La Nuclear Regulatory Commission (NRC) des États-Unis a récemment annoncé qu’elle avait approuvé la certification de la conception du SMR (petit réacteur modulaire) de NuScale, achevant son examen de phase 6 de la demande de certification de conception (DCA) de NuScale. Cela signifie que les SMR utilisant la conception du réacteur NuScale peuvent être légalement construits aux États-Unis dès que le processus de réglementation est terminé. Une certification NRC signifierait également que la certification de la conception dans d’autres pays ne devrait pas poser d’obstacles importants.

Une question qui reste sans réponse à ce stade pour la plupart est de savoir comment fonctionne ce processus de certification au CNRC. Y a-t-il des départements remplis d’ingénieurs au CNRC qui se tournent les pouces depuis des décennies alors que l’industrie nucléaire américaine languit? Qu’y avait-il dans les millions de documents que NuScale a dû envoyer au CNRC dans le cadre du processus de certification, et quelles sont exactement ces six phases?

Restez à l’écoute pour un cours intensif sur la certification des réacteurs nucléaires, après un peu d’histoire des SMR.

De la Russie soviétique avec amour

Porte-conteneurs Sevmorput à moteur SMR en 2007.

Pour autant de fanfare que le concept de petit réacteur modulaire (SMR) obtient ces jours-ci, ce n’est en aucun cas un nouveau concept. Par exemple, les réacteurs qui alimentent les navires militaires et les sous-marins pour les États-Unis, la France, la Chine et la Russie sont des SMR. Ce sont en grande partie des unités autonomes qui, dans le cas des réacteurs navals, peuvent utiliser du combustible d’uranium faiblement enrichi ou très enrichi (principalement américain), une puissance thermique de moins de 100 MW à quelques centaines de MW et une durée de vie du combustible de environ 10-30 ans.

Le seul pays à utiliser actuellement des SMR en service commercial est la Russie, dont le premier SMR (l’EGP-6) est essentiellement une version réduite du réacteur RBMK (rendu populaire par le réacteur n ° 4 de Tchernobyl), avec une puissance électrique de 12 MW. Quatre de ces réacteurs ont été construits dans les années 1970 à la centrale nucléaire de Bilibino, dont trois sont encore opérationnels aujourd’hui. Ces réacteurs devraient être remplacés par le KLT-40S SMR à bord de l’Akademik Lomonosov, qui génère environ 52 MW d’énergie électrique.

Le seul porte-conteneurs à propulsion nucléaire au monde, le Sevmorput, utilise le KLT-40 SMR, tout comme les brise-glaces russes comme le Taymyr. La société derrière le KLT-40 (OKBM Afrikantov) a récemment vu son successeur RITM-200 SMR entrer en service commercial pour la première fois avec les brise-glaces de la série LK-60Ya. Ces SMR sont conçus pour être ravitaillés tous les six à dix ans, avec une puissance de sortie électrique de 55 MW (55 MWe) pour le RITM-200, ou 120 MWe dans le cas du plus grand RITM-400 (puissance de sortie thermique de 315 MW, ou MWth ).

D’autres pays n’ont pas eu autant d’expérience avec les SMR que la Russie, bien que l’Argentine en soit aux dernières étapes de construction avec son projet CAREM SMR de 25 MWe et que la Chine construit son premier SMR sous la forme du 125 MWe ACP100. Des pays comme la Corée du Sud ont autorisé des dessins et modèles qui exigent toujours qu’une partie commerciale intéressée les construise. Le 4S SMR de Toshiba devait être installé en Alaska jusqu’à ce que le projet soit annulé en 2011.

De toute évidence, la licence d’un SMR a beaucoup d’historique de référence lors de l’examen de la nouvelle conception SMR de NuScale.

Déterminations de sécurité

Parmi les tâches du CNRC depuis sa création en 1974 figure la réglementation des centrales nucléaires commerciales. Cela comprend la certification qu’une nouvelle conception de réacteur est sans danger pour la construction et l’exploitation aux États-Unis. Une telle certification de conception est valable 15 ans, avec un renouvellement requis tous les 10 à 15 ans.

Dans le document d’information sur les nouvelles conceptions de centrales nucléaires du CNRC, certaines des choses qu’ils recherchent dans les nouvelles conceptions sont couvertes. Ceux-ci incluent des conceptions qui améliorent les conceptions existantes en étant plus simples et en utilisant des forces telles que la gravité à leur avantage. Cela se reflète par exemple dans les conceptions de réacteur de génération III + par rapport aux conceptions de génération II, où le premier utilise presque invariablement la gravité et les propriétés thermiques des boucles de refroidissement pour le refroidissement passif.

En jetant un œil à la page du calendrier de révision du NuScale SMR, nous pouvons voir les différentes étapes du processus de licence. Après la demande initiale et l’examen d’acceptation, l’examen de sécurité commence pour de bon. Pour la conception de NuScale, la phase 1 a commencé en avril 2018 avec le rapport préliminaire d’évaluation de la sûreté (SER). Cela a été suivi par la phase 2, qui a créé un nouveau SER basé sur les informations nouvellement fournies après les questions soulevées au cours de la phase 1. Après les phases 3-6, cela a abouti au SER final (FSER), qui était accompagné de cette lettre à NuScale d’Anna H. Bradford, directeur de la Division des licences nouvelles et renouvelées du CNRC.

Dans le communiqué de presse du CNRC sur l’achèvement du FSER, il a été noté qu’ils respectaient le calendrier d’examen technique de 42 mois de l’agence et que la prochaine étape sera le processus d’élaboration de règles dans lequel la conception sera officiellement certifiée. Ce certificat « [allow] un service public pour référencer la conception lors d’une demande de licence combinée pour construire et exploiter une centrale nucléaire ».

