Centrales nucléaires francaises et risque sismique

Nous avons évoqué, concernant les centrales nippones, le risque associé séisme/tsunami du fait le leur présence sur les cotes du Japon et du fait de la cartographie de l’île et de sa position au point de rupture de 3 grandes plaques tectoniques (voir article).

Le Japon n'est pas seul face au risque sismique. Bien d'autres pays y sont sujets, la France, les USA, etc.

Pour la France, l'IRSN à publié en 2011 cette cartographie sismique.

Superposons-y maintenant l'implantation des centrales nucléaires en exploitation en France à la même date et nous obtenons cette carte :

Nous pouvons donc voir qu'aucune de nos centrales n'est exposé au-delà d'un risque sismique modéré. 

Les zones d'aléa sismique plus élevé sont les régions montagneuses où l'implantation de centrales nucléaires n'est pas rendu possible du fait du relief, du risque sismique et très certainement de l'absence de cours d'eau au débit suffisant comme source froide, élément primordial au fonctionnement.

Cependant, et bien que l'aléa sismique soit faible, la centrale de Civaux a connu un séisme de magnitude 3.1 le 9 septembre 2013. Le site de Chinon avait lui connu un séisme de magnitude 4.1 le 5 novembre 2006. Les sites n'ont pas été affectés par ces séismes. En effet, ils sont dimensionnés pour résister à un séisme supérieur au plus fort séisme historiquement connu dans la région.

Nous pourrons également retenir le séisme de magnitude 4.4 du 22 mai 2015 au large de la centrale de Gravelines sans atteinte pour les installations. De niveau VII sur l'échelle de Mercalli (magnitude 5.7 à 5.8 estimée), le séisme du 06/04/1580 à été pris en compte dans le dimensionnement de la centrale nucléaire qui peut résister à un séisme de magnitude 6.5. Notons enfin que, son épicentre placé sous la mer, dans la partie anglaise du pas de Calais, est localisé au même endroit que le dernier séisme survenu le 22/05/2015, au large de Douvres.

Voir tout le dossier IRSN sur le risque sismique.
Voir le Guide de l'ASN 2/01 du 26/05/2006 relatif à la prise en compte du risque sismique à la conception des ouvrages de génie civil d'installations nucléaires de base à l'exception des stockages à long terme des déchets radioactifs (ex-RFS V.2.g.)

Japon et nucléaire : choix impossible?

Alors que le Japon semble vouloir reprendre le chemin du nucléaire (article du 11/07/2013, article du 20/12/2012, article du 22/04/2015), après avoir stoppé toute production (voir l'article du 14/05/2012) suite à l'accident survenu à Fukushima en mars 2011,

On apprend, dans un article du 13/03/2015 que 20 Minutes relaie de l'AFP, que le pays s’apprête à démanteler 5 réacteurs, en plus des 6 réacteur de la centrale de Fukushima-Daiichi durement touchée par le tsunami du 11/03/2011.

Alors que, contradictoirement, le même article annonce une durée de vie de 60 ans (sous dérogation), le Japon met à l'arrêt définitif 5 de ses unités de production justement à cause de leur age.

Mais Japon et nucléaire sont-ils compatibles?
Tentons d'y voir un peu plus clair...

Nous savons qu'une centrale nucléaire, et peut importe sa filière, à besoin d'une source froide et ce en grande quantité (voir les explications sur les circuits, le troisième appellé "circuit de refroidissement" sur  le site EDF http://energie.edf.com/nucleaire/comment-ca-marche-y/les-grands-principes-de-fonctionnement-48400.html). Ceci constitue le point d'entrée primordiale de toute présence d'une centrale nucléaire. 2 solutions à cela, soit proche d'un fleuve au débit suffisant, soit en bord de mer où la source froide ne fait pas défaut.

Pour le Japon, ça pourrait être simple; il s'agit d'une île.

Maintenant, regardons où se trouvent implantées les centrales nucléaires nippones; en bord de mer. Logique, s'agissant d'une île, d'autant plus volcanique. Ce qui écarte, du fait de son aspect montagneux (voir la carte de l'USGS sur le site http://www.earth-of-fire.com/article-l-archipel-nippon-tectonique-56829118.html) la présence de centrales proches de cours d'eau.

Le problème de la présence de centrales nucléaires en bord de mer devient alors l'activité sismique (voir le site http://www.earth-of-fire.com/article-l-archipel-nippon-tectonique-56829118.html qui explique bien le processus tectonique auquel est soumis le pays). Non pas que les centrales n'y résistent pas. A leur conception, le risque sismique est pris en considération et majoré sur le plus fort séisme connu (voir le guide 2/01 de l'ASN sur la prise en compte du risque sismique à la conception d'ouvrages de génie civil d'INB) . Non, ce sont les effet d'un séisme, dont le tsunami fait parti, qui deviennent alors sensibles pour toute centrale nucléaire. Perte du réseau d' d'alimentation électrique du fait de la chute des lignes aériennes par ex.

Dans le cas de l'accident majeur survenu le 11 mars 2011 à la centrale de Fukushima, les installations ont correctement réagi au séisme par l'arrêt automatique des réacteurs (pour ceux qui étaient en fonctionnement. Pour ceux qui étaient à l'arrêt le problème est autre), et le déclenchement des sources électriques de sauvegarde dû à la perte de l'alimentation électrique.

C'est la vague du tsunami qui à engendré les dégâts qui ont conduits à la catastrophe par le perte de tout moyen de sauvegarde.

Les japonais appellent cet effet cumulé d’événements genpatsu-shinsai.

Même si j'ai une totale confiance en l'exploitation du nucléaire aujourd'hui (si on retire les causes de l'accident de Tchernobyl en d'autres temps), à la lumière des quelques éléments succins exposés, il me semble que le nucléaire nippon cumule les risques qui s’avèrent fatals en cas d’événements cumulés du type de ceux qui ont conduits à l'accident de mars 2011.

Il en ressort, malgré qu'il faille un accident de cet ampleur pour démontrer que les forces de la nature seront toujours plus puissantes que tous les coefficients de sécurité que l'humain pourra mettre en place pour protéger ses installations, que le retour d'expérience (REX) permet de faire évoluer les institutions, les installations, les équipements, les organisations et les hommes en général.(lien)

Un analyse très détaillée (à mon sens, mais je ne suis pas sismologue), sur ce site.

Transposition des filières à d'autres domaines

Notons que plusieurs types de réacteurs, notamment des filières RBMK et REP, sont utilisés, bien que différents de leurs confrères destinés à la production d'électricité civile mais en conservant le principe de fonctionnement, en propulsion nucléaire navale, sur différents types de navires (sous-marins, brise glaces, porte-avions, par ex.).

Cependant, le nucléaire embarqué est, paradoxalement au moins aussi sûr que celui à terre et ce, pour plusieurs raisons : 

• absence de séisme en mer, 
• système dimensionné avec des coefficients de sécurité bien plus importants (à cause de la flexibilité demandée) 
• puissance résiduelle plus faible, 
• neutronique simplifiée par des architectures de cœur particulière (enrichissement, géométrie),
• etc.

A contrario, et du fait qu'ils soient embarqués, cela conduit à des contraintes supplémentaires à intégrer :

• inclinaisons de plate-forme, roulis, tangage,
• accélérations chocs (cas des navires brise-glaces par exemple),
• ambiance marine corrosive,
• agressions de nature variées (explosion d’armes et arti­fices), 
• etc.

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