cette deuxième moitié du XXe siècle.
> “Lénergie nucléaire est une sacrée façon de faire bouillir de leau“, Albert Einstein (18791955).
1935 Frédéric Joliot-Curie prononce ces mots en conclusion de sa conférence quil donne après la réception de son prix Nobel de chimie: “Nous sommes en droit de penser que les chercheurs, construisant ou brisant les atomes à volonté, sauront réaliser des transmutations à caractère explosif, véritables réactions chimiques à chaînes. Si de telles transformations arrivent à se propager dans la matière, on peut concevoir lénorme libération dénergie utilisable qui aura lieu”.
1942 La pile de Chicago est en place et le 2 décembre 1942 à 15h25, la première réaction en chaîne artificielle auto-entretenue débute.
Dessin de la pile CP-1 à Chicago
1945Enrico Fermi propose le concept de réacteur surgénérateur. Un réacteur produisant plus de matière fissile quil nen consomme.
1946Le premier réacteur nucléaire à neutrons rapides, <Clementine> [10], diverge. Il a un caloporteur au mercure. Son objectif était détudirr les propriétés nucléaires de plusieurs matériaux à la suite du succès du projet Manhattan. Ce réacteur a servi à de nombreuses expériences, comme prouver la possibilité de faire un surgénérateur civil, ou encore mesurer les sections efficaces de plusieurs isotopes.
1951Le premier réacteur nucléaire électrogène, EBR-I pour </Experimental Breeder Reactor I/> [11], produit assez de puissance pour allumer 4 ampoules. Son caloporteur est un eutectique sodium-potassium (Na-K).
1956Création du consortium européen EUROCHEMIC, première agence européenne de coopération technique nucléaire.
1958Début du fonctionnement de lunité de retraitement du plutonium UP1 à Marcoule.
1962Construction de Rapsodie, premier RNR-Na en France, critique en 1967. 20MWth. Fonctionnera jusquen 1983.
1968Construction de phénix par le CEA et EDF. 560MWth. Il fonctionnera jusquen 2010.
1976Construction de Superphénix dit SPX, 1200MWe. Léchelon industriel des RNR-Na, plus gros RNR jamais construit à ce jour. Pleine puissance en 1986, après seulement 10 ans.
1992Le redémarrage de Superphénix est soumis à la réalisation préalable dune étude (Rapport Curien) sur la contribution que pourrait apporter Superphénix à lincinération des déchets radioactifs. Cette étude confirme lintérêt de SPX pour ce sujet, et le redémarrage est autorisé le 17 décembre 1992.
# 3. Pourquoi le sodium ?
Les RNR ont autant de design que de caloporteurs. Certains choisissent des métaux liquides purs (Na, Pb, Hg), dautres des eutectiques (Pb-Bi, Na-K), ou encore le gaz (He). Certains choisissent aussi loption des sels (chlorure ou fluorure). Le choix du sodium présente un certain nombre davantages et la famille de RNR ayant le plus de retour dexpérience dans le monde est de loin celle du sodium.
Un certain nombre de critères doivent sappliquer au caloporteur dun RNR. Le premier, assez logiquement, est sa transparence aux neutrons, afin de modérer peu. On cherche donc un matériau faiblement absorbant et à faible pouvoir de ralentissement, ce qui exclut de fait la plupart des matériaux légers.
Ensuite, on veut un caloporteur efficace, il doit donc avoir une forte capacité calorifique et une bonne conductivité thermique. Son écoulement en cœur doit être excellent et ne pas demander un effort trop important aux pompes primaires, il doit donc être peu visqueux.
Ensuite, il doit être capable dencaisser les transitoires en restant monophasique liquide, il faut éviter quil se solidifie et quil sévapore.
Le caloporteur doit être aussi pur que possible pour éviter les produits dactivation dans le circuit, ce qui compliquerait la maintenance. On veut également éviter quil soit corrosif pour les structures internes.
Enfin, il doit être disponible à bas coût, en quantité industrielle, et le plus pur possible.
Bilan pour le sodium : ses températures de fusion (97,8°C) et débullition (883°C) permettent, à 500°C, une utilisation à la pression atmosphérique. Il a une très bonne conductibilité thermique (100 fois celle de leau). Il absorbe très peu les neutrons et a une faible capacité à les ralentir (mais cette composante nest pas nulle pour autant, nous le verrons dans la partie sûreté). Le sodium ne sactive pas non plus est est peu corrosif. Il est excellent dun point de vue neutronique et thermohydraulique mais mauvais sur la physico-chimie du fait de la réaction Na-H2O très exothermique et de son inflammation au contact de lair. Le sodium nest pas cher et est adapté à lusage industriel.
# *4. Principes de conception généraux*
## *Neutronique du cœur*
On utilise communément une unité dénergie appelée <électron-volt> [12] pour lénergie cinétique des neutrons.
Les différentes catégories de neutrons.
Superphénix est un réacteur à neutrons rapides (RNR), ce qui signifie que sa population de neutron sera (très majoritairement) dans le “spectre” rapide, de 10⁵eV à 2*10⁷eV, comme le montre la courbe orange ci-dessous.
## Conception générale du cœur
/Coefficient de contre réaction. Parler de la CFV non échelonable./
/à finir/
## Combustible
Le combustible a une géométrie hexagonale (carrée en REP), et est disposé dans des “aiguilles ” (“crayons” en REP). La géométrie en aiguille est choisie pour sa compacité, un combustible RNR-Na doit avoir au moins 15% de plutonium.
AC pour SPX
## Léchangeur intermédiaire
Dans un RNR-Na, il y a un échangeur supplémentaire, intercalé entre le circuit primaire et le circuit turbine. Pourquoi ?
* On veut éviter le contact entre leau du circuit turbine et le sodium primaire (réaction très exothermique, boom)…
* En cas de réaction sodium-eau, on évite davoir un sodium activé (radioactif).
Deux concepts dorganisation de ce circuit intermédiaire sont proposés. La différence repose sur la localisation de léchangeur intermédiaire, dans la cuve (/concept intégré/) ou en dehors (/concept à boucles/, comme sur REP). Le caloporteur utilisé dans cet échangeur est également du sodium, après avoir écarté loption de leutectique Pb-Bi. Des concepts récents (<Hexana> [13]) proposent dutiliser un sel fondu.
Concepts dorganisation des circuits intermédiaires dun RNR-Na
## Systèmes de conversion
Les générateurs de vapeur (GV) sont hélicoïdaux sur SPX, contrairement à ceux des REP, et encore différents des GV en épingle de Phénix. Lavantage de cette géométrie est quelle présente une grande longueur (80m). Les GV de SPX sont conçus en un seul morceau, comme sur REP, moins chers mais plus durs à changer. Les tubes sont en Alliage 800. Les caractéristiques sont détaillées ci-dessous. Le GV avait beau être le premier du genre, aucun incident majeur na été déclaré pendant ses 748 jours dopérations.
## La cuve
Cest assez particulier sur SPX, il y a deux cuve. Une cuve dans une autre. La cuve la plus intérieure contient lensemble du circuit primaire, et la cuve de sécurité qui lentoure permet de contrôler les fuites sodium et de valoriser la convection naturelle de ce dernier, et donc en évacuant la chaleur résiduelle, ce qui permet déviter lévaporation du sodium. Sur Phénix, la faible puissance relative à la surface de cuve permettait de refroidir uniquement par rayonnement de la face externe de la cuve.
Le choix fait sur SPX est de prendre la cuve principale, la dalle supérieure prend la masse. Un schéma pour bien comprendre.
Sur ce schéma, en gris clair la cuve principale, en forme dentonnoir. La cuve de sécurité englobe les pompes primaires. (source: <EDF> [14])
La cuve de SPX, de 21m de diamètre.
## Les pompes primaires
Elles sont toutes mécaniques, et non pas électromagnétiques (réacteurs du futur). Ces pompes sont au nombre de quatre, dune hauteur de 15 m, dun diamètre maximum 2,5 m pour une masse totale sans moteur et avec protection biologique de 120 tonnes. Leur débit atteint presque 4.8m3/s.
Chose à noter, la pompe étant suspendue par en haut, les dilatations thermiques à lentrée sont importantes. Ainsi la pompe est supportée à sa partie supérieure par un anneau flexible permettant la libre inclinaison de la pompe sous laction des déplacements différentiels.
<source> [15]
## Le bouchon couvercle cœur (BCC)
On parle ici de la pièce amovible positionnée en haut du cœur et reposant sur la dalle de maintien.
Cest une pièce multifonction. Il sert à fermer le circuit primaire par le haut, assurant létanchéité. Comme sur un REP, le BCC supporte et positionne les mécanismes de commande des barres et linstrumentation de surveillance du cœur. Il a aussi un rôle de protection biologique et thermique. Par rapport à un REP, le BCC a aussi une fonction hydraulique, il dévie les jets de sodium à la sortie du cœur.
# 5. Sûreté
## *Maitrise de la réactivité*
Déjà, le réacteur dispose de grappes darrêt pour stopper la réaction en chaîne, elles sont placées en haut (cf. schéma ci-dessous). L<effet Xénon> [16] nest pas présent, simplifiant le contrôle de la réactivité du cœur. Le centre du cœur, là où il est le plus chaud, induit des variations de densité du sodium, contribuant à des insertions ponctuelles de réactivité. Lobjectif est de se prémunir en concevant un cœur CFV (faible vidange) comme le projet ASTRID. Leffet est dautant plus fort que le cœur est grand.
## *Evacuation de la puissance*
Le sodium a une plus grande marge à lébullition que leau par rapport au fonctionnement normal. L <inertie thermique> [17] du sodium ( résistance au changement température lors dun transitoire). Des systèmes diversifiés sont mis en place pour évacuer la puissance résiduelle, dont des échangeurs sodium-air. Sur SPX, le DRACS est le BPR sont passifs à 4 boucles. Le RVACS est actif à deux boucles. Il ny a pas de SGOSHDR sur SPX.
## *Maitrise du confinement*
/Première barrière (gaine combustible)/ : la conductivité thermique élevée du sodium (x70 par rapport à leau) assure un coefficient déchange important entre les gaines et le sodium. Concernant les ruptures de gaine, elles sont de deux types, /ouverte/ ou /gazeuse/. Les RNR français sont équipés du système DND (Détection de Neutrons Différés) pour détecter les ruptures ouvertes de gaine. Lassemblage défectueux est ensuite identifié et retiré du cœur (on sinterdit de fonctionner en gaines percées). Dans le cas des ruptures par rejet de gaz de fission, des rejets peuvent alors avoir lieu par les soupapes de protection du circuit dargon du ciel de pile
/La deuxième barrière/ est assez complexe à définir sur RNR-Na, on va donc regarder seulement le concept intégré ici (type SPX).
* cuve principale du réacteur (21m de diamètre),
* cuve de sécurité, cette dernière étant prévue pour collecter le sodium primaire en cas de la fuite de la cuve principale (22.5m de diamètre),
* fermeture supérieure du réacteur,
* circuits auxiliaires véhiculant du sodium primaire ou du gaz de couverture (argon) hors du circuit primaire,
* tubes des échangeurs intermédiaires (EI) séparant le sodium primaire du sodium intermédiaire,
* tubes des échangeurs des circuits dévacuation de la puissance résiduelle immergés dans le circuit primaire.
En résumé, tout ce qui constitue la cuve et sa partie supérieure, plus les traversées. Cette barrière *nest pas étanche.* Il existe des fuites dargon au niveau de la fermeture supérieure par louverture des soupapes pour réguler la pression du “ciel de pile”. Ces fuites sont contrôlées et mesurées régulièrement.
/La troisième barrière (bâtiment en béton très résistant/) la très faible pression primaire simplifie grandement les problématiques de fuite et de tenue de lenceinte de confinement. En revanche, la réaction sodium-eau est à surveiller, ne serait-ce quavec lhumidité ambiante. Certains designs proposent de changer leau par du <CO2 supercritique> [18].
Troisième barrière qui est la plus grande jamais construite.
## La sûreté de manutention du combustible neuf et usé
/A finir/
## *La gestion des accidents graves*
Concernant les accidents graves, les normes à lépoque de Phénix nimposaient pas de système de mitigation. SPX avait quand à lui un récupérateur à débris de corium dans sa cuve. On lappelait le cendrier, il était originellement conçu pour résister à la fusion complète de 7 assemblages, la fusion totale étant jugée trop improbable en raison des caractéristiques de sûreté du cœur.
# 6. Cycle combustible
> Cette partie est la plus important pour comprendre lintérêt des RNR-Na dans une optique de gestion durables des matières radioactives françaises. La France est assise sur une mine dor qui ne demande quà être exploité, à la différence notable que, cette fois, lor est déjà miné et ne demande quà être valorisé.
## Complémentarité REP-RNR
Il est important de comprendre que les RNR se positionnent comme létape suivant celle du déploiement de REP. Le plutonium généré par les irradiations en REP permet de démarrer des RNR. Le MOx neuf (voire usé) est exploitable en coeur rapide. Cest un point clé car cela permet de se baser sur un cycle existant, ce qui donne au RNR-Na un avantage considérable sur dautres technologies de 4e génération tels que les réacteurs à haute température (<HTR> [19]) à combustible <TRISO> [20] ou les réacteurs à <sels fondus> [21] (sel chlorure ou fluorure)
Source [1] p.158
En létat actuel du cycle français, le parc produit environ 10 tonnes de Pu par an. Les REP viennent donc se placer comme létape préliminaire (et indispensable) à létablissement dune filière rapide qui a besoin de plutonium pour démarrer ses premiers cœurs. Lobjectif à très long terme (plusieurs décennies) est la surgénération, qui permet ensuite à la filière de sautoalimenter. Ainsi il est nécessaire de maintenir la filière REP pour accompagner les premiers RNR.
## Retraitement du combustible
/A finir/
## Transmutation des actinides mineurs
Déjà, de quels isotopes parle-t-on ? Dans lordre dimportance, lAméricium (Am 241, Am 243), le Curium (Cm 244, Cm 245) et le Neptunium (Np 237).
Combustible usé de REP-UOx
Lobjectif est double, obtenir des colis moins toxiques…et beaucoup moins chauds ! Je ne vous dirai pas que les déchets ne seront plus un problème, mais la transmutation des AM ouvre la voie à des modes de gestion beaucoup plus simples. De plus, cela permettrait dutiliser CIGEO encore mieux, du fait de la possibilité daugmentation de concentration de matière dans les alvéoles, la chaleur résiduelle étant moins élevée ! Ci-dessous, les contributions des AM à la radiotoxicité des colis et à leur chaleur.
