Innkapsling

En Innkapslingsomslutningen - eller inneslutningsbeholder - er en av stål og / eller armert betong som isolerer en sivil eller militær atomreaktor , innenfor hvilken er atomreaktorbeholder og kjerne, atom generatorene damp. Og pressurizer. Den har to hovedfunksjoner:

  1. beskytte reaktoren mot ytre angrep;
  2. beskytte publikum og miljøet mot radioaktive produkter som ellers kan slippes ut i luften eller vannet utenfor primærkretsen i tilfelle en ulykke.

For å gjøre dette må kapslingen være vanntett og tåle støt, temperaturer og trykk som kan oppnås i tilfelle en ulykke, inkludert i tilfelle en større ulykke ( smelting av reaktorkjernen). Utformingen av kabinettet avhenger av hvilken type reaktor som vurderes, men for eksempel har en 900  MWe PWR en 20 cm tykk tank, deretter et 90 cm tykt sylindrisk veggkammer  (80  cm for kuppelen). Kapslingen er den tredje og siste sikkerhetsbarrieren til reaktoren, den første er drivstoffkledning , og den andre er den primære kretsen, fra reaktorbeholderen til dampgeneratorene og trykkgiveren, via rør. Tsjernobyl Anlegget har nå en 4 th kabinett kalt Ark .

Mange rør krysser dette kabinettet. Ventiler på hver side av innkapslingsveggen gjør det mulig å lukke hvert av rørene for å begrense lekkasjer fra innkapslingen. Et sprinklersystem levert av en vanntank gjør det generelt mulig å redusere temperaturen og trykket i tilfelle et problem, samt å bringe ned partikler som slippes ut i luften til bakken.

Typer inneslutning

Den generelle formen på kabinettet avhenger av de fysiske kreftene som kan utgjøre fare for det. Når det gjelder reaktorer der hovedrisikoen er at for høyt trykk fra innsiden til utsiden, generert av utslipp av vanndamp, vil formen på kabinettet ha en tendens til sfærisitet (figur til venstre på illustrasjonen). I tilfelle der det er presset på bakken, på grunn av selve bygningens vekt, som er den dominerende kraften og derfor den største risikoen for strukturell ustabilitet, vil inneslutningen være sylindrisk