Le fonctionnement de la centrale nucléaire de Gösgen (KKG) fait intervenir des substances radioactives. Pour cette raison, différentes mesures de sécurité sont prises, afin de protéger l'homme et l'environnement, mais aussi l’installation.
L’objectif de sécurité suprême de la centrale nucléaire de Gösgen est la protection contre le rayonnement émis par les sources radioactives situées au sein des installations. L’objectif de la technique de sécurité des réacteurs est d’assurer le confinement des produits de fission radioactifs qui sont produits par la fission nucléaire. Les dispositions de sécurité doivent garantir qu’aussi bien en exploitation normale qu’en cas d’incident, aucune radioactivité ne s’échappe de manière incontrôlée de l’installation et ne menace ainsi les êtres vivants et l’environnement. De plus, elles doivent assurer dans les très rares cas d’événements hors dimensionnement la limitation à un niveau acceptable du danger auquel sont exposés les êtres humains et l’environnement.
La prévention des incidents constitue donc la priorité absolue. Des mesures administratives et des dispositifs conceptuels doivent détecter à temps tout dysfonctionnement, l’empêcher ou en limiter les conséquences de telle manière que son évolution en un incident avec répercussions sur l’environnement puisse être exclue. Une prévention judicieuse des dommages exclut toute tolérance de défaillances humaines et d’incidents matériels. Il résulte de cette prévention systématique une conception technique de l’installation qui tolère les défectuosités possibles, tout en garantissant des réserves de sécurité suffisantes même en cas d’incident.
Dans les réacteurs à eau sous pression, de l’eau dite «ordinaire», pure et entièrement déminéralisée, est utilisée à la fois comme modérateur et comme caloporteur. Cette appellation de réacteur à eau sous pression découle de la pression élevée à laquelle est soumis le fluide caloporteur de refroidissement du réacteur pour éviter son passage en phase vapeur dans le circuit primaire. L’eau de refroidissement modère les neutrons générés par la fission nucléaire; elle freine jusqu’à une vitesse dite «thermique» les neutrons émis à vitesse élevée par la fission du combustible, vitesse à laquelle ils peuvent déclencher une nouvelle réaction de fission en chaîne de l’uranium fissile 235. La sécurité «intrinsèque» du réacteur repose ainsi sur les propriétés du modérateur (caloporteur) et du combustible. Elle aboutit ainsi à ce que, lors de toute élévation de température dans le cœur du réacteur, la production d’énergie thermique soit physiquement réduite par la fission nucléaire. Lorsque la température du caloporteur augmente et qu’il se forme des microbulles de vapeur, la densité de l’eau diminue, et moins de neutrons sont ralentis. Par ailleurs, en cas d’élévation de la température du combustible, davantage de neutrons sont absorbés par l’uranium 238 non fissile, le constituant principal du combustible. Moins de neutrons sont alors disponibles pour le déclenchement de nouvelles réactions en chaîne. Ces deux effets physiques contribuent ainsi à une autolimitation de la puissance du réacteur.
En cas d’incident avec perte du caloporteur due à une fuite importante, la réaction en chaîne s’arrêterait brutalement, d’une part grâce à l’absorption d’un plus grand nombre de neutrons du fait de l’augmentation de la température du combustible, d’autre part du fait de la perte d’effet modérateur par la formation de vapeur dans le cœur du réacteur.