Convertir les actinides mineurs en énergie permettrait de diminuer leur radiotoxicité. (cf. [1] p.171)
Mais cela ferait aussi des colis moins chauds à gérer. (cf. [1] p.171)
Les processus chimiques impliqués dans le retraitement et lextraction des actinides mineurs dépassent mes compétences, mais les personnes intéressées peuvent toujours aller lire la monographie CEA sur la séparation des actinides des combustibles usés (disponible <ici> [22]). Cest un sujet passionnant qui mériterait un article entier, mais nétant pas chimiste je ne my risquerai pas.
En supposant une extraction efficace dans le combustible de ces AM, on peut maintenant regarder les potentiels usages en RNR. Déjà, la neutronique du RNR est plus favorable à la transmutation des AM:
A comprendre ainsi: “Le Neptunium 237 a 30 fois plus de chance dêtre capturé que de fissionner en REP-MOx. Cela passe à 5.3 en RNR-MOx”.
# 6. Les matériaux
## 6.1 Les matériaux du combustible
Les matériaux structurels sont en acier inoxydable austénitique. Le combustible est une poudre MOx compactée en pastille. Acier AIM1 sur SPX, AIM2 sur ASTRID.
Le tube hexagonal est en acier EM10
## 6.2 Les matériaux structurels
* Le barillet, à lorigine en acier 15 D3, a été changé suite à une fissure rapide.
* Les tubes GV de SPX sont en alliage à forte teneur en nickel, du type Alliage 800.
* La cuve est en acier austénitique (316LN pour basse teneur carbone (L) et azote contrôlé (N)).
* La robinetterie est en acier inoxydable austénitique.
# 7. Exploitation et bilan de SPX
/Cest la partie où je ménerve. Vous allez lêtre aussi en lisant jusquau bout./
*Un prototype arrêté trop tôt*
> /“ Le simple bon sens dicte la marche à suivre : puisque linvestissement est fait, puisque le combustible est disponible, et puisque les dépenses dexploitation peuvent être équilibrées par les fournitures délectricité, dépensons le plus tard possible les sommes inéluctables que nécessiteront la mise à larrêt définitif et le démantèlement de la centrale. “/ Georges Vendryes
*Comprendre ses performances industrielles*
Sur les 10 années dopération du réacteur :
* 54 mois de procédures administratives pendant lesquelles le réacteur est en état de fonctionner, mais nest pas autorisé
* 53 mois de réel fonctionnement
Deux évènements non nucléaires nont pas aidé le réacteur:
* En 1990, le toit de la salle des machines seffondre à cause dune chute de neige exceptionnelle.
* La turbine de 1200MWe nétait pas encore prête, il a fallu en faire deux de 600MWe. Cela a conduit à des difficultés de fonctionnement importantes dans les premières années et à des baisses notables du coefficient de disponibilité.
*Les fuites sodium*
Superphénix aura connu *3 très petites fuites* de sodium (à comparer à Phénix qui en a eu 32, et oui le retour dexpérience, ça compte).
/Première fuite:/ mai 1987, une fuite sodium est constatée sur le barillet. Cette fuite est causée par la corrosion dun acier proposé par le partenaire allemand… Or cet acier nétait ni utilisé, ni validé sur Phénix. Cet équipement sera remplacé et cela nécessita une intervention de 18 mois.
/Deuxième fuite :/ en 1990, de lair sinfiltre dans la partie supérieure, dans le ciel dargon. Cette fuite est causée par un compresseur de mauvaise fabrication. Cette fuite a servi de raison aux politiques pour paralyser le réacteur qui ne pourra pas fonctionner pendant 4 ans.
/Troisième fuite :/ en 1995, une fuite dargon sur le tube dalimentation dune cloche déchangeur, est localisée et réparée sur place directement.
/Bilan :/ trois fuites sans aucun rejet à lenvironnement, sans conséquence radiologique grave.
*Rejets dans lenvironnement*
/à finir/
*Conséquences sociales de larrêt de SPX*
Larrêt fut si brutal que beaucoup de personnes se sont retrouvées au chômage du jour au lendemain.
Je vous conseille cet excellent article:
<> [23]
## L'arrêt de Superphénix fut un désastre humain
### La fermeture de la centrale de Creys-Malville en 1998 s'apparente à un suicide économique et technologique.
www.contrepoints.org
*Justification de larrêt de SPX, et aucun argument ne tient*
/à finir/
<> [24]
## La politique énergétique de la France : passion ou raison ? (tome 2) - Sénat
### Le Sénat a pour missions premières le vote de la loi, le contrôle du Gouvernement et l'évaluation des politiques…
www.senat.fr
# 8. La suite de SPX
Le projet ASTRID, porté par le CEA, visant à développer un RNR-Na de puissance intermédiaire, a été abandonné (en réalité repoussé après 2050, ce qui revient à tuer la compétence et donc abandonner le projet).
Le CEA a récemment essaimé deux structures privées afin de relancer les concepts de RNR-Na. Lespoir est désormais à placer dans deux structures, <Hexana> [25] et <Otrera> [26].
Les deux concepts reprennent certaines briques technologiques du projet ASTRID. La différence notable est sur léchangeur intermédiaire:
* Hexana a fait le choix dun stockage de sels fondus pour servir de batterie thermique, en utilisant un sel non réactif avec le sodium dans léchangeur
* Otrera a fait le choix de léchangeur sodium-diazote du projet ASTRID.
Ces deux start-up proposent la technologie la plus mature de tout le spectre du nucléaire innovant, en France comme à linternational. On parle de 400 années réacteurs en fonctionnement. Soit plus que les RNR-Pb (plomb), RNR-gaz et RSF (sels fondus) réunis. Nous en avons eu trois en France, à différentes puissances permettant de valider le concept.
Souhaitons que cette fois-ci la France comprenne quelle a rendez-vous avec son avenir.
# 9. Conclusion
Jespère vous avoir donné des éléments utiles pour comprendre les RNR-Na et le génie derrière Superphénix. Vous saurez quoi répondre quand on vous parlera des soi-disant “dangers” de SPX.
*Cet article est dédié aux 3000 techniciens et ingénieurs, hommes et femmes, privés de leur formidable machine, avec les conséquences sociales associées à cette brutale fermeture. Superphénix a été tué par lignorance des politiques. La France avait une avance considérable quelle a aujourdhui perdu. Soyons collectivement à la hauteur de lhéritage de nos anciens, à qui je nai quune chose à dire: merci.*
Plaque commémorative devant SPX.
Photo tirée de “Superphenix Technical and Scientific Achievements” par Joël Guidez.
Le phénix renait toujours de ses cendres. Merci de mavoir lu 🧡.
# Sources
[1] Source principale, monographie CEA RNR-Na.
<> [27]
## les réacteurs nucléaires à caloporteur sodium
### Cette monographie décrit l'historique et le retour d'expérience technique accumulé sur ces réacteurs, dont les trois…
www.cea.fr
Source [2]
<https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/52/111/52111240.pdf> [28]
Source [3]
<> [29]
Superphenix
<> [30]
Nuclear
<> [31]
Sodium
<> [32]
--
<> [33]
--
<> [34]
=> https://miro.medium.com/v2/resize:fill:144:144/1*60DUNHT6Ctkb28GK-A_ymg.jpeg
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## Written by Dragonfeu
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=> https://fr.wikipedia.org/wiki/Clementine_(r%C3%A9acteur) [10] Clementine
=> https://fr.wikipedia.org/wiki/Experimental_Breeder_Reactor_I [11] /Experimental Breeder Reactor I/
=> https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89lectronvolt [12] électron-volt
=> https://www.hexana.fr/ [13] Hexana
=> https://www.isere.fr/sites/default/files/presentation-edf-cli-publique-de-creys-malville-08112022-vedef.pdf [14] EDF
=> https://www.shf-lhb.org/articles/lhb/pdf/1977/05/lhb1977054.pdf [15] source
=> https://fr.wikipedia.org/wiki/Empoisonnement_au_x%C3%A9non [16] effet Xénon
=> https://fr.wikipedia.org/wiki/Inertie_thermique [17] inertie thermique
=> https://fr.wikipedia.org/wiki/Dioxyde_de_carbone_supercritique [18] CO2 supercritique
=> https://laradioactivite.com/articles/energie_nucleaire/reacteursahautestemperatures [19] HTR
=> https://www.discoverthegreentech.com/nucleaire/combustibles/triso/ [20] TRISO
=> https://medium.com/p/69f2170689ca/edit [21] sels fondus
=> https://www.cea.fr/multimedia/Documents/publications/monographie-nucleaire/CEA_Monographie6_Traitement-recyclage-combustible-nucleaire-use_2008_Fr.pdf [22] ici
=> https://www.contrepoints.org/2015/09/09/221198-larret-de-superphenix-fut-un-desastre-humain?source=post_page-----f23c9a43cc08-------------------------------- [23]
=> https://www.senat.fr/rap/l97-4392/l97-439230.html?source=post_page-----f23c9a43cc08-------------------------------- [24]
=> https://www.hexana.fr/ [25] Hexana
=> https://otrera.fr/ [26] Otrera
=> https://www.cea.fr/multimedia/Pages/editions/ouvrages/monographies-nucleaire/reacteurs-nucleaires-caloporteur-sodium.aspx?source=post_page-----f23c9a43cc08-------------------------------- [27]
=> https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/52/111/52111240.pdf [28] https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/52/111/52111240.pdf
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<p>·</p>
<p>Aug 19, 2024</p>
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<p>Share</p>
<p>Superphénix… s'il est un réacteur célèbre en France, c'est bien lui. J'en parle souvent, avec des regrets, mais aussi avec la fierté de vivre dans le pays qui a développé un réacteur unique au monde jamais égalé. En son temps, il était le roi de tous les réacteurs, du haut de ses 1240 MW électriques, offrant un <strong>réél</strong> potentiel d'indépendance énergétique à la France.</p>
<p>Et si on en parlait, en prenant le temps, en développant les concepts ?</p>
<p>Pour celles &amp; ceux n'ayant pas un attrait prononcé pour la technique, les premiers paragraphes de cet article établiront une présentation rapide de SPX. La suite ira plus en profondeur, en s'appuyant sur les livres de Joël Guidez, la monographie du CEA sur les RNR à caloporteurs sodium, et des documents de l'IRSN (sources à la fin de l'article).</p>
<p>Superphénix - centrale nucléaire de Creys-Malville.</p>
<h1 class="nm nn gu bf no np nq nr ns nt nu nv nw nx ny nz oa ob oc od oe of og oh oi oj bk" id="b7e2">Vous avez dit Superphénix ?</h1>
<p>Superphénix (désigné par le sigle SPX1 ou SPX) est un réacteur nucléaire à neutrons rapides (RNR) dont le caloporteur est le sodium (symbole Na) sous forme liquide.</p>
<p><strong>Neutron</strong> : c'est la particule élémentaire sans charge électrique qui est responsable des fissions des éléments fissiles (uranium 235 &amp; plutonium 239 principalement).</p>
<p><strong>Neutron rapide</strong> : c'est un neutron de forte énergie cinétique (Ec = 0.5*masse*vitesse²). On utilise ce terme en opposition aux neutrons thermiques (plus lents) utilisés dans un réacteur à eau sous pression, ceux que la France exploite actuellement. Un neutron rapide n'a donc pas été ralenti dans un modérateur. Un neutron rapide a une vitesse d'au moins 13800 km/s, et un neutron thermique d'au moins 2.2 km/s.</p>
<p>Les neutrons rapides sont issus directement de la fission. Ici c'est un réacteur avec un modérateur, qui va venir ralentir les neutrons rapides par une série de chocs. Les neutrons lents ont une probabilité de fission avec les noyaux d'U235 plus importante, et c'est ainsi que la réaction en chaîne est maintenue. <strong>Caloporteur :</strong> vient du latin <em>calor</em> pour // chaleur. C'est donc le nom donné au fluide qui circule pour extraire la chaleur. Dans un réacteur nucléaire il peut y en avoir plusieurs. Le plus connu est l'eau, qui sert à la fois de fluide d'échange au circuit primaire, secondaire et tertiaire.</p>
<p>Dans un réacteur à eau légère, on dit qu'on utilise des neutrons thermiques, ou lents. Ils ont perdu leur énergie cinétique par une succession de chocs, et cela permet d'augmenter sa “probabilité de fission” sur l'uranium 235. Et donc, pourquoi les neutrons “rapides” ? Pour aller fissionner plus facilement des atomes qui ne le sont pas avec des neutrons thermiques ! La courbe ci-dessous donne la “probabilité d'interaction” selon l'énergie du neutron. En rapide (1MeV donc), on voit une nette différence entre la capture et la fission. Autrement dit, dans le domaine rapide, probabilité de fissionner est plus de 10 fois supérieure à celle de l'absorption.</p>
<p>Mais on peut aussi fertiliser les atomes d'uranium 238 ! En le transformant en Pu239 justement, qui lui est fissile… On en reparle juste en-dessous dans la partie “Surgénérateur ou incinérateur ?”…</p>
<p><strong>Quelles sont les différences entre un REP (réacteur actuel), et un RNR-Na?</strong></p>
<p>Le changement principal intervient sur le circuit primaire, comme détaillé ci-dessous. Un échangeur intermédiaire, lui aussi en sodium, est intercalé pour extraire la chaleur du cœur et la transmettre aux générateurs de vapeur.</p>
<p>Différences REP/RNR</p>
<p>Schéma d'un REP sans aéroréfrigérant // Schéma de SPX</p>
<p>Les différences seront explicitées plus bas dans la partie 3: “ La technologie RNR-Na”.</p>
<h1 class="nm nn gu bf no np nq nr ns nt nu nv nw nx ny nz oa ob oc od oe of og oh oi oj bk" id="ea70">Surgénérateur, incinérateur, isogénérateur ?</h1>
<p>Selon l'organisation du cœur et ce qu'on met dans les assemblage combustible, plusieurs possibilités s'offrent aux RNR-Na. Deux familles nous intéressent. Les isotopes du plutonium et les actinides mineurs.</p>
<p>Les stocks de plutonium sont condamnés à augmenter à court terme, ils augmentent même dans les pays qui le recyclent (MOx), car les réacteurs actuels n'en font pas disparaître assez. Ce qu'on voit dans l'image ci-dessous est la masse accumulée selon le temps en fonction du cycle. Le cycle ouvert est l'option actuellement poursuivie en France. Le scénario MIX (valorisant les MOx) et RNR permettent d'abaisser considérablement ces stocks.</p>
