Palier N4 — Wikipédia

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Le palier N4 correspond à un type de réacteur nucléaire à eau légère français de 2^e 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 faisait le modèle de réacteur nucléaire le plus puissant au monde de 2000 à 2018, jusqu'à la mise en service du premier EPR de la centrale nucléaire de Taishan, d'une puissance de 1 660 MW.

Historique[modifier | modifier le code]

Le palier N4, pour « nouveau 4 boucles »^[1] constitue le troisième et dernier palier du parc de réacteur nucléaire français de deuxième génération. Avec seulement 4 réacteurs construits, il fait suite aux 20 réacteurs de 1 300 MW du palier P4/P'4, et aux 34 réacteurs de 900 MW des paliers CP0 et CPY.

La Déclaration d'Utilité Publique (DUP) du palier N4 est obtenue en 1979 et l'avant projet est initié 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 CP0, CPY et P4/P'4)^[2].

Comme pour les 58 autres réacteurs nucléaires français de deuxième génération, la chaudière nucléaire est fournie par Framatome, et la salle des machines comprenant le groupe turbo-alternateur par Asthom (depuis renommé Alstom)^[3].

Amélioration comparativement aux réacteurs de 900 et 1 300 MWe[modifier | modifier le code]

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].

Comme les autres réacteurs nucléaires français, le combustible est fait d'uranium enrichi entre 3 et 5%. Les réacteurs du palier N4 ne sont pas autorisés à utiliser du combustible MOX^[4],[5].

Caractéristiques techniques[modifier | modifier le code]

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. La puissance thermique délivré par la chaudière nucléaire est de 4 270 MWth, la puissance électrique brute en sortie d'alternateur est de 1 560 MWe, et la puissance électrique nette est de 1 500 MWe, ce qui confère un rendement de 35 %.

Centrales nucléaires françaises pourvues de réacteurs N4[modifier | modifier le code]

Quatre réacteurs du palier N4 ont été construits et sont en service en France : deux à la centrale nucléaire de Civaux dans la Vienne, et deux à la centrale nucléaire de Chooz dans les Ardennes. EDF est l'exploitant de ces deux centrales. L'achèvement du parc des 58 réacteurs nucléaires français dans les années 1990, entraine une surcapacité des moyens de production d'électricité en France^[6]. Ainsi, à des fins de « lissage » permettant un meilleur étalement dans le temps de la mise en service des réacteurs ; la mise en service des réacteurs du palier N4 est volontairement retardée de 4 ou 5 ans par rapport à leur première connexion au réseau (le délai normal de mise en service étant de quelques mois)^[6].

Note : une visite décennale durant plusieurs mois, la date indiquée correspond au début de l'arrêt.

En 2012, Chooz-B2 est le réacteur nucléaire le plus productif en une année avec 12 512,93 GWh produits^[19], ce qui constitue alors le record mondial^{[réf. nécessaire]}. Ce résultat est obtenu grâce à un taux de disponibilité annuel de 96,5 % et un facteur de charge de 95 %^[19].

Sûreté[modifier | modifier le code]

Phénomène de « corrosion sous contraintes »[modifier | modifier le code]

Fin 2021 est détectée lors de la deuxième visite décennale du réacteur de Civaux 1, la présence de microfissures sur des zones de soudures du circuit d’injection de sécurité, dit circuit RIS, permettant en cas d'incident sur le circuit primaire, l'injection d'eau borée afin d'éviter la fusion du cœur. Ces microfissures sont dues 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 de tuyauterie concernées^[20],[21]. 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^[22].

Références[modifier | modifier le code]

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

• Réacteur à eau pressurisée
• Centrale nucléaire en France
• Industrie nucléaire en France

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