Comme le définit le document IRSN-2008/98 du 15 décembre 2008 intitulé " Accidents graves des réacteurs à eau de production d’électricité", un accident grave est définit comme étant un accident dans lequel le combustible du réacteur est significativement dégradé par une fusion plus ou moins complète du cœur. Cette fusion est la conséquence d’une élévation importante de la température des matériaux composant le cœur, elle-même résultant d’une absence prolongée de refroidissement du cœur par le fluide caloporteur. Cette défaillance ne peut survenir qu’à la suite d’un grand nombre de dysfonctionnements, ce qui rend sa probabilité très faible (en ordre de grandeur, 10-5 par réacteur et par an).
Pour exemple, le premier accident grave de l'industrie nucléaire civile à été celui survenu en 1979 sur la tranche 2 du site de Three Mile Island par le cumul de défaillances ayant conduit à la fusion partielle du cœur et renoyage de celui-ci.
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