<p>Stocks de matière à valoriser</p>
<h2 class="pp nn gu bf no pq pr dy ns ps pt ea nw mk pu pv pw mo px py pz ms qa qb qc qd bk" id="4227">Incinérateur ?</h2>
<p>En enlevant l'enveloppe d'uranium 238 autour du cœur, Superphénix pouvait devenir sous-générateur : il pouvait consommer plus de plutonium 239 qu'il n'en créait. Cela permettait donc d'incinérer les déchets accumulés les plus problématiques, et sans devoir miner un gramme d'uranium naturel. Superphénix pouvait également transmuter les actinides pour en faire des déchets à vie courte. Le RNR-Na est <strong>le seul concept mature</strong> capable de faire cela. Cette configuration a été celle de SPX durant toute son existence.</p>
<h2 class="pp nn gu bf no pq pr dy ns ps pt ea nw mk pu pv pw mo px py pz ms qa qb qc qd bk" id="7235">Transmutateur ?</h2>
<p>Pour les actinides, il est possible de remplacer certaines alvéoles par des assemblages spéciaux pour les faire fissionner, et réduire drastiquement leur durée de vie (de plusieurs centaines de milliers d'années à quelques centaines).</p>
<h2 class="pp nn gu bf no pq pr dy ns ps pt ea nw mk pu pv pw mo px py pz ms qa qb qc qd bk" id="984e"><strong>Surgénérateur ?</strong></h2>
<p>La capture neutronique sur l'uranium 238 à l'intérieur du cœur ainsi que dans les enveloppes en périphéries de cœur pouvait produire plus de plutonium qu'il n'en consommait. Ainsi, il pouvait régénérer son propre stock de combustible à partir de matière fertile. Le cœur de SPX, bien que capable de passer en mode surgénération, n'a jamais été fait, mais cela était bel et bien prévu par l'exploitant.</p>
<p>Fertilisation de l'U238 (<a href="https://www.orano.group/en/unpacking-nuclear/all-about-plutonium#:~:text=In%20this%20reaction%2C%20uranium%2D238,239%20transforms%20into%20plutonium%2D239.">source</a>)</p>
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<p><strong>Maintenant, on va un peu plus loin dans la technique. Voici le plan :</strong></p>
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<h1 class="nm nn gu bf no np nq nr ns nt nu nv nw nx ny nz oa ob oc od oe of og oh oi oj bk" id="be6d">1. Pourquoi faire Superphénix ?</h1>
<h1 class="nm nn gu bf no np nq nr ns nt nu nv nw nx ny nz oa ob oc od oe of og oh oi oj bk" id="9bb1">2. L'histoire des RNR, du projet Manhattan jusqu'à SPX2</h1>
<h1 class="nm nn gu bf no np nq nr ns nt nu nv nw nx ny nz oa ob oc od oe of og oh oi oj bk" id="a07d">3. Pourquoi le sodium ?</h1>
<h1 class="nm nn gu bf no np nq nr ns nt nu nv nw nx ny nz oa ob oc od oe of og oh oi oj bk" id="5aba">4. Principes de conception généraux</h1>
<h1 class="nm nn gu bf no np nq nr ns nt nu nv nw nx ny nz oa ob oc od oe of og oh oi oj bk" id="cafc">5. Sûreté</h1>
<h1 class="nm nn gu bf no np nq nr ns nt nu nv nw nx ny nz oa ob oc od oe of og oh oi oj bk" id="9b71">6. Les matériaux</h1>
<h1 class="nm nn gu bf no np nq nr ns nt nu nv nw nx ny nz oa ob oc od oe of og oh oi oj bk" id="5127">7. Exploitation et bilan de SPX</h1>
<h1 class="nm nn gu bf no np nq nr ns nt nu nv nw nx ny nz oa ob oc od oe of og oh oi oj bk" id="9654">8. La suite de SPX</h1>
<h1 class="nm nn gu bf no np nq nr ns nt nu nv nw nx ny nz oa ob oc od oe of og oh oi oj bk" id="b785">9. Conclusion</h1>
<h1 class="nm nn gu bf no np qr nr ns nt qs nv nw nx qt nz oa ob qu od oe of qv oh oi oj bk" id="483a">1. Pourquoi faire Superphénix ?</h1>
<p>/Je reprendrai certains des mots de Georges Vendryes (19202014), grand serviteur du nucléaire français, dans “Superphénix pourquoi ?”, ouvrage dont je recommande la lecture, il est accessible à toutes et tous./</p>
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<p>“Le premier pays qui mettra au point un réacteur nucléaire surgénérateur en tirera un avantage commercial décisif.” Enrico Fermi,</p>
<ol>
<li></li>
</ol>
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<p><strong>Le grand-père de Superphénix, Rapsodie</strong></p>
<p>La France d'après 1945 se relève doucement et créée en 1945 le Commissariat à l'Energie Atomique, pour que la France soit souveraine sur les technologies nucléaires militaires et civiles. La recherche sur les neutrons rapides en France part avec 10 ans de retard sur les Etats-Unis (Clementine, EBR-1), l'URSS (BR2, 5 puis BR10) et la Grande-Bretagne (DFR). En 1958, le CEA l'avant-projet sommaire de Rapsodie, première “pile expérimentale à neutron rapides refroidie au sodium” (on appellerait ça un réacteur nucléaire aujourd'hui). L'objectif est d'acquérir des données expérimentales pour lancer plus tard un prototype dont on pourrait convertir l'énergie du cœur. L'aventure des neutrons rapides commence alors à Cadarache, dans le Sud de la France. Sa construction commença en 1962 et s'acheva en 1966, pour une première divergence et l'atteinte de sa pleine puissance (20MWth) en</p>
<ol>
<li>Il fut exploité pendant 15 ans, et a ouvert la voie à Phénix.</li>
</ol>
<p><strong>Son père, Phénix.</strong></p>
<p>EDF et le CEA signent en 1969 un protocole d'exploitation commun. Le réacteur fera 250MWe, permettant de garder les dimensions industrielles des groupes turbo-alternateurs disponibles à l'époque. Début des travaux en 1968 et divergence en 1973, pleine puissance en 1974. Malgré quelques incidents propres à tout prototype, le réacteur fonctionne 15 ans de façon remarquable, et est le premier à utiliser le plutonium qu'il a lui-même produit. <strong>Il atteint un taux de régénération de 1.16</strong> (16% de matière fissile en plus à la fin du cycle par rapport au début). <strong>Le concept de surgénérateur est validé !</strong></p>
<p><strong>La naissance de Superphénix.</strong></p>
<p>Fin des années 70, après deux crises pétrolières, et après avoir valider un concept de RNR de grande puissance, la coopération européenne pour l'échelon industriel se met en place. Anglais, belges, hollandais, allemands, italiens et français travaillent ensemble à la construction de SPX. Le prototype de 1200MWe commencé en 1976 qui atteint sa pleine puissance en 1986. A l'époque EDF construisait les 900MWe et concevait les futurs 1300MWe. L'objectif était de se placer au même niveau que les réacteurs de puissance.</p>
<p><strong>La volonté de fermer le cycle du combustible français</strong></p>
<p>Les qualités des RNR du point de vue du cycle sont remarquables. Comme expliqué plus haut, les deux configurations de cœur de type <em>incinérateur</em> ou <em>surgénérateur</em> donnent à SPX un avantage considérable sur tous les autres réacteurs à neutrons thermiques (qui constituent au moins 95% des réacteurs actuels).</p>
<p><em>Plutonium</em>. Actuellement en France, il est utilisé dans les REP sous forme de MOx (“mix d'oxydes U-Pu”), mais il ne peut être utilisé qu'une fois, sa qualité isotopique se dégradant (c'est à dire que la proportion des isotopes pairs, non fissiles, augmente). Le multi-recyclage efficace ne peut avoir lieu que grâce dans des RNR. Nous disposons aussi des stocks de MOX usés (120 t/an), qui ne sont pas valorisés actuellement malgré leur immense potentiel énergétique.</p>
<p><em>Autres ressources valorisables.</em> L'uranium de retraitement appauvri (800 t/an) et l'uranium de retraitement réutilisé (140 t/an), sont également actuellement <strong>très peu valorisés, alors qu'ils pourraient servir de combustible dans un parc de réacteurs rapides</strong>. Enfin, mais cela est encore à confirmer, il est possible sur le papier de convertir les actinides mineurs par transmutation ce qui diminuerait encore la quantité et la toxicité de ces déchets ultimes. Les déchets les plus complexes à gérer sont actuellement produits par le parc français à hauteur d'environ 40 t/an, ce qui est ridicule au vue de l'énergie produite mais reste néanmoins un enjeu de gestion (stratégie d'entreposage et de refroidissement). Cela sera détaillé plus loin.</p>
<h1 class="nm nn gu bf no np qr nr ns nt qs nv nw nx qt nz oa ob qu od oe of qv oh oi oj bk" id="886a">2. L'histoire des RNR, du projet Manhattan jusqu'à SPX2</h1>
<p>C'est important de comprendre la génèse de l'idée derrière le RNR. Ce concept est en réalité apparu dans les esprits des physiciens à peu près au même moment que celui des réacteurs à modérateurs.</p>
<p>Enrico Fermi, futur prix Nobel de physique, qui travaillait alors sur la pile de Chicago, a été le premier à étudier les neutrons rapides. Il a remarqué que les neutrons lents causaient plus fréquemment des fissions que les neutrons rapides, découvrant alors le principe de section efficace. Le projet Manhattan achevé, la recherche sur les applications de la fission nucléaire allait bientôt devenir un enjeu majeur pour cette deuxième moitié du XXe siècle.</p>
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<p>“L'énergie nucléaire est une sacrée façon de faire bouillir de l'eau“, Albert Einstein (18791955).</p>
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<p>1935 Frédéric Joliot-Curie prononce ces mots en conclusion de sa conférence qu'il donne après la réception de son prix Nobel de chimie: “Nous sommes en droit de penser que les chercheurs, construisant ou brisant les atomes à volonté, sauront réaliser des transmutations à caractère explosif, véritables réactions chimiques à chaînes. Si de telles transformations arrivent à se propager dans la matière, on peut concevoir l'énorme libération d'énergie utilisable qui aura lieu”.</p>
<p>1942 La pile de Chicago est en place et le 2 décembre 1942 à 15h25, la première réaction en chaîne artificielle auto-entretenue débute.</p>
<p>Dessin de la pile CP-1 à Chicago 1945Enrico Fermi propose le concept de réacteur surgénérateur. Un réacteur produisant plus de matière fissile qu'il n'en consomme.</p>
<p>1946Le premier réacteur nucléaire à neutrons rapides, <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Clementine_(r%C3%A9acteur)">Clementine</a>, diverge. Il a un caloporteur au mercure. Son objectif était d'étudirr les propriétés nucléaires de plusieurs matériaux à la suite du succès du projet Manhattan. Ce réacteur a servi à de nombreuses expériences, comme prouver la possibilité de faire un surgénérateur civil, ou encore mesurer les sections efficaces de plusieurs isotopes.</p>
<p>1951Le premier réacteur nucléaire électrogène, EBR-I pour <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Experimental_Breeder_Reactor_I"><em>Experimental Breeder Reactor I</em></a>, produit assez de puissance pour allumer 4 ampoules. Son caloporteur est un eutectique sodium-potassium (Na-K).</p>
<p>1956Création du consortium européen EUROCHEMIC, première agence européenne de coopération technique nucléaire.</p>
<p>1958Début du fonctionnement de l'unité de retraitement du plutonium UP1 à Marcoule.</p>
<p>1962Construction de Rapsodie, premier RNR-Na en France, critique en</p>
<ol>
<li>20MWth. Fonctionnera jusqu'en 1983.</li>
</ol>
<p>1968Construction de phénix par le CEA et EDF. 560MWth. Il fonctionnera jusqu'en 2010.</p>
<p>1976Construction de Superphénix dit SPX, 1200MWe. L'échelon industriel des RNR-Na, plus gros RNR jamais construit à ce jour. Pleine puissance en 1986, après seulement 10 ans.</p>
<p>1992Le redémarrage de Superphénix est soumis à la réalisation préalable d'une étude (Rapport Curien) sur la contribution que pourrait apporter Superphénix à l'incinération des déchets radioactifs. Cette étude confirme l'intérêt de SPX pour ce sujet, et le redémarrage est autorisé le 17 décembre 1992.</p>
<h1 class="nm nn gu bf no np qr nr ns nt qs nv nw nx qt nz oa ob qu od oe of qv oh oi oj bk" id="a201">3. Pourquoi le sodium ?</h1>
<p>Les RNR ont autant de design que de caloporteurs. Certains choisissent des métaux liquides purs (Na, Pb, Hg), d'autres des eutectiques (Pb-Bi, Na-K), ou encore le gaz (He). Certains choisissent aussi l'option des sels (chlorure ou fluorure). Le choix du sodium présente un certain nombre d'avantages et la famille de RNR ayant le plus de retour d'expérience dans le monde est de loin celle du sodium.</p>
<p>Un certain nombre de critères doivent s'appliquer au caloporteur d'un RNR. Le premier, assez logiquement, est sa transparence aux neutrons, afin de modérer peu. On cherche donc un matériau faiblement absorbant et à faible pouvoir de ralentissement, ce qui exclut de fait la plupart des matériaux légers.</p>
<p>Ensuite, on veut un caloporteur efficace, il doit donc avoir une forte capacité calorifique et une bonne conductivité thermique. Son écoulement en cœur doit être excellent et ne pas demander un effort trop important aux pompes primaires, il doit donc être peu visqueux.</p>
<p>Ensuite, il doit être capable d'encaisser les transitoires en restant monophasique liquide, il faut éviter qu'il se solidifie et qu'il s'évapore.</p>
<p>Le caloporteur doit être aussi pur que possible pour éviter les produits d'activation dans le circuit, ce qui compliquerait la maintenance. On veut également éviter qu'il soit corrosif pour les structures internes.</p>
<p>Enfin, il doit être disponible à bas coût, en quantité industrielle, et le plus pur possible.</p>
<p>Bilan pour le sodium : ses températures de fusion (97,8°C) et d'ébullition (883°C) permettent, à 500°C, une utilisation à la pression atmosphérique. Il a une très bonne conductibilité thermique (100 fois celle de l'eau). Il absorbe très peu les neutrons et a une faible capacité à les ralentir (mais cette composante n'est pas nulle pour autant, nous le verrons dans la partie sûreté). Le sodium ne s'active pas non plus est est peu corrosif. Il est excellent d'un point de vue neutronique et thermohydraulique mais mauvais sur la physico-chimie du fait de la réaction Na-H2O très exothermique et de son inflammation au contact de l'air. Le sodium n'est pas cher et est adapté à l'usage industriel.</p>
