Une protection complète

Les précautions de sécurité des centrales nucléaires ont un objectif: lors de l’exploitation quotidienne ou en cas de dérangements, empêcher la radioactivité de contaminer les collaborateurs, la population et l’environnement. Des mesures architecturales, techniques et organisationnelles veillent par conséquent au parfait fonctionnement de l’installation tout comme à la protection complète contre toute action de l’extérieur ou de l’intérieur.

A l’abri de la radioactivité

Les centrales nucléaires sont construites selon le «principe des poupées russes». A l’instar de ces célèbres figurines en bois emboîtées les unes dans les autres, plusieurs enveloppes de protection enferment efficacement le réacteur. L’enveloppe extérieure, le bâtiment réacteur en béton de plusieurs mètres d’épaisseur, fait écran à la pénétration de radioactivité dans l’environnement et protège simultanément l’installation des influences extérieures. Sous cette enveloppe, on trouve le «confinement», aussi appelé «enceinte de confinement», en acier massif. Il renferme le «bouclier biologique», une épaisse protection en béton armé, et la cuve de pression de façon intégrale et imperméable à l’air. La cuve de pression abrite à son tour le noyau du réacteur. Le combustible est conditionné dans les «crayons combustibles» dont les gaines sont soudées de façon étanche aux gaz.

Ces barrières fonctionnent comme des récipients emboîtés les uns dans les autres. Si l’un d’eux présente une fuite, les autres continuent à assurer la sécurité. Pour que des quantités dangereuses de radioactivité s’échappent du site, il faudrait que tous les récipients perdent simultanément leur étanchéité, ce qui est extrêmement improbable.

De plus, l’enceinte de confinement se trouve sous dépression. En cas de fuite, l’air pénétrerait donc de l’extérieur dans l’enceinte de confinement et non l’inverse. Cependant, si une surpression apparaissait dans cette enceinte, l’air pourrait être évacué à travers un système spécial de filtration. Ce système dit de décompression filtrée retiendrait plus de 99% des substances radioactives (surtout l’iode, le césium et les aérosols) dans la centrale nucléaire. Uranium et plutonium sont peu volatils et ne pénètrent pratiquement pas dans l’environnement. Seuls des gaz rares radioactifs (xénon et krypton) seraient relâchés dans l’air, mais ils s’y décomposeraient rapidement. Des systèmes de décompression filtrée ont été installés dans les centrales nucléaires suisses il y a plus de 20 ans déjà.

Une protection contre les actes terroristes et le sabotage

En Suisse, le risque d’attaques terroristes est pris en compte dès la phase de planification de la centrale nucléaire. A la suite de l’attentat terroriste du 11 septembre 2001 à New York, les autorités de surveillance ont vérifié le niveau de sécurité des centrales nucléaires en cas d’attaque par un gros avion commercial. Les résultats ont montré que les nouvelles centrales nucléaires de Gösgen et de Leibstadt présentaient un niveau de protection pratiquement parfait. Les deux installations plus anciennes de Beznau et Mühleberg sont elles aussi bien protégées, notamment grâce au système de secours d’urgence spécialement blindé, ajouté avant même les événements de New York. Compte tenu du fait que, de par la loi, les analyses de sécurité doivent être actualisées, l’IFSN s’est de nouveau penchée sur le cas de l’attaque suicide d’avion au printemps 2013. Les études datant de l’année 2003 ont été actualisées en 2018 sur la base des évolutions techniques de ces dernières années et il a été démontré une nouvelle fois que les centrales nucléaires étaient bien protégées.

Afin d’éviter toute cyberattaque au sein des centrales nucléaires, les systèmes d’information font l’objet d’une protection particulièrement stricte. Les systèmes logiciels importants pour la sécurité fonctionnent en autarcie, c’est-à-dire qu’ils ne sont plus reliés au monde extérieur (p.ex. via Internet). Des barrières d’accès physiques vers les systèmes sensitifs de contrôle-commande préviennent l’intrusion de virus informatiques. Lors de l’installation de nouveaux systèmes en particulier, les questions de sécurité informatique sont prises en compte comme il se doit. Seul un cercle de personnes très limité et contrôlé, justifiant de formations approfondies et des connaissances techniques, a accès aux différents systèmes. De plus, l’ensemble des collaborateurs sont formés à l’utilisation sûre des systèmes d’information électronique. L’Inspection fédérale de la sécurité nucléaire (IFSN) a étudié et jugé positifs les concepts de sécurité spécifiques aux centrales nucléaires.

