N4 (réacteur nucléaire)
Le réacteur de type N4 est un réacteur nucléaire à eau légère de 2e génération développé par Framatome. Il fait partie de la filière des réacteurs à eau pressurisée.
Sa puissance électrique nette est de 1 500 MWe, ce qui en a fait le modèle de réacteur nucléaire le plus puissant au monde entre 2000 et 2018, détrôné par la mise en service du premier EPR de la centrale de Taishan.
Description
Sa puissance thermique est de 4 270 MWth et sa puissance électrique nette est de 1 500 MWe ce qui lui confère un rendement de 35 %.
Le palier N4, pour « nouveau 4 boucles »[1] constitue le 3ème et dernier palier du parc nucléaire français de 2ème génération. Il fait suite au palier P4/P'4 composé lui même de 32 réacteurs. La DUP de ce nouveau palier est obtenue dès 1979 et l'avant projet est initiée en 1982. Ce palier concrétise la francisation de ses réacteurs, qui ne dépendent plus de la licence américaine Westinghouse (à la différence des réacteurs des paliers précédents CPY et P4/P'4)[2].
Le palier N4 se différencie des paliers précédents par des améliorations substantielles des performances des générateurs de vapeur et des pompes du circuit primaire, ainsi que par la généralisation de technologies numériques pour le pilotage des réacteurs[2]. L'enceinte de confinement est constituée d'une double paroi étanche en béton haute performance[2].
Le cœur du réacteur comporte 205 assemblages combustibles abritant chacun 264 crayons de pastille d'uranium pour un poids total de 110 t. Le combustible est du dioxyde d'uranium (UO2) faiblement enrichi de 3 à 5%. La cuve a une épaisseur de 230 mm, pour une hauteur de 13,65 m et un diamètre de 4,65 m.
Le circuit primaire possède quatre boucles permettant la circulation d'eau légère dans le coeur du réacteur, maintenue à l'état liquide par une pression à 155 bar. Les quatre générateurs de vapeur transmettent la chaleur du circuit primaire au circuit secondaire, et produisent une vapeur à 268,8 °C et 71 bar de pression. Cette vapeur est détendue dans une turbine Arabelle (développée par Alstom[3]), qui couplée à un alternateur délivre une puissance électrique brute de 1 560 MW.
Centrales pourvues de réacteurs N4
Seulement quatre réacteurs de ce type sont en service dans le monde : deux à Civaux et deux à Chooz. EDF est l'exploitant de ces centrales.
| Nom du réacteur | Type de réacteur | Puissance thermique
(MWth) |
Puissance nette (MWe) | Puissance brute (MWe) | Début constr. | 1er raccord. au réseau | Début d'exploitation commerciale |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Chooz-B1[4] | réacteur à eau pressurisée | 4270 | 1500 | 1560 | 01/01/1984 | 30/08/1996 | 15/05/2000 |
| Chooz-B2[5] | réacteur à eau pressurisée | 4270 | 1500 | 1560 | 31/12/1985 | 10/04/1997 | 29/09/2000 |
| Civaux-1[6] | réacteur à eau pressurisée | 4270 | 1495 | 1561 | 15/10/1988 | 24/12/1997 | 29/01/2002 |
| Civaux-2[7] | réacteur à eau pressurisée | 4270 | 1495 | 1561 | 01/04/1991 | 24/12/1999 | 23/04/2002 |
Phénomène de « corrosion sous contraintes »
Fin 2021 est détectée lors de la deuxième visite décennale du réacteur de Civaux 1, l'apparition de microfissures sur des zones de soudures du circuit d’injection de sûreté, dit circuit RIS, permettant en cas d'incident sur le circuit primaire l'injection d'eau borée afin d'éviter la fusion du cœur. C'est microfissures sont dûes à un phénomène de corrosion sous contraintes (CSC). Ce phénomène de CSC atteint également le circuit de refroidissement du réacteur à l'arrêt, dit RRA. Les quatre réacteurs du palier N4 sont atteints au niveau de leurs circuits RIS et RRA. De même certains réacteurs du palier P'4 sont atteints, mais uniquement au niveau leur circuit RIS.
Les quatre réacteurs N4 sont rendus indisponibles durant toute l'année 2022 le temps de l'identification du phénomène et du remplacement de toutes les portions concernées[8] - [9]. Cela participe à l'indisponibilité historique du parc nucléaire français en 2022, dans un contexte de crise énergétique européenne et mondiale.
Le 10 mai 2023 le dernier des quatre réacteurs du palier N4 en réparation, Chooz B1, est reconnecté au réseau national[10].
Références
- EDF Document de référence 2005, page 31, EDF, 18 mai 2006
- « UARGA - Le site de retraités et d'anciens du nucléaire », sur www.uarga.org (consulté le )
- Pierre Coppolani, Nathalie Hassenboehler, Jacques Joseph et Institut National des Sciences et Techniques Nucléaires, La Chaudière des réacteurs à eau sous pression, EDP Sciences, (ISBN 2-86883-741-7 et 978-2-86883-741-7, OCLC 58800632, lire en ligne)
- « PRIS - Reactor Details », sur pris.iaea.org (consulté le )
- « PRIS - Reactor Details », sur pris.iaea.org (consulté le )
- « PRIS - Reactor Details », sur pris.iaea.org (consulté le )
- « PRIS - Reactor Details », sur pris.iaea.org (consulté le )
- « Point actualité unités de production Civaux - 02/2023 », sur EDF,
- Corrosion sous contrainte, retour sur une année inédite, sfen, 24 janvier 2023
- « Redémarrage de l’unité n°1 de la centrale de Chooz : les deux réacteurs produisent à pleine puissance ! », sur EDF,