<h1 class="nm nn gu bf no np qr nr ns nt qs nv nw nx qt nz oa ob qu od oe of qv oh oi oj bk" id="5051"><strong>4. Principes de conception généraux</strong></h1>
<h2 class="pp nn gu bf no pq pr dy ns ps pt ea nw mk pu pv pw mo px py pz ms qa qb qc qd bk" id="ed07"><strong>Neutronique du cœur</strong></h2>
<p>On utilise communément une unité d'énergie appelée <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89lectronvolt">électron-volt</a> pour l'énergie cinétique des neutrons.</p>
<p>Les différentes catégories de neutrons. Superphénix est un réacteur à neutrons rapides (RNR), ce qui signifie que sa population de neutron sera (très majoritairement) dans le “spectre” rapide, de 10⁵eV à 2*10⁷eV, comme le montre la courbe orange ci-dessous.</p>
<h2 class="pp nn gu bf no pq pr dy ns ps pt ea nw mk pu pv pw mo px py pz ms qa qb qc qd bk" id="34c9">Conception générale du cœur</h2>
<p><em>Coefficient de contre réaction. Parler de la CFV non échelonable.</em></p>
<p><em>à finir</em></p>
<h2 class="pp nn gu bf no pq pr dy ns ps pt ea nw mk pu pv pw mo px py pz ms qa qb qc qd bk" id="d44f">Combustible</h2>
<p>Le combustible a une géométrie hexagonale (carrée en REP), et est disposé dans des “aiguilles ” (“crayons” en REP). La géométrie en aiguille est choisie pour sa compacité, un combustible RNR-Na doit avoir au moins 15% de plutonium.</p>
<p>AC pour SPX</p>
<h2 class="pp nn gu bf no pq pr dy ns ps pt ea nw mk pu pv pw mo px py pz ms qa qb qc qd bk" id="9284">L'échangeur intermédiaire</h2>
<p>Dans un RNR-Na, il y a un échangeur supplémentaire, intercalé entre le circuit primaire et le circuit turbine. Pourquoi ?</p>
<ol>
<li>On veut éviter le contact entre l'eau du circuit turbine et le sodium primaire (réaction très exothermique, boom)…</li>
<li>En cas de réaction sodium-eau, on évite d'avoir un sodium activé (radioactif).</li>
</ol>
<p>Deux concepts d'organisation de ce circuit intermédiaire sont proposés. La différence repose sur la localisation de l'échangeur intermédiaire, dans la cuve (<em>concept intégré</em>) ou en dehors (<em>concept à boucles</em>, comme sur REP). Le caloporteur utilisé dans cet échangeur est également du sodium, après avoir écarté l'option de l'eutectique Pb-Bi. Des concepts récents (<a href="https://www.hexana.fr/">Hexana</a>) proposent d'utiliser un sel fondu.</p>
<p>Concepts d'organisation des circuits intermédiaires d'un RNR-Na</p>
<h2 class="pp nn gu bf no pq pr dy ns ps pt ea nw mk pu pv pw mo px py pz ms qa qb qc qd bk" id="3877">Systèmes de conversion</h2>
<p>Les générateurs de vapeur (GV) sont hélicoïdaux sur SPX, contrairement à ceux des REP, et encore différents des GV en épingle de Phénix. L'avantage de cette géométrie est qu'elle présente une grande longueur (80m). Les GV de SPX sont conçus en un seul morceau, comme sur REP, moins chers mais plus durs à changer. Les tubes sont en Alliage 800. Les caractéristiques sont détaillées ci-dessous. Le GV avait beau être le premier du genre, aucun incident majeur n'a été déclaré pendant ses 748 jours d'opérations.</p>
<h2 class="pp nn gu bf no pq pr dy ns ps pt ea nw mk pu pv pw mo px py pz ms qa qb qc qd bk" id="0f75">La cuve</h2>
<p>C'est assez particulier sur SPX, il y a deux cuve. Une cuve dans une autre. La cuve la plus intérieure contient l'ensemble du circuit primaire, et la cuve de sécurité qui l'entoure permet de contrôler les fuites sodium et de valoriser la convection naturelle de ce dernier, et donc en évacuant la chaleur résiduelle, ce qui permet d'éviter l'évaporation du sodium. Sur Phénix, la faible puissance relative à la surface de cuve permettait de refroidir uniquement par rayonnement de la face externe de la cuve.</p>
<p>Le choix fait sur SPX est de prendre la cuve principale, la dalle supérieure prend la masse. Un schéma pour bien comprendre.</p>
<p>Sur ce schéma, en gris clair la cuve principale, en forme d'entonnoir. La cuve de sécurité englobe les pompes primaires. (source: <a href="https://www.isere.fr/sites/default/files/presentation-edf-cli-publique-de-creys-malville-08112022-vedef.pdf">EDF</a>)</p>
<p>La cuve de SPX, de 21m de diamètre.</p>
<h2 class="pp nn gu bf no pq pr dy ns ps pt ea nw mk pu pv pw mo px py pz ms qa qb qc qd bk" id="4f73">Les pompes primaires</h2>
<p>Elles sont toutes mécaniques, et non pas électromagnétiques (réacteurs du futur). Ces pompes sont au nombre de quatre, d'une hauteur de 15 m, d'un diamètre maximum 2,5 m pour une masse totale sans moteur et avec protection biologique de 120 tonnes. Leur débit atteint presque 4.8m3/s.</p>
<p>Chose à noter, la pompe étant suspendue par en haut, les dilatations thermiques à l'entrée sont importantes. Ainsi la pompe est supportée à sa partie supérieure par un anneau flexible permettant la libre inclinaison de la pompe sous l'action des déplacements différentiels.</p>
<p><a href="https://www.shf-lhb.org/articles/lhb/pdf/1977/05/lhb1977054.pdf">source</a></p>
<h2 class="pp nn gu bf no pq pr dy ns ps pt ea nw mk pu pv pw mo px py pz ms qa qb qc qd bk" id="6d72">Le bouchon couvercle cœur (BCC)</h2>
<p>On parle ici de la pièce amovible positionnée en haut du cœur et reposant sur la dalle de maintien.</p>
<p>C'est une pièce multifonction. Il sert à fermer le circuit primaire par le haut, assurant l'étanchéité. Comme sur un REP, le BCC supporte et positionne les mécanismes de commande des barres et l'instrumentation de surveillance du cœur. Il a aussi un rôle de protection biologique et thermique. Par rapport à un REP, le BCC a aussi une fonction hydraulique, il dévie les jets de sodium à la sortie du cœur.</p>
<h1 class="nm nn gu bf no np nq nr ns nt nu nv nw nx ny nz oa ob oc od oe of og oh oi oj bk" id="0a60">5. Sûreté</h1>
<h2 class="pp nn gu bf no pq pr dy ns ps pt ea nw mk pu pv pw mo px py pz ms qa qb qc qd bk" id="9956"><strong>Maitrise de la réactivité</strong></h2>
<p>Déjà, le réacteur dispose de grappes d'arrêt pour stopper la réaction en chaîne, elles sont placées en haut (cf. schéma ci-dessous). L'<a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Empoisonnement_au_x%C3%A9non">effet Xénon</a> n'est pas présent, simplifiant le contrôle de la réactivité du cœur. Le centre du cœur, là où il est le plus chaud, induit des variations de densité du sodium, contribuant à des insertions ponctuelles de réactivité. L'objectif est de se prémunir en concevant un cœur CFV (faible vidange) comme le projet ASTRID. L'effet est d'autant plus fort que le cœur est grand.</p>
<h2 class="pp nn gu bf no pq pr dy ns ps pt ea nw mk pu pv pw mo px py pz ms qa qb qc qd bk" id="8877"><strong>Evacuation de la puissance</strong></h2>
<p>Le sodium a une plus grande marge à l'ébullition que l'eau par rapport au fonctionnement normal. L' <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Inertie_thermique">inertie thermique</a> du sodium ( résistance au changement température lors d'un transitoire). Des systèmes diversifiés sont mis en place pour évacuer la puissance résiduelle, dont des échangeurs sodium-air. Sur SPX, le DRACS est le BPR sont passifs à 4 boucles. Le RVACS est actif à deux boucles. Il n'y a pas de SGOSHDR sur SPX.</p>
<h2 class="pp nn gu bf no pq pr dy ns ps pt ea nw mk pu pv pw mo px py pz ms qa qb qc qd bk" id="1f26"><strong>Maitrise du confinement</strong></h2>
<p><em>Première barrière (gaine combustible)</em> : la conductivité thermique élevée du sodium (x70 par rapport à l'eau) assure un coefficient d'échange important entre les gaines et le sodium. Concernant les ruptures de gaine, elles sont de deux types, <em>ouverte</em> ou <em>gazeuse</em>. Les RNR français sont équipés du système DND (Détection de Neutrons Différés) pour détecter les ruptures ouvertes de gaine. L'assemblage défectueux est ensuite identifié et retiré du cœur (on s'interdit de fonctionner en gaines percées). Dans le cas des ruptures par rejet de gaz de fission, des rejets peuvent alors avoir lieu par les soupapes de protection du circuit d'argon du ciel de pile</p>
<p><em>La deuxième barrière</em> est assez complexe à définir sur RNR-Na, on va donc regarder seulement le concept intégré ici (type SPX).</p>
<ul>
<li>cuve principale du réacteur (21m de diamètre),</li>
<li>cuve de sécurité, cette dernière étant prévue pour collecter le sodium primaire en cas de la fuite de la cuve principale (22.5m de diamètre),</li>
<li>fermeture supérieure du réacteur,</li>
<li>circuits auxiliaires véhiculant du sodium primaire ou du gaz de couverture (argon) hors du circuit primaire,</li>
<li>tubes des échangeurs intermédiaires (EI) séparant le sodium primaire du sodium intermédiaire,</li>
<li>tubes des échangeurs des circuits d'évacuation de la puissance résiduelle immergés dans le circuit primaire.</li>
</ul>
<p>En résumé, tout ce qui constitue la cuve et sa partie supérieure, plus les traversées. Cette barrière <strong>n'est pas étanche.</strong> Il existe des fuites d'argon au niveau de la fermeture supérieure par l'ouverture des soupapes pour réguler la pression du “ciel de pile”. Ces fuites sont contrôlées et mesurées régulièrement.</p>
<p><em>La troisième barrière (bâtiment en béton très résistant</em>) la très faible pression primaire simplifie grandement les problématiques de fuite et de tenue de l'enceinte de confinement. En revanche, la réaction sodium-eau est à surveiller, ne serait-ce qu'avec l'humidité ambiante. Certains designs proposent de changer l'eau par du <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Dioxyde_de_carbone_supercritique">CO2 supercritique</a>.</p>
<p>Troisième barrière qui est la plus grande jamais construite.</p>
<h2 class="pp nn gu bf no pq pr dy ns ps pt ea nw mk pu pv pw mo px py pz ms qa qb qc qd bk" id="e8e2">La sûreté de manutention du combustible neuf et usé</h2>
<p><em>A finir</em></p>
<h2 class="pp nn gu bf no pq pr dy ns ps pt ea nw mk pu pv pw mo px py pz ms qa qb qc qd bk" id="512d"><strong>La gestion des accidents graves</strong></h2>
<p>Concernant les accidents graves, les normes à l'époque de Phénix n'imposaient pas de système de mitigation. SPX avait quand à lui un récupérateur à débris de corium dans sa cuve. On l'appelait le cendrier, il était originellement conçu pour résister à la fusion complète de 7 assemblages, la fusion totale étant jugée trop improbable en raison des caractéristiques de sûreté du cœur.</p>
<h1 class="nm nn gu bf no np nq nr ns nt nu nv nw nx ny nz oa ob oc od oe of og oh oi oj bk" id="b17b">6. Cycle combustible</h1>
<blockquote>
<p>Cette partie est la plus important pour comprendre l'intérêt des RNR-Na dans une optique de gestion durables des matières radioactives françaises. La France est assise sur une mine d'or qui ne demande qu'à être exploité, à la différence notable que, cette fois, l'or est déjà miné et ne demande qu'à être valorisé.</p>
</blockquote>
<h2 class="pp nn gu bf no pq pr dy ns ps pt ea nw mk pu pv pw mo px py pz ms qa qb qc qd bk" id="28b0">Complémentarité REP-RNR</h2>
<p>Il est important de comprendre que les RNR se positionnent comme l'étape suivant celle du déploiement de REP. Le plutonium généré par les irradiations en REP permet de démarrer des RNR. Le MOx neuf (voire usé) est exploitable en coeur rapide. C'est un point clé car cela permet de se baser sur un cycle existant, ce qui donne au RNR-Na un avantage considérable sur d'autres technologies de 4e génération tels que les réacteurs à haute température (<a href="https://laradioactivite.com/articles/energie_nucleaire/reacteursahautestemperatures">HTR</a>) à combustible <a href="https://www.discoverthegreentech.com/nucleaire/combustibles/triso/">TRISO</a> ou les réacteurs à <a href="https://medium.com/p/69f2170689ca/edit">sels fondus</a> (sel chlorure ou fluorure)</p>
<p>Source <a href="#fn1" class="footnote-ref" id="fnref1" role="doc-noteref"><sup>1</sup></a> p.158 En l'état actuel du cycle français, le parc produit environ 10 tonnes de Pu par an. Les REP viennent donc se placer comme l'étape préliminaire (et indispensable) à l'établissement d'une filière rapide qui a besoin de plutonium pour démarrer ses premiers cœurs. L'objectif à très long terme (plusieurs décennies) est la surgénération, qui permet ensuite à la filière de s'autoalimenter. Ainsi il est nécessaire de maintenir la filière REP pour accompagner les premiers RNR.</p>
<h2 class="pp nn gu bf no pq pr dy ns ps pt ea nw mk pu pv pw mo px py pz ms qa qb qc qd bk" id="2504">Retraitement du combustible</h2>
<p><em>A finir</em></p>
<h2 class="pp nn gu bf no pq pr dy ns ps pt ea nw mk pu pv pw mo px py pz ms qa qb qc qd bk" id="a6dd">Transmutation des actinides mineurs</h2>
<p>Déjà, de quels isotopes parle-t-on ? Dans l'ordre d'importance, l'Américium (Am 241, Am 243), le Curium (Cm 244, Cm 245) et le Neptunium (Np 237).</p>
<p>Combustible usé de REP-UOx L'objectif est double, obtenir des colis moins toxiques…et beaucoup moins chauds ! Je ne vous dirai pas que les déchets ne seront plus un problème, mais la transmutation des AM ouvre la voie à des modes de gestion beaucoup plus simples. De plus, cela permettrait d'utiliser CIGEO encore mieux, du fait de la possibilité d'augmentation de concentration de matière dans les alvéoles, la chaleur résiduelle étant moins élevée ! Ci-dessous, les contributions des AM à la radiotoxicité des colis et à leur chaleur.</p>
<p>Convertir les actinides mineurs en énergie permettrait de diminuer leur radiotoxicité. (cf. <a href="#fn2" class="footnote-ref" id="fnref2" role="doc-noteref"><sup>2</sup></a> p.171)</p>
<p>Mais cela ferait aussi des colis moins chauds à gérer. (cf. <a href="#fn3" class="footnote-ref" id="fnref3" role="doc-noteref"><sup>3</sup></a> p.171) Les processus chimiques impliqués dans le retraitement et l'extraction des actinides mineurs dépassent mes compétences, mais les personnes intéressées peuvent toujours aller lire la monographie CEA sur la séparation des actinides des combustibles usés (disponible <a href="https://www.cea.fr/multimedia/Documents/publications/monographie-nucleaire/CEA_Monographie6_Traitement-recyclage-combustible-nucleaire-use_2008_Fr.pdf">ici</a>). C'est un sujet passionnant qui mériterait un article entier, mais n'étant pas chimiste je ne m'y risquerai pas.</p>
<p>En supposant une extraction efficace dans le combustible de ces AM, on peut maintenant regarder les potentiels usages en RNR. Déjà, la neutronique du RNR est plus favorable à la transmutation des AM:</p>
<p>A comprendre ainsi: “Le Neptunium 237 a 30 fois plus de chance d'être capturé que de fissionner en REP-MOx. Cela passe à 5.3 en RNR-MOx”.</p>
<h1 class="nm nn gu bf no np nq nr ns nt nu nv nw nx ny nz oa ob oc od oe of og oh oi oj bk" id="b2cd">6. Les matériaux</h1>
<h2 class="pp nn gu bf no pq pr dy ns ps pt ea nw mk pu pv pw mo px py pz ms qa qb qc qd bk" id="c9e3">6.1 Les matériaux du combustible</h2>
<p>Les matériaux structurels sont en acier inoxydable austénitique. Le combustible est une poudre MOx compactée en pastille. Acier AIM1 sur SPX, AIM2 sur ASTRID.</p>
<p>Le tube hexagonal est en acier EM10</p>
<h2 class="pp nn gu bf no pq pr dy ns ps pt ea nw mk pu pv pw mo px py pz ms qa qb qc qd bk" id="002c">6.2 Les matériaux structurels</h2>
<ul>
<li>Le barillet, à l'origine en acier 15 D3, a été changé suite à une fissure rapide.</li>
<li>Les tubes GV de SPX sont en alliage à forte teneur en nickel, du type Alliage 800.</li>
<li>La cuve est en acier austénitique (316LN pour basse teneur carbone (L) et azote contrôlé (N)).</li>
<li>La robinetterie est en acier inoxydable austénitique.</li>
</ul>
<h1 class="nm nn gu bf no np nq nr ns nt nu nv nw nx ny nz oa ob oc od oe of og oh oi oj bk" id="6ccf">7. Exploitation et bilan de SPX</h1>
<p><em>C'est la partie où je m'énerve. Vous allez l'être aussi en lisant jusqu'au bout.</em></p>
<p><strong>Un prototype arrêté trop tôt</strong></p>
<blockquote>
<p>/“ Le simple bon sens dicte la marche à suivre : puisque l'investissement est fait, puisque le combustible est disponible, et puisque les dépenses d'exploitation peuvent être équilibrées par les fournitures d'électricité, dépensons le plus tard possible les sommes inéluctables que nécessiteront la mise à l'arrêt définitif et le démantèlement de la centrale. “/ Georges Vendryes</p>
</blockquote>
<p><strong>Comprendre ses performances industrielles</strong></p>
<p>Sur les 10 années d'opération du réacteur :</p>
<ul>
<li>54 mois de procédures administratives pendant lesquelles le réacteur est en état de fonctionner, mais n'est pas autorisé</li>
<li>53 mois de réel fonctionnement</li>
</ul>
<p>Deux évènements non nucléaires n'ont pas aidé le réacteur:</p>
<ul>
<li>En 1990, le toit de la salle des machines s'effondre à cause d'une chute de neige exceptionnelle.</li>
<li>La turbine de 1200MWe n'était pas encore prête, il a fallu en faire deux de 600MWe. Cela a conduit à des difficultés de fonctionnement importantes dans les premières années et à des baisses notables du coefficient de disponibilité.</li>
</ul>
<p><strong>Les fuites sodium</strong></p>
<p>Superphénix aura connu <strong>3 très petites fuites</strong> de sodium (à comparer à Phénix qui en a eu 32, et oui le retour d'expérience, ça compte).</p>
<p><em>Première fuite:</em> mai 1987, une fuite sodium est constatée sur le barillet. Cette fuite est causée par la corrosion d'un acier proposé par le partenaire allemand… Or cet acier n'était ni utilisé, ni validé sur Phénix. Cet équipement sera remplacé et cela nécessita une intervention de 18 mois.</p>
<p><em>Deuxième fuite :</em> en 1990, de l'air s'infiltre dans la partie supérieure, dans le ciel d'argon. Cette fuite est causée par un compresseur de mauvaise fabrication. Cette fuite a servi de raison aux politiques pour paralyser le réacteur qui ne pourra pas fonctionner pendant 4 ans.</p>
<p><em>Troisième fuite :</em> en 1995, une fuite d'argon sur le tube d'alimentation d'une cloche d'échangeur, est localisée et réparée sur place directement.</p>
<p><em>Bilan :</em> trois fuites sans aucun rejet à l'environnement, sans conséquence radiologique grave.</p>
<p><strong>Rejets dans l'environnement</strong></p>
<p><em>à finir</em></p>
<p><strong>Conséquences sociales de l'arrêt de SPX</strong></p>
<p>L'arrêt fut si brutal que beaucoup de personnes se sont retrouvées au chômage du jour au lendemain.</p>
<p>Je vous conseille cet excellent article:</p>
<p>[[<a href="https://www.contrepoints.org/2015/09/09/221198-larret-de-superphenix-fut-un-desastre-humain?source=post_page-----f23c9a43cc08--------------------------------">https://www.contrepoints.org/2015/09/09/221198-larret-de-superphenix-fut-un-desastre-humain?source=post_page-----f23c9a43cc08--------------------------------</a>][]]</p>
<h2 class="bf gv ij z rw tk tl tm tn to tp gt bk" id="larrêt-de-superphénix-fut-un-désastre-humain">L'arrêt de Superphénix fut un désastre humain</h2>
<h3 id="la-fermeture-de-la-centrale-de-creys-malville-en-1998-sapparente-à">La fermeture de la centrale de Creys-Malville en 1998 s'apparente à</h3>
<p>un suicide économique et technologique.</p>
<p>www.contrepoints.org</p>
<p><strong>Justification de l'arrêt de SPX, et aucun argument ne tient</strong></p>
<p><em>à finir</em></p>
<p>[[<a href="https://www.senat.fr/rap/l97-4392/l97-439230.html?source=post_page-----f23c9a43cc08--------------------------------">https://www.senat.fr/rap/l97-4392/l97-439230.html?source=post_page-----f23c9a43cc08--------------------------------</a>][]]</p>
<h2 id="la-politique-énergétique-de-la-france-passion-ou-raison-tome">La politique énergétique de la France : passion ou raison ? (tome</h2>
<ol>
<li><ul>
<li>Sénat</li>
</ul></li>
</ol>
<h3 id="le-sénat-a-pour-missions-premières-le-vote-de-la-loi-le-contrôle-du">Le Sénat a pour missions premières le vote de la loi, le contrôle du</h3>
<p>Gouvernement et l'évaluation des politiques…</p>
<p>www.senat.fr</p>
<h1 class="nm nn gu bf no np nq nr ns nt nu nv nw nx ny nz oa ob oc od oe of og oh oi oj bk" id="566a">8. La suite de SPX</h1>
<p>Le projet ASTRID, porté par le CEA, visant à développer un RNR-Na de puissance intermédiaire, a été abandonné (en réalité repoussé après 2050, ce qui revient à tuer la compétence et donc abandonner le projet).</p>
<p>Le CEA a récemment essaimé deux structures privées afin de relancer les concepts de RNR-Na. L'espoir est désormais à placer dans deux structures, <a href="https://www.hexana.fr/">Hexana</a> et <a href="https://otrera.fr/">Otrera</a>.</p>
<p>Les deux concepts reprennent certaines briques technologiques du projet ASTRID. La différence notable est sur l'échangeur intermédiaire:</p>
<ul>
<li>Hexana a fait le choix d'un stockage de sels fondus pour servir de batterie thermique, en utilisant un sel non réactif avec le sodium dans l'échangeur</li>
<li>Otrera a fait le choix de l'échangeur sodium-diazote du projet ASTRID.</li>
</ul>
<p>Ces deux start-up proposent la technologie la plus mature de tout le spectre du nucléaire innovant, en France comme à l'international. On parle de 400 années réacteurs en fonctionnement. Soit plus que les RNR-Pb (plomb), RNR-gaz et RSF (sels fondus) réunis. Nous en avons eu trois en France, à différentes puissances permettant de valider le concept.</p>
<p>Souhaitons que cette fois-ci la France comprenne qu'elle a rendez-vous avec son avenir.</p>
<h1 class="nm nn gu bf no np nq nr ns nt nu nv nw nx ny nz oa ob oc od oe of og oh oi oj bk" id="7476">9. Conclusion</h1>
<p>J'espère vous avoir donné des éléments utiles pour comprendre les RNR-Na et le génie derrière Superphénix. Vous saurez quoi répondre quand on vous parlera des soi-disant “dangers” de SPX.</p>
<p>*Cet article est dédié aux 3000 techniciens et ingénieurs, hommes et femmes, privés de leur formidable machine, avec les conséquences sociales associées à cette brutale fermeture. Superphénix a été tué par l'ignorance des politiques. La France avait une avance considérable qu'elle a aujourd'hui perdu. Soyons collectivement à la hauteur de l'héritage de nos anciens, à qui je n'ai qu'une chose à dire: merci.*</p>
<p>Plaque commémorative devant SPX.</p>
<p>Photo tirée de “Superphenix Technical and Scientific Achievements” par Joël Guidez. Le phénix renait toujours de ses cendres. Merci de m'avoir lu 🧡.</p>
<h1 class="nm nn gu bf no np nq nr ns nt nu nv nw nx ny nz oa ob oc od oe of og oh oi oj bk" id="25ca">Sources</h1>
<h2 class="bf gv ij z rw tk tl tm tn to tp gt bk" id="les-réacteurs-nucléaires-à-caloporteur-sodium">les réacteurs nucléaires à caloporteur sodium</h2>
<h3 id="cette-monographie-décrit-lhistorique-et-le-retour-dexpérience">Cette monographie décrit l'historique et le retour d'expérience</h3>
<p>technique accumulé sur ces réacteurs, dont les trois…</p>
<p>www.cea.fr</p>
<p>Source [2]</p>
<p><a href="https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/52/111/52111240.pdf">https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/52/111/52111240.pdf</a></p>
<p>Source [3]</p>
<p>[[/tag/superphenix?source=post<sub>page</sub>—f23c9a43cc08——————————][]]</p>
<p>Superphenix</p>
<p>[[/tag/nuclear?source=post<sub>page</sub>—f23c9a43cc08——————————][]]</p>
<p>Nuclear</p>
<p>[[/tag/sodium?source=post<sub>page</sub>—f23c9a43cc08——————————][]]</p>
<p>Sodium</p>
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<p></p>
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<p></p>
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<section class="footnotes" role="doc-endnotes">
<hr />
<ol>
<li id="fn1" role="doc-endnote"><p>Source principale, monographie CEA RNR-Na.</p>
<p>[[<a href="https://www.cea.fr/multimedia/Pages/editions/ouvrages/monographies-nucleaire/reacteurs-nucleaires-caloporteur-sodium.aspx?source=post_page-----f23c9a43cc08--------------------------------">https://www.cea.fr/multimedia/Pages/editions/ouvrages/monographies-nucleaire/reacteurs-nucleaires-caloporteur-sodium.aspx?source=post_page-----f23c9a43cc08--------------------------------</a>][]]<a href="#fnref1" class="footnote-back" role="doc-backlink">↩︎</a></p></li>
<li id="fn2" role="doc-endnote"><p>Source principale, monographie CEA RNR-Na.</p>
<p>[[<a href="https://www.cea.fr/multimedia/Pages/editions/ouvrages/monographies-nucleaire/reacteurs-nucleaires-caloporteur-sodium.aspx?source=post_page-----f23c9a43cc08--------------------------------">https://www.cea.fr/multimedia/Pages/editions/ouvrages/monographies-nucleaire/reacteurs-nucleaires-caloporteur-sodium.aspx?source=post_page-----f23c9a43cc08--------------------------------</a>][]]<a href="#fnref2" class="footnote-back" role="doc-backlink">↩︎</a></p></li>
<li id="fn3" role="doc-endnote"><p>Source principale, monographie CEA RNR-Na.</p>
<p>[[<a href="https://www.cea.fr/multimedia/Pages/editions/ouvrages/monographies-nucleaire/reacteurs-nucleaires-caloporteur-sodium.aspx?source=post_page-----f23c9a43cc08--------------------------------">https://www.cea.fr/multimedia/Pages/editions/ouvrages/monographies-nucleaire/reacteurs-nucleaires-caloporteur-sodium.aspx?source=post_page-----f23c9a43cc08--------------------------------</a>][]]<a href="#fnref3" class="footnote-back" role="doc-backlink">↩︎</a></p></li>
</ol>
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Superphénix… sil est un réacteur célèbre en France, cest bien lui. Jen parle souvent, avec des regrets, mais aussi avec la fierté de vivre dans le pays qui a développé un réacteur unique au monde jamais égalé. En son temps, il était le roi de tous les réacteurs, du haut de ses 1240 MW électriques, offrant un *réél* potentiel dindépendance énergétique à la France.
Et si on en parlait, en prenant le temps, en développant les concepts ?
Pour celles & ceux nayant pas un attrait prononcé pour la technique, les premiers paragraphes de cet article établiront une présentation rapide de SPX. La suite ira plus en profondeur, en sappuyant sur les livres de Joël Guidez, la monographie du CEA sur les RNR à caloporteurs sodium, et des documents de lIRSN (sources à la fin de larticle).
Superphénix - centrale nucléaire de Creys-Malville.
# Vous avez dit Superphénix ?
Superphénix (désigné par le sigle SPX1 ou SPX) est un réacteur nucléaire à neutrons rapides (RNR) dont le caloporteur est le sodium (symbole Na) sous forme liquide.
*Neutron* : cest la particule élémentaire sans charge électrique qui est responsable des fissions des éléments fissiles (uranium 235 & plutonium 239 principalement).
*Neutron rapide* : cest un neutron de forte énergie cinétique (Ec = 0.5*masse*vitesse²). On utilise ce terme en opposition aux neutrons thermiques (plus lents) utilisés dans un réacteur à eau sous pression, ceux que la France exploite actuellement. Un neutron rapide na donc pas été ralenti dans un modérateur. Un neutron rapide a une vitesse dau moins 13800 km/s, et un neutron thermique dau moins 2.2 km/s.
Les neutrons rapides sont issus directement de la fission. Ici cest un réacteur avec un modérateur, qui va venir ralentir les neutrons rapides par une série de chocs. Les neutrons lents ont une probabilité de fission avec les noyaux dU235 plus importante, et cest ainsi que la réaction en chaîne est maintenue.
*Caloporteur :* vient du latin /calor/ pour // chaleur. Cest donc le nom donné au fluide qui circule pour extraire la chaleur. Dans un réacteur nucléaire il peut y en avoir plusieurs. Le plus connu est leau, qui sert à la fois de fluide déchange au circuit primaire, secondaire et tertiaire.
Dans un réacteur à eau légère, on dit quon utilise des neutrons thermiques, ou lents. Ils ont perdu leur énergie cinétique par une succession de chocs, et cela permet daugmenter sa “probabilité de fission” sur luranium 235. Et donc, pourquoi les neutrons “rapides” ? Pour aller fissionner plus facilement des atomes qui ne le sont pas avec des neutrons thermiques ! La courbe ci-dessous donne la “probabilité dinteraction” selon lénergie du neutron. En rapide (1MeV donc), on voit une nette différence entre la capture et la fission. Autrement dit, dans le domaine rapide, probabilité de fissionner est plus de 10 fois supérieure à celle de labsorption.
Mais on peut aussi fertiliser les atomes duranium 238 ! En le transformant en Pu239 justement, qui lui est fissile… On en reparle juste en-dessous dans la partie “Surgénérateur ou incinérateur ?”…
*Quelles sont les différences entre un REP (réacteur actuel), et un RNR-Na?*
Le changement principal intervient sur le circuit primaire, comme détaillé ci-dessous. Un échangeur intermédiaire, lui aussi en sodium, est intercalé pour extraire la chaleur du cœur et la transmettre aux générateurs de vapeur.
Différences REP/RNR
Schéma dun REP sans aéroréfrigérant // Schéma de SPX
Les différences seront explicitées plus bas dans la partie 3: “ La technologie RNR-Na”.
# Surgénérateur, incinérateur, isogénérateur ?
Selon lorganisation du cœur et ce quon met dans les assemblage combustible, plusieurs possibilités soffrent aux RNR-Na. Deux familles nous intéressent. Les isotopes du plutonium et les actinides mineurs.
Les stocks de plutonium sont condamnés à augmenter à court terme, ils augmentent même dans les pays qui le recyclent (MOx), car les réacteurs actuels nen font pas disparaître assez. Ce quon voit dans limage ci-dessous est la masse accumulée selon le temps en fonction du cycle. Le cycle ouvert est loption actuellement poursuivie en France. Le scénario MIX (valorisant les MOx) et RNR permettent dabaisser considérablement ces stocks.
Stocks de matière à valoriser
## Incinérateur ?
En enlevant lenveloppe duranium 238 autour du cœur, Superphénix pouvait devenir sous-générateur : il pouvait consommer plus de plutonium 239 quil nen créait. Cela permettait donc dincinérer les déchets accumulés les plus problématiques, et sans devoir miner un gramme duranium naturel. Superphénix pouvait également transmuter les actinides pour en faire des déchets à vie courte. Le RNR-Na est *le seul concept mature* capable de faire cela. Cette configuration a été celle de SPX durant toute son existence.
## Transmutateur ?
Pour les actinides, il est possible de remplacer certaines alvéoles par des assemblages spéciaux pour les faire fissionner, et réduire drastiquement leur durée de vie (de plusieurs centaines de milliers dannées à quelques centaines).
## *Surgénérateur ?*
La capture neutronique sur luranium 238 à lintérieur du cœur ainsi que dans les enveloppes en périphéries de cœur pouvait produire plus de plutonium quil nen consommait. Ainsi, il pouvait régénérer son propre stock de combustible à partir de matière fertile. Le cœur de SPX, bien que capable de passer en mode surgénération, na jamais été fait, mais cela était bel et bien prévu par lexploitant.
Fertilisation de lU238 (<source> [9])
> *Maintenant, on va un peu plus loin dans la technique. Voici le plan :*
# 1. Pourquoi faire Superphénix ?
# 2. Lhistoire des RNR, du projet Manhattan jusquà SPX2
# 3. Pourquoi le sodium ?
# 4. Principes de conception généraux
# 5. Sûreté
# 6. Les matériaux
# 7. Exploitation et bilan de SPX
# 8. La suite de SPX
# 9. Conclusion
# 1. Pourquoi faire Superphénix ?
/Je reprendrai certains des mots de Georges Vendryes (19202014), grand serviteur du nucléaire français, dans “Superphénix pourquoi ?”, ouvrage dont je recommande la lecture, il est accessible à toutes et tous./
> “Le premier pays qui mettra au point un réacteur nucléaire surgénérateur en tirera un avantage commercial décisif.” Enrico Fermi, 1945.
*Le grand-père de Superphénix, Rapsodie*
La France daprès 1945 se relève doucement et créée en 1945 le Commissariat à lEnergie Atomique, pour que la France soit souveraine sur les technologies nucléaires militaires et civiles. La recherche sur les neutrons rapides en France part avec 10 ans de retard sur les Etats-Unis (Clementine, EBR-1), lURSS (BR2, 5 puis BR10) et la Grande-Bretagne (DFR). En 1958, le CEA lavant-projet sommaire de Rapsodie, première “pile expérimentale à neutron rapides refroidie au sodium” (on appellerait ça un réacteur nucléaire aujourdhui). Lobjectif est dacquérir des données expérimentales pour lancer plus tard un prototype dont on pourrait convertir lénergie du cœur. Laventure des neutrons rapides commence alors à Cadarache, dans le Sud de la France. Sa construction commença en 1962 et sacheva en 1966, pour une première divergence et latteinte de sa pleine puissance (20MWth) en 1967. Il fut exploité pendant 15 ans, et a ouvert la voie à Phénix.
*Son père, Phénix.*
EDF et le CEA signent en 1969 un protocole dexploitation commun. Le réacteur fera 250MWe, permettant de garder les dimensions industrielles des groupes turbo-alternateurs disponibles à lépoque. Début des travaux en 1968 et divergence en 1973, pleine puissance en 1974. Malgré quelques incidents propres à tout prototype, le réacteur fonctionne 15 ans de façon remarquable, et est le premier à utiliser le plutonium quil a lui-même produit. *Il atteint un taux de régénération de 1.16* (16% de matière fissile en plus à la fin du cycle par rapport au début). *Le concept de surgénérateur est validé !*
*La naissance de Superphénix.*
Fin des années 70, après deux crises pétrolières, et après avoir valider un concept de RNR de grande puissance, la coopération européenne pour léchelon industriel se met en place. Anglais, belges, hollandais, allemands, italiens et français travaillent ensemble à la construction de SPX. Le prototype de 1200MWe commencé en 1976 qui atteint sa pleine puissance en 1986. A lépoque EDF construisait les 900MWe et concevait les futurs 1300MWe. Lobjectif était de se placer au même niveau que les réacteurs de puissance.
*La volonté de fermer le cycle du combustible français*
Les qualités des RNR du point de vue du cycle sont remarquables. Comme expliqué plus haut, les deux configurations de cœur de type /incinérateur/ ou /surgénérateur/ donnent à SPX un avantage considérable sur tous les autres réacteurs à neutrons thermiques (qui constituent au moins 95% des réacteurs actuels).
/Plutonium/. Actuellement en France, il est utilisé dans les REP sous forme de MOx (“mix doxydes U-Pu”), mais il ne peut être utilisé quune fois, sa qualité isotopique se dégradant (cest à dire que la proportion des isotopes pairs, non fissiles, augmente). Le multi-recyclage efficace ne peut avoir lieu que grâce dans des RNR. Nous disposons aussi des stocks de MOX usés (120 t/an), qui ne sont pas valorisés actuellement malgré leur immense potentiel énergétique.
/Autres ressources valorisables./ Luranium de retraitement appauvri (800 t/an) et luranium de retraitement réutilisé (140 t/an), sont également actuellement *très peu valorisés, alors quils pourraient servir de combustible dans un parc de réacteurs rapides*. Enfin, mais cela est encore à confirmer, il est possible sur le papier de convertir les actinides mineurs par transmutation ce qui diminuerait encore la quantité et la toxicité de ces déchets ultimes. Les déchets les plus complexes à gérer sont actuellement produits par le parc français à hauteur denviron 40 t/an, ce qui est ridicule au vue de lénergie produite mais reste néanmoins un enjeu de gestion (stratégie dentreposage et de refroidissement). Cela sera détaillé plus loin.
# 2. Lhistoire des RNR, du projet Manhattan jusquà SPX2
Cest important de comprendre la génèse de lidée derrière le RNR. Ce concept est en réalité apparu dans les esprits des physiciens à peu près au même moment que celui des réacteurs à modérateurs.
Enrico Fermi, futur prix Nobel de physique, qui travaillait alors sur la pile de Chicago, a été le premier à étudier les neutrons rapides. Il a remarqué que les neutrons lents causaient plus fréquemment des fissions que les neutrons rapides, découvrant alors le principe de section efficace. Le projet Manhattan achevé, la recherche sur les applications de la fission nucléaire allait bientôt devenir un enjeu majeur pour cette deuxième moitié du XXe siècle.
> “Lénergie nucléaire est une sacrée façon de faire bouillir de leau“, Albert Einstein (18791955).
1935 Frédéric Joliot-Curie prononce ces mots en conclusion de sa conférence quil donne après la réception de son prix Nobel de chimie: “Nous sommes en droit de penser que les chercheurs, construisant ou brisant les atomes à volonté, sauront réaliser des transmutations à caractère explosif, véritables réactions chimiques à chaînes. Si de telles transformations arrivent à se propager dans la matière, on peut concevoir lénorme libération dénergie utilisable qui aura lieu”.
1942 La pile de Chicago est en place et le 2 décembre 1942 à 15h25, la première réaction en chaîne artificielle auto-entretenue débute.
Dessin de la pile CP-1 à Chicago
1945Enrico Fermi propose le concept de réacteur surgénérateur. Un réacteur produisant plus de matière fissile quil nen consomme.
1946Le premier réacteur nucléaire à neutrons rapides, <Clementine> [10], diverge. Il a un caloporteur au mercure. Son objectif était détudirr les propriétés nucléaires de plusieurs matériaux à la suite du succès du projet Manhattan. Ce réacteur a servi à de nombreuses expériences, comme prouver la possibilité de faire un surgénérateur civil, ou encore mesurer les sections efficaces de plusieurs isotopes.
1951Le premier réacteur nucléaire électrogène, EBR-I pour </Experimental Breeder Reactor I/> [11], produit assez de puissance pour allumer 4 ampoules. Son caloporteur est un eutectique sodium-potassium (Na-K).
1956Création du consortium européen EUROCHEMIC, première agence européenne de coopération technique nucléaire.
1958Début du fonctionnement de lunité de retraitement du plutonium UP1 à Marcoule.
1962Construction de Rapsodie, premier RNR-Na en France, critique en 1967. 20MWth. Fonctionnera jusquen 1983.
1968Construction de phénix par le CEA et EDF. 560MWth. Il fonctionnera jusquen 2010.
1976Construction de Superphénix dit SPX, 1200MWe. Léchelon industriel des RNR-Na, plus gros RNR jamais construit à ce jour. Pleine puissance en 1986, après seulement 10 ans.
1992Le redémarrage de Superphénix est soumis à la réalisation préalable dune étude (Rapport Curien) sur la contribution que pourrait apporter Superphénix à lincinération des déchets radioactifs. Cette étude confirme lintérêt de SPX pour ce sujet, et le redémarrage est autorisé le 17 décembre 1992.
# 3. Pourquoi le sodium ?
Les RNR ont autant de design que de caloporteurs. Certains choisissent des métaux liquides purs (Na, Pb, Hg), dautres des eutectiques (Pb-Bi, Na-K), ou encore le gaz (He). Certains choisissent aussi loption des sels (chlorure ou fluorure). Le choix du sodium présente un certain nombre davantages et la famille de RNR ayant le plus de retour dexpérience dans le monde est de loin celle du sodium.
Un certain nombre de critères doivent sappliquer au caloporteur dun RNR. Le premier, assez logiquement, est sa transparence aux neutrons, afin de modérer peu. On cherche donc un matériau faiblement absorbant et à faible pouvoir de ralentissement, ce qui exclut de fait la plupart des matériaux légers.
Ensuite, on veut un caloporteur efficace, il doit donc avoir une forte capacité calorifique et une bonne conductivité thermique. Son écoulement en cœur doit être excellent et ne pas demander un effort trop important aux pompes primaires, il doit donc être peu visqueux.
Ensuite, il doit être capable dencaisser les transitoires en restant monophasique liquide, il faut éviter quil se solidifie et quil sévapore.
Le caloporteur doit être aussi pur que possible pour éviter les produits dactivation dans le circuit, ce qui compliquerait la maintenance. On veut également éviter quil soit corrosif pour les structures internes.
Enfin, il doit être disponible à bas coût, en quantité industrielle, et le plus pur possible.
Bilan pour le sodium : ses températures de fusion (97,8°C) et débullition (883°C) permettent, à 500°C, une utilisation à la pression atmosphérique. Il a une très bonne conductibilité thermique (100 fois celle de leau). Il absorbe très peu les neutrons et a une faible capacité à les ralentir (mais cette composante nest pas nulle pour autant, nous le verrons dans la partie sûreté). Le sodium ne sactive pas non plus est est peu corrosif. Il est excellent dun point de vue neutronique et thermohydraulique mais mauvais sur la physico-chimie du fait de la réaction Na-H2O très exothermique et de son inflammation au contact de lair. Le sodium nest pas cher et est adapté à lusage industriel.
# *4. Principes de conception généraux*
## *Neutronique du cœur*
On utilise communément une unité dénergie appelée <électron-volt> [12] pour lénergie cinétique des neutrons.
Les différentes catégories de neutrons.
Superphénix est un réacteur à neutrons rapides (RNR), ce qui signifie que sa population de neutron sera (très majoritairement) dans le “spectre” rapide, de 10⁵eV à 2*10⁷eV, comme le montre la courbe orange ci-dessous.
## Conception générale du cœur
/Coefficient de contre réaction. Parler de la CFV non échelonable./
/à finir/
## Combustible
Le combustible a une géométrie hexagonale (carrée en REP), et est disposé dans des “aiguilles ” (“crayons” en REP). La géométrie en aiguille est choisie pour sa compacité, un combustible RNR-Na doit avoir au moins 15% de plutonium.
AC pour SPX
## Léchangeur intermédiaire
Dans un RNR-Na, il y a un échangeur supplémentaire, intercalé entre le circuit primaire et le circuit turbine. Pourquoi ?
* On veut éviter le contact entre leau du circuit turbine et le sodium primaire (réaction très exothermique, boom)…
* En cas de réaction sodium-eau, on évite davoir un sodium activé (radioactif).
Deux concepts dorganisation de ce circuit intermédiaire sont proposés. La différence repose sur la localisation de léchangeur intermédiaire, dans la cuve (/concept intégré/) ou en dehors (/concept à boucles/, comme sur REP). Le caloporteur utilisé dans cet échangeur est également du sodium, après avoir écarté loption de leutectique Pb-Bi. Des concepts récents (<Hexana> [13]) proposent dutiliser un sel fondu.
Concepts dorganisation des circuits intermédiaires dun RNR-Na
## Systèmes de conversion
Les générateurs de vapeur (GV) sont hélicoïdaux sur SPX, contrairement à ceux des REP, et encore différents des GV en épingle de Phénix. Lavantage de cette géométrie est quelle présente une grande longueur (80m). Les GV de SPX sont conçus en un seul morceau, comme sur REP, moins chers mais plus durs à changer. Les tubes sont en Alliage 800. Les caractéristiques sont détaillées ci-dessous. Le GV avait beau être le premier du genre, aucun incident majeur na été déclaré pendant ses 748 jours dopérations.
## La cuve
Cest assez particulier sur SPX, il y a deux cuve. Une cuve dans une autre. La cuve la plus intérieure contient lensemble du circuit primaire, et la cuve de sécurité qui lentoure permet de contrôler les fuites sodium et de valoriser la convection naturelle de ce dernier, et donc en évacuant la chaleur résiduelle, ce qui permet déviter lévaporation du sodium. Sur Phénix, la faible puissance relative à la surface de cuve permettait de refroidir uniquement par rayonnement de la face externe de la cuve.
Le choix fait sur SPX est de prendre la cuve principale, la dalle supérieure prend la masse. Un schéma pour bien comprendre.
Sur ce schéma, en gris clair la cuve principale, en forme dentonnoir. La cuve de sécurité englobe les pompes primaires. (source: <EDF> [14])
La cuve de SPX, de 21m de diamètre.
## Les pompes primaires
Elles sont toutes mécaniques, et non pas électromagnétiques (réacteurs du futur). Ces pompes sont au nombre de quatre, dune hauteur de 15 m, dun diamètre maximum 2,5 m pour une masse totale sans moteur et avec protection biologique de 120 tonnes. Leur débit atteint presque 4.8m3/s.
Chose à noter, la pompe étant suspendue par en haut, les dilatations thermiques à lentrée sont importantes. Ainsi la pompe est supportée à sa partie supérieure par un anneau flexible permettant la libre inclinaison de la pompe sous laction des déplacements différentiels.
<source> [15]
## Le bouchon couvercle cœur (BCC)
On parle ici de la pièce amovible positionnée en haut du cœur et reposant sur la dalle de maintien.
Cest une pièce multifonction. Il sert à fermer le circuit primaire par le haut, assurant létanchéité. Comme sur un REP, le BCC supporte et positionne les mécanismes de commande des barres et linstrumentation de surveillance du cœur. Il a aussi un rôle de protection biologique et thermique. Par rapport à un REP, le BCC a aussi une fonction hydraulique, il dévie les jets de sodium à la sortie du cœur.
# 5. Sûreté
## *Maitrise de la réactivité*
Déjà, le réacteur dispose de grappes darrêt pour stopper la réaction en chaîne, elles sont placées en haut (cf. schéma ci-dessous). L<effet Xénon> [16] nest pas présent, simplifiant le contrôle de la réactivité du cœur. Le centre du cœur, là où il est le plus chaud, induit des variations de densité du sodium, contribuant à des insertions ponctuelles de réactivité. Lobjectif est de se prémunir en concevant un cœur CFV (faible vidange) comme le projet ASTRID. Leffet est dautant plus fort que le cœur est grand.
## *Evacuation de la puissance*
Le sodium a une plus grande marge à lébullition que leau par rapport au fonctionnement normal. L <inertie thermique> [17] du sodium ( résistance au changement température lors dun transitoire). Des systèmes diversifiés sont mis en place pour évacuer la puissance résiduelle, dont des échangeurs sodium-air. Sur SPX, le DRACS est le BPR sont passifs à 4 boucles. Le RVACS est actif à deux boucles. Il ny a pas de SGOSHDR sur SPX.
## *Maitrise du confinement*
/Première barrière (gaine combustible)/ : la conductivité thermique élevée du sodium (x70 par rapport à leau) assure un coefficient déchange important entre les gaines et le sodium. Concernant les ruptures de gaine, elles sont de deux types, /ouverte/ ou /gazeuse/. Les RNR français sont équipés du système DND (Détection de Neutrons Différés) pour détecter les ruptures ouvertes de gaine. Lassemblage défectueux est ensuite identifié et retiré du cœur (on sinterdit de fonctionner en gaines percées). Dans le cas des ruptures par rejet de gaz de fission, des rejets peuvent alors avoir lieu par les soupapes de protection du circuit dargon du ciel de pile
/La deuxième barrière/ est assez complexe à définir sur RNR-Na, on va donc regarder seulement le concept intégré ici (type SPX).
* cuve principale du réacteur (21m de diamètre),
* cuve de sécurité, cette dernière étant prévue pour collecter le sodium primaire en cas de la fuite de la cuve principale (22.5m de diamètre),
* fermeture supérieure du réacteur,
* circuits auxiliaires véhiculant du sodium primaire ou du gaz de couverture (argon) hors du circuit primaire,
* tubes des échangeurs intermédiaires (EI) séparant le sodium primaire du sodium intermédiaire,
* tubes des échangeurs des circuits dévacuation de la puissance résiduelle immergés dans le circuit primaire.
En résumé, tout ce qui constitue la cuve et sa partie supérieure, plus les traversées. Cette barrière *nest pas étanche.* Il existe des fuites dargon au niveau de la fermeture supérieure par louverture des soupapes pour réguler la pression du “ciel de pile”. Ces fuites sont contrôlées et mesurées régulièrement.
/La troisième barrière (bâtiment en béton très résistant/) la très faible pression primaire simplifie grandement les problématiques de fuite et de tenue de lenceinte de confinement. En revanche, la réaction sodium-eau est à surveiller, ne serait-ce quavec lhumidité ambiante. Certains designs proposent de changer leau par du <CO2 supercritique> [18].
Troisième barrière qui est la plus grande jamais construite.
## La sûreté de manutention du combustible neuf et usé
/A finir/
## *La gestion des accidents graves*
Concernant les accidents graves, les normes à lépoque de Phénix nimposaient pas de système de mitigation. SPX avait quand à lui un récupérateur à débris de corium dans sa cuve. On lappelait le cendrier, il était originellement conçu pour résister à la fusion complète de 7 assemblages, la fusion totale étant jugée trop improbable en raison des caractéristiques de sûreté du cœur.
# 6. Cycle combustible
> Cette partie est la plus important pour comprendre lintérêt des RNR-Na dans une optique de gestion durables des matières radioactives françaises. La France est assise sur une mine dor qui ne demande quà être exploité, à la différence notable que, cette fois, lor est déjà miné et ne demande quà être valorisé.
## Complémentarité REP-RNR
Il est important de comprendre que les RNR se positionnent comme létape suivant celle du déploiement de REP. Le plutonium généré par les irradiations en REP permet de démarrer des RNR. Le MOx neuf (voire usé) est exploitable en coeur rapide. Cest un point clé car cela permet de se baser sur un cycle existant, ce qui donne au RNR-Na un avantage considérable sur dautres technologies de 4e génération tels que les réacteurs à haute température (<HTR> [19]) à combustible <TRISO> [20] ou les réacteurs à <sels fondus> [21] (sel chlorure ou fluorure)
Source [1] p.158
En létat actuel du cycle français, le parc produit environ 10 tonnes de Pu par an. Les REP viennent donc se placer comme létape préliminaire (et indispensable) à létablissement dune filière rapide qui a besoin de plutonium pour démarrer ses premiers cœurs. Lobjectif à très long terme (plusieurs décennies) est la surgénération, qui permet ensuite à la filière de sautoalimenter. Ainsi il est nécessaire de maintenir la filière REP pour accompagner les premiers RNR.
## Retraitement du combustible
/A finir/
## Transmutation des actinides mineurs
Déjà, de quels isotopes parle-t-on ? Dans lordre dimportance, lAméricium (Am 241, Am 243), le Curium (Cm 244, Cm 245) et le Neptunium (Np 237).
Combustible usé de REP-UOx
Lobjectif est double, obtenir des colis moins toxiques…et beaucoup moins chauds ! Je ne vous dirai pas que les déchets ne seront plus un problème, mais la transmutation des AM ouvre la voie à des modes de gestion beaucoup plus simples. De plus, cela permettrait dutiliser CIGEO encore mieux, du fait de la possibilité daugmentation de concentration de matière dans les alvéoles, la chaleur résiduelle étant moins élevée ! Ci-dessous, les contributions des AM à la radiotoxicité des colis et à leur chaleur.
Convertir les actinides mineurs en énergie permettrait de diminuer leur radiotoxicité. (cf. [1] p.171)
Mais cela ferait aussi des colis moins chauds à gérer. (cf. [1] p.171)
Les processus chimiques impliqués dans le retraitement et lextraction des actinides mineurs dépassent mes compétences, mais les personnes intéressées peuvent toujours aller lire la monographie CEA sur la séparation des actinides des combustibles usés (disponible <ici> [22]). Cest un sujet passionnant qui mériterait un article entier, mais nétant pas chimiste je ne my risquerai pas.
En supposant une extraction efficace dans le combustible de ces AM, on peut maintenant regarder les potentiels usages en RNR. Déjà, la neutronique du RNR est plus favorable à la transmutation des AM:
A comprendre ainsi: “Le Neptunium 237 a 30 fois plus de chance dêtre capturé que de fissionner en REP-MOx. Cela passe à 5.3 en RNR-MOx”.
# 6. Les matériaux
## 6.1 Les matériaux du combustible
Les matériaux structurels sont en acier inoxydable austénitique. Le combustible est une poudre MOx compactée en pastille. Acier AIM1 sur SPX, AIM2 sur ASTRID.
Le tube hexagonal est en acier EM10
## 6.2 Les matériaux structurels
* Le barillet, à lorigine en acier 15 D3, a été changé suite à une fissure rapide.
* Les tubes GV de SPX sont en alliage à forte teneur en nickel, du type Alliage 800.
* La cuve est en acier austénitique (316LN pour basse teneur carbone (L) et azote contrôlé (N)).
* La robinetterie est en acier inoxydable austénitique.
# 7. Exploitation et bilan de SPX
/Cest la partie où je ménerve. Vous allez lêtre aussi en lisant jusquau bout./
*Un prototype arrêté trop tôt*
> /“ Le simple bon sens dicte la marche à suivre : puisque linvestissement est fait, puisque le combustible est disponible, et puisque les dépenses dexploitation peuvent être équilibrées par les fournitures délectricité, dépensons le plus tard possible les sommes inéluctables que nécessiteront la mise à larrêt définitif et le démantèlement de la centrale. “/ Georges Vendryes
*Comprendre ses performances industrielles*
Sur les 10 années dopération du réacteur :
* 54 mois de procédures administratives pendant lesquelles le réacteur est en état de fonctionner, mais nest pas autorisé
* 53 mois de réel fonctionnement
Deux évènements non nucléaires nont pas aidé le réacteur:
* En 1990, le toit de la salle des machines seffondre à cause dune chute de neige exceptionnelle.
* La turbine de 1200MWe nétait pas encore prête, il a fallu en faire deux de 600MWe. Cela a conduit à des difficultés de fonctionnement importantes dans les premières années et à des baisses notables du coefficient de disponibilité.
*Les fuites sodium*
Superphénix aura connu *3 très petites fuites* de sodium (à comparer à Phénix qui en a eu 32, et oui le retour dexpérience, ça compte).
/Première fuite:/ mai 1987, une fuite sodium est constatée sur le barillet. Cette fuite est causée par la corrosion dun acier proposé par le partenaire allemand… Or cet acier nétait ni utilisé, ni validé sur Phénix. Cet équipement sera remplacé et cela nécessita une intervention de 18 mois.
/Deuxième fuite :/ en 1990, de lair sinfiltre dans la partie supérieure, dans le ciel dargon. Cette fuite est causée par un compresseur de mauvaise fabrication. Cette fuite a servi de raison aux politiques pour paralyser le réacteur qui ne pourra pas fonctionner pendant 4 ans.
/Troisième fuite :/ en 1995, une fuite dargon sur le tube dalimentation dune cloche déchangeur, est localisée et réparée sur place directement.
/Bilan :/ trois fuites sans aucun rejet à lenvironnement, sans conséquence radiologique grave.
*Rejets dans lenvironnement*
/à finir/
*Conséquences sociales de larrêt de SPX*
Larrêt fut si brutal que beaucoup de personnes se sont retrouvées au chômage du jour au lendemain.
Je vous conseille cet excellent article:
<> [23]
## L'arrêt de Superphénix fut un désastre humain
### La fermeture de la centrale de Creys-Malville en 1998 s'apparente à un suicide économique et technologique.
www.contrepoints.org
*Justification de larrêt de SPX, et aucun argument ne tient*
/à finir/
<> [24]
## La politique énergétique de la France : passion ou raison ? (tome 2) - Sénat
### Le Sénat a pour missions premières le vote de la loi, le contrôle du Gouvernement et l'évaluation des politiques…
www.senat.fr
# 8. La suite de SPX
Le projet ASTRID, porté par le CEA, visant à développer un RNR-Na de puissance intermédiaire, a été abandonné (en réalité repoussé après 2050, ce qui revient à tuer la compétence et donc abandonner le projet).
Le CEA a récemment essaimé deux structures privées afin de relancer les concepts de RNR-Na. Lespoir est désormais à placer dans deux structures, <Hexana> [25] et <Otrera> [26].
Les deux concepts reprennent certaines briques technologiques du projet ASTRID. La différence notable est sur léchangeur intermédiaire:
* Hexana a fait le choix dun stockage de sels fondus pour servir de batterie thermique, en utilisant un sel non réactif avec le sodium dans léchangeur
* Otrera a fait le choix de léchangeur sodium-diazote du projet ASTRID.
Ces deux start-up proposent la technologie la plus mature de tout le spectre du nucléaire innovant, en France comme à linternational. On parle de 400 années réacteurs en fonctionnement. Soit plus que les RNR-Pb (plomb), RNR-gaz et RSF (sels fondus) réunis. Nous en avons eu trois en France, à différentes puissances permettant de valider le concept.
Souhaitons que cette fois-ci la France comprenne quelle a rendez-vous avec son avenir.
# 9. Conclusion
Jespère vous avoir donné des éléments utiles pour comprendre les RNR-Na et le génie derrière Superphénix. Vous saurez quoi répondre quand on vous parlera des soi-disant “dangers” de SPX.
*Cet article est dédié aux 3000 techniciens et ingénieurs, hommes et femmes, privés de leur formidable machine, avec les conséquences sociales associées à cette brutale fermeture. Superphénix a été tué par lignorance des politiques. La France avait une avance considérable quelle a aujourdhui perdu. Soyons collectivement à la hauteur de lhéritage de nos anciens, à qui je nai quune chose à dire: merci.*
Plaque commémorative devant SPX.
Photo tirée de “Superphenix Technical and Scientific Achievements” par Joël Guidez.
Le phénix renait toujours de ses cendres. Merci de mavoir lu 🧡.
# Sources
[1] Source principale, monographie CEA RNR-Na.
<> [27]
## les réacteurs nucléaires à caloporteur sodium
### Cette monographie décrit l'historique et le retour d'expérience technique accumulé sur ces réacteurs, dont les trois…
www.cea.fr
Source [2]
<https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/52/111/52111240.pdf> [28]
Source [3]
<> [29]
Superphenix
<> [30]
Nuclear
<> [31]
Sodium
<> [32]
--
<> [33]
--
<> [34]
=> https://miro.medium.com/v2/resize:fill:144:144/1*60DUNHT6Ctkb28GK-A_ymg.jpeg
Follow
<> [35]
## Written by Dragonfeu
<3 Followers> [36]
Cf @Draagonfire2 sur twitter pour les infos.
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<> [37]
Help
<> [38]
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<> [39]
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<> [40]
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=> https://www.orano.group/en/unpacking-nuclear/all-about-plutonium#:~:text=In%20this%20reaction%2C%20uranium%2D238,239%20transforms%20into%20plutonium%2D239. [9] source
=> https://fr.wikipedia.org/wiki/Clementine_(r%C3%A9acteur) [10] Clementine
=> https://fr.wikipedia.org/wiki/Experimental_Breeder_Reactor_I [11] /Experimental Breeder Reactor I/
=> https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89lectronvolt [12] électron-volt
=> https://www.hexana.fr/ [13] Hexana
=> https://www.isere.fr/sites/default/files/presentation-edf-cli-publique-de-creys-malville-08112022-vedef.pdf [14] EDF
=> https://www.shf-lhb.org/articles/lhb/pdf/1977/05/lhb1977054.pdf [15] source
=> https://fr.wikipedia.org/wiki/Empoisonnement_au_x%C3%A9non [16] effet Xénon
=> https://fr.wikipedia.org/wiki/Inertie_thermique [17] inertie thermique
=> https://fr.wikipedia.org/wiki/Dioxyde_de_carbone_supercritique [18] CO2 supercritique
=> https://laradioactivite.com/articles/energie_nucleaire/reacteursahautestemperatures [19] HTR
=> https://www.discoverthegreentech.com/nucleaire/combustibles/triso/ [20] TRISO
=> https://medium.com/p/69f2170689ca/edit [21] sels fondus
=> https://www.cea.fr/multimedia/Documents/publications/monographie-nucleaire/CEA_Monographie6_Traitement-recyclage-combustible-nucleaire-use_2008_Fr.pdf [22] ici
=> https://www.contrepoints.org/2015/09/09/221198-larret-de-superphenix-fut-un-desastre-humain?source=post_page-----f23c9a43cc08-------------------------------- [23]
=> https://www.senat.fr/rap/l97-4392/l97-439230.html?source=post_page-----f23c9a43cc08-------------------------------- [24]
=> https://www.hexana.fr/ [25] Hexana
=> https://otrera.fr/ [26] Otrera
=> https://www.cea.fr/multimedia/Pages/editions/ouvrages/monographies-nucleaire/reacteurs-nucleaires-caloporteur-sodium.aspx?source=post_page-----f23c9a43cc08-------------------------------- [27]
=> https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/52/111/52111240.pdf [28] https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/52/111/52111240.pdf
=> /tag/superphenix?source=post_page-----f23c9a43cc08-------------------------------- [29]
=> /tag/nuclear?source=post_page-----f23c9a43cc08-------------------------------- [30]
=> /tag/sodium?source=post_page-----f23c9a43cc08-------------------------------- [31]
=> /m/signin?actionUrl=https%3A%2F%2Fmedium.com%2F_%2Fvote%2Fp%2Ff23c9a43cc08&amp;operation=register&amp;redirect=https%3A%2F%2Fmedium.com%2F%40dragonfeu%2Flaventure-de-superph%25C3%25A9nix-f23c9a43cc08&amp;user=Dragonfeu&amp;userId=7398e98dfa8&amp;source=---footer_actions--f23c9a43cc08---------------------clap_footer----------- [32]
=> /m/signin?actionUrl=https%3A%2F%2Fmedium.com%2F_%2Fvote%2Fp%2Ff23c9a43cc08&amp;operation=register&amp;redirect=https%3A%2F%2Fmedium.com%2F%40dragonfeu%2Flaventure-de-superph%25C3%25A9nix-f23c9a43cc08&amp;user=Dragonfeu&amp;userId=7398e98dfa8&amp;source=---footer_actions--f23c9a43cc08---------------------clap_footer----------- [33]
=> /@dragonfeu?source=post_page---post_author_info--f23c9a43cc08-------------------------------- [34]
=> /@dragonfeu?source=post_page---post_author_info--f23c9a43cc08-------------------------------- [35]
=> /@dragonfeu/followers?source=post_page---post_author_info--f23c9a43cc08-------------------------------- [36] 3 Followers
=> https://help.medium.com/hc/en-us?source=post_page-----f23c9a43cc08-------------------------------- [37]
=> https://medium.statuspage.io/?source=post_page-----f23c9a43cc08-------------------------------- [38]
=> /about?autoplay=1&amp;source=post_page-----f23c9a43cc08-------------------------------- [39]
=> /jobs-at-medium/work-at-medium-959d1a85284e?source=post_page-----f23c9a43cc08-------------------------------- [40]
=> pressinquiries@medium.com?source=post_page-----f23c9a43cc08-------------------------------- [41]
=> https://blog.medium.com/?source=post_page-----f23c9a43cc08-------------------------------- [42]
=> https://policy.medium.com/medium-privacy-policy-f03bf92035c9?source=post_page-----f23c9a43cc08-------------------------------- [43]
=> https://policy.medium.com/medium-terms-of-service-9db0094a1e0f?source=post_page-----f23c9a43cc08-------------------------------- [44]
=> https://speechify.com/medium?source=post_page-----f23c9a43cc08-------------------------------- [45]
=> /business?source=post_page-----f23c9a43cc08-------------------------------- [46]

370
gmi.lua
View File

@ -1,370 +0,0 @@
-- This is a gross hack of the sample custom writer for pandoc.
-- It produces output
-- that is very similar to that of pandoc's HTML writer.
-- There is one new feature: code blocks marked with class 'dot'
-- are piped through graphviz and images are included in the HTML
-- output using 'data:' URLs. The image format can be controlled
-- via the `image_format` metadata field.
--
-- Invoke with: pandoc -t gmi.lua
--
-- Note: you need not have lua installed on your system to use this
-- custom writer. However, if you do have lua installed, you can
-- use it to test changes to the script. 'lua sample.lua' will
-- produce informative error messages if your code contains
-- syntax errors.
local pipe = pandoc.pipe
local stringify = (require "pandoc.utils").stringify
-- The global variable PANDOC_DOCUMENT contains the full AST of
-- the document which is going to be written. It can be used to
-- configure the writer.
local meta = PANDOC_DOCUMENT.meta
-- Choose the image format based on the value of the
-- `image_format` meta value.
local image_format = meta.image_format and stringify(meta.image_format) or "png"
local image_mime_type =
({
jpeg = "image/jpeg",
jpg = "image/jpeg",
gif = "image/gif",
png = "image/png",
svg = "image/svg+xml"
})[image_format] or error("unsupported image format `" .. image_format .. "`")
-- Character escaping
local function escape(s, in_attribute)
return s:gsub(
'[<>&"\']',
function(x)
if x == "<" then
return "&lt;"
elseif x == ">" then
return "&gt;"
elseif x == "&" then
return "&amp;"
elseif in_attribute and x == '"' then
return "&quot;"
elseif in_attribute and x == "'" then
return "&#39;"
else
return x
end
end
)
end
-- Helper function to convert an attributes table into
-- a string that can be put into HTML tags.
local function attributes(attr)
local attr_table = {}
for x, y in pairs(attr) do
if y and y ~= "" then
table.insert(attr_table, " " .. x .. '="' .. escape(y, true) .. '"')
end
end
return table.concat(attr_table)
end
-- Table to store footnotes, so they can be included at the end.
local notes = {}
local links = {}
-- Blocksep is used to separate block elements.
function Blocksep()
return "\n\n"
end
-- This function is called once for the whole document. Parameters:
-- body is a string, metadata is a table, variables is a table.
-- This gives you a fragment. You could use the metadata table to
-- fill variables in a custom lua template. Or, pass `--template=...`
-- to pandoc, and pandoc will do the template processing as usual.
function Doc(body, metadata, variables)
local buffer = {}
local function add(s)
table.insert(buffer, s)
end
add(body)
if #notes > 0 then
add("### footnotes")
for _, note in pairs(notes) do
add(note)
end
end
if #links > 0 then
add("### links")
for _, link in pairs(links) do
add(link)
end
end
return table.concat(buffer, "\n") .. "\n"
end
-- The functions that follow render corresponding pandoc elements.
-- s is always a string, attr is always a table of attributes, and
-- items is always an array of strings (the items in a list).
-- Comments indicate the types of other variables.
function Str(s)
return s
end
function Space()
return " "
end
function SoftBreak()
return " "
end
function LineBreak()
return "\n"
end
function Emph(s)
return "/" .. s .. "/"
end
function Strong(s)
return "*" .. s .. "*"
end
function Subscript(s)
return "_" .. s
end
function Superscript(s)
return "^" .. s
end
function SmallCaps(s)
return '<span style="font-variant: small-caps;">' .. s .. "</span>"
end
function Strikeout(s)
return " --- " .. s .. " --- "
end
function Link(s, tgt, tit, attr)
local text = s
local textIsLink = false
if string.find(s, "=>", 1, true) ~= nil then
textIsLink = true
s = string.sub(s, 2)
end
if not string.len(tit) == 0 then
text = s .. "(" .. tit .. ")"
end
local num = #links + 1
-- add link to the link table.
table.insert(links, "=> " .. escape(tgt, true) .. " [" .. num .. "] " .. text)
-- return the link text and ref number.
-- sthing not quite right here
if textIsLink then
return text .. " [" .. num .. "]"
end
return "<" .. text .. "> [" .. num .. "]"
end
function Image(s, src, tit, attr)
return "=> " .. src .. " " .. tit .. "\n"
end
function Code(s, attr)
return "`" .. s .. "`"
end
function InlineMath(s)
return "$" .. s .. "$"
end
function DisplayMath(s)
return "$" .. s + "\n$\n"
--return "\\[" .. escape(s) .. "\\]"
end
function SingleQuoted(s)
return '"' .. s .. '"'
end
function DoubleQuoted(s)
return "'" .. s .. "'"
end
function Note(s)
local num = #notes + 1
-- insert the back reference right before the final closing tag.
-- add note to the note table.
table.insert(notes, "[" .. num .. "] " .. s)
-- return the footnote reference, linked to the note.
return "[fn " .. num .. "]"
end
function Span(s, attr)
return s
end
function RawInline(format, str)
if format == "html" then
return str
else
return ""
end
end
function Cite(s, cs)
return "\nsorry cite not implemented\n"
end
function Plain(s)
return s
end
function Para(s)
return s .. "\n"
end
-- lev is an integer, the header level.
function Header(lev, s, attr)
if lev == 1 then
return "# " .. s .. "\n"
elseif lev == 2 then
return "## " .. s .. "\n"
elseif lev == 3 then
return "### " .. s .. "\n"
else
return s .. "\n"
end
end
function BlockQuote(s)
return "> " .. s .. "\n"
end
function HorizontalRule()
return "```\n----------------------------------------------------------- <hr>\n```\n"
end
function LineBlock(ls)
return "LineBlock not implemented"
--return '<div style="white-space: pre-line;">' .. table.concat(ls, '\n') .. '</div>'
end
function CodeBlock(s, attr)
return "```\n" .. s .. "\n```"
end
function BulletList(items)
local buffer = {}
for _, item in pairs(items) do
table.insert(buffer, "* " .. item)
end
return table.concat(buffer, "\n")
end
function OrderedList(items)
local buffer = {}
for _, item in pairs(items) do
table.insert(buffer, "* " .. item)
end
return table.concat(buffer, "\n")
end
function DefinitionList(items)
local buffer = {}
for _, item in pairs(items) do
local k, v = next(item)
table.insert(buffer, "### " .. k .. "\n" .. table.concat(v, "\n"))
end
return table.concat(buffer, "\n")
end
-- Convert pandoc alignment to something HTML can use.
-- align is AlignLeft, AlignRight, AlignCenter, or AlignDefault.
local function html_align(align)
if align == "AlignLeft" then
return "left"
elseif align == "AlignRight" then
return "right"
elseif align == "AlignCenter" then
return "center"
else
return "left"
end
end
function CaptionedImage(src, tit, caption, attr)
return '<div class="figure">\n<img src="' ..
escape(src, true) ..
'" title="' .. escape(tit, true) .. '"/>\n' .. '<p class="caption">' .. escape(caption) .. "</p>\n</div>"
end
-- Caption is a string, aligns is an array of strings,
-- widths is an array of floats, headers is an array of
-- strings, rows is an array of arrays of strings.
function Table(caption, aligns, widths, headers, rows)
-- finding out more about lua than I wanted to here...
local function dQuote(value)
if value == nil then
return nil
end
return '"' .. value .. '"'
end
-- accumulate table csv in string res
local res = "```" .. caption .. "\n"
-- get the top line
for i, col in pairs(headers) do
if i > 1 then
res = res .. ","
end
res = res .. dQuote(col)
end
res = res .. "\n"
-- get the rest of the table
for i, curRow in pairs(rows) do
for i, col in pairs(curRow) do
if i > 1 then
res = res .. ","
end
res = res .. dQuote(col)
end
res = res .. "\n"
end
res = res .. "``` "
-- send it to pandoc
return res
end
function RawBlock(format, str)
if format == "html" then
return str
else
return ""
end
end
function Div(s, attr)
return s
--return "<div" .. attributes(attr) .. ">\n" .. s .. "</div>"
end
-- The following code will produce runtime warnings when you haven't defined
-- all of the functions you need for the custom writer, so it's useful
-- to include when you're working on a writer.
local meta = {}
meta.__index = function(_, key)
io.stderr:write(string.format("WARNING: Undefined function '%s'\n", key))
return function()
return ""
end
end
setmetatable(_G, meta)

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