C’est une chose d’ingénierie

Un aperçu des tâches et responsabilités du CNRC.

Les documents du FSER sont tous accessibles au public sur le site Web du CNRC. Le chapitre 1 («Introduction et discussion générale») couvre un large aperçu de l’ensemble du processus par lequel l’application NuScale est passée. Il couvre l’approche de la revue graduée, différents aspects de la conception étant pris en compte en utilisant l’une des quatre normes différentes selon qu’elles sont liées à la sécurité et significatives du risque (A1) à non liées à la sécurité et non significatives au risque (B2).

Les LWR (Light Water Reactors) et les SMR ne sont pas une nouveauté comme nous l’avons vu précédemment, ils ont pu utiliser une référence standard (NUREG-0800, «Standard Review Plan for the Review of Safety Analysis Reports for Nuclear Power Plants: LWR Edition », Plus précisément la section SMR). Lors des entretiens et des réunions avec les ingénieurs NuScale, le personnel du CNRC s’est efforcé d’obtenir des réponses sur tous les points pertinents, y compris si des échecs sur un élément de niveau B2 pouvaient avoir des implications pour un élément de niveau B1 ou A.

Pour chaque élément, les revendications de NuScale sont examinées, en utilisant des données expérimentales (fournies par les ingénieurs de NuScale) pour sauvegarder lesdites revendications. Le NIST-1 (NuScale Integral System Test Facility) de NuScale est une installation expérimentale créée par NuScale pour examiner les conditions dans la cuve du réacteur et ailleurs qui se produiraient dans un système de réacteur en fonctionnement. Plus de deux millions de pages de données et d’autres informations ont été préparées par NuScale et envoyées au CNRC pour faciliter le processus de certification.

Impliquer l’industrie et le monde universitaire

Avoir un personnel massif sur place au CNRC qui ne gérerait que les tâches liées au CNRC serait plutôt fou, ergo le CNRC a un personnel assez petit, avec de nombreux contrats étant attribués à des entreprises commerciales, des organisations à but non lucratif et des universités chacun année, couvrant tout, de l’assistance technique à la recherche. Ceci en plus des programmes de recherche parrainés par le CNRC, afin d’améliorer la compréhension de l’agence de tous les sujets pertinents, couvrant des sujets tels que la science des matériaux, les approches de sécurité et les propriétés exactes des nouvelles technologies et matériaux.

Ces informations sont ensuite capturées dans des documents de réglementation (NUREG), qui sont ensuite utilisés pour l’autorisation et le renouvellement de l’autorisation des réacteurs nucléaires. Le CNRC maintient une grande section de bibliothèque sur son site Web qui comprend les NUREG. Tout cela permet de rendre l’ensemble du processus de réglementation de l’énergie nucléaire aussi transparent que possible pour le public, tout en fournissant des informations précieuses sur les technologies, les matériaux et les processus impliqués.

Leçons d’apprentissage

L’empreinte carbone des sources d’énergie comparée.

L’une des tâches du CNRC est bien sûr également de répondre aux événements actuels, comme lorsqu’un tsunami et un tremblement de terre massifs ont frappé la côte est du Japon en 2011, entraînant les accidents de la centrale nucléaire de Fukushima Dai-ichi. Bien que la Diète japonaise (la commission qui a enquêté sur l’événement) ait conclu qu’il s’agissait d’un accident d’origine humaine, entraînant la nationalisation de la société en charge (TEPCO), le CNRC a pris des mesures pour s’assurer que toutes les leçons pouvant être tirées de cet accident s’appliquerait à tous les réacteurs américains, qu’ils soient existants ou à construire.

Parallèlement à la nationalisation de TEPCO, le Japon a également réformé son ancienne commission de réglementation nucléaire inadéquate en une nouvelle agence, la Nuclear Regulation Authority (NRA). Cette agence s’inspire davantage de la structure du CNRC, ce qui lui permet d’être aussi impartiale et scientifique que possible.

Bien que l’énergie nucléaire commerciale soit la forme la plus sûre de production d’électricité, avec une empreinte carbone très faible, son image a été fortement ternie par le sentiment anti-nucléaire. Cela augmente considérablement la mise lorsque des entreprises en démarrage comme NuScale cherchent à utiliser les SMR pour décarboner massivement non seulement le réseau électrique, mais également pour remplacer d’autres sources à forte intensité de carbone telles que le chauffage ou la production d’hydrogène. La transparence du CNRC y est utile, mais rares sont ceux qui prendront le temps de parcourir leur bibliothèque complète ou de s’instruire autrement.

La FAQ de NuScale reflète également un certain niveau de frustration avec les «questions habituelles». Au sein de l’industrie nucléaire commerciale, mais aussi dans des domaines connexes, il existe le souhait que l’accent soit mis sur la science et la technologie, plutôt que sur des informations incorrectes et / ou dépassées. L’aspect de sûreté déjà abordé en est un, tout comme l’utilisation incorrecte du terme «déchets nucléaires» pour le combustible LWR usé, qui n’est en réalité que du combustible pour les réacteurs à neutrons rapides.

Le CNRC, mais aussi l’équivalent canadien (CCSN), sont le témoignage d’une industrie bien réglementée, où des scientifiques, des ingénieurs et d’innombrables autres personnes travaillent ensemble pour créer un monde meilleur et plus propre pour le bénéfice de tous.

LAISSER UN COMMENTAIRE

Rédigez votre commentaire !
Entrez votre nom ici