Protection contre les séismes et les inondations

Les centrales nucléaires sont construites ou rééquipées de sorte à pouvoir résister à de graves tremblements de terre. Comme pour les barrages, les centrales nucléaires font l’objet de mesures bien plus strictes que les constructions normales. Elles comptent parmi les bâtiments suisses ayant les meilleures propriétés parasismiques.

Les installations suisses ont intentionnellement été construites sur le Plateau. Cette zone enregistre en effet très peu de tremblements de terre et les plus graves sont seulement de magnitude 6. En supposant un éloignement moyen de l’épicentre, les centrales nucléaires résisteraient à de tels séismes sans dégât majeur. Le tremblement de terre survenu au Japon au printemps 2011 a atteint une magnitude 9, développant ainsi une teneur en énergie mille fois plus élevée que le plus fort des tremblements de terre mesuré jusqu’à présent sur le Plateau helvétique. Les centrales nucléaires japonaises ont été capables de supporter ce séisme extrêmement fort – même si elles n’ont pas résisté au tsunami consécutif.

La sécurité antisismique des centrales nucléaires suisses a de nouveau été étudiée de 2008 à 2013 dans le cadre du Pegasos Refinement Project, effectué à l’échelon le plus élevé et le plus sévère d’une procédure reconnue au plan international – que seuls la Suisse et les Etats-Unis ont été en mesure de passer. L’étude a montré que la mise en péril des installations suite à un séisme était moins importante que ce que l’on supposait jusqu’à présent.

La protection contre les évènements extrêmes (tels que les inondations est elle aussi prise en compte dans les mesures de sécurité. Aussi, les installations sont-elles équipées de systèmes de secours spécialement blindés résistant aux inondations.

A la suite de l’accident de Fukushima, la protection contre les inondations a été une nouvelle fois examinée. L’IFSN a néanmoins pu confirmer que toutes les centrales nucléaires suisses étaient en mesure de supporter une inondation extrême, telle que l’on peut en voir en moyenne tous les 10’000 ans. Et ce même si l’alimentation électrique externe est simultanément défaillante et que tous les barrages en amont viennent à céder. Les valeurs limites en vigueur seraient amplement respectées par toutes les installations.

Une protection automatique par arrêt d’urgence

Les arrêts d’urgence imprévus de réacteurs nucléaires surviennent de temps à autre. Ils sont également positifs : ils montrent que les systèmes de sécurité fonctionnent et que la protection automatique a stoppé rapidement le réacteur. Cet événement peut se produire lorsqu’une ou deux des grandeurs physiques (telles que la pression, la température, le flux de neutrons et l’activité) surveillées dans l’installation par le réseau dense d’instruments de mesure atteignent les valeurs limites prescrites.

Lors d’un arrêt d’urgence, les barres de commande sont introduites dans les réacteurs en quelques secondes, ce qui interrompt immédiatement la fission nucléaire. Les turbines sont ensuite désactivées et le générateur est retiré du réseau électrique. Le refroidissement du réacteur se poursuit et la chaleur de désactivation, créée par les produits fissiles dans les crayons combustibles, est évacuée. Le réacteur est donc en sécurité.

Le système de protection du réacteur et d’arrêt d’urgence englobe la totalité des appareils et des équipements, de l’instrumentation à la commande, en passant par la partie logique, nécessaires au déclenchement d’actions de protection. Plusieurs canaux de déclenchement indépendants les uns des autres veillent à ce que le réacteur, même en cas de panne électrique, puisse être stoppé rapidement et en toute sécurité, même manuellement.

Le système automatique d’arrêt d’urgence protège donc également l’installation d’une sollicitation excessive. Il atténue les effets des dysfonctionnements à un niveau non dangereux et concourt à éviter les dommages sur les composants.

Les exploitants des centrales nucléaires sont chargés d’assurer la sécurité dans les installations et autour de celles-ci. Lors de la conception, de la construction et de l’exploitation des centrales, ils doivent engager des mesures de protection répondant aux principes reconnus au plan international.

lls doivent également préparer des mesures de protection d’urgence. Pour la protection en cas d’urgence au voisinage des centrales nucléaires, les exploitants travaillent en étroite collaboration avec les différentes instances fédérales (organisation d’intervention en cas d’augmentation de la radioactivité OIR), les cantons et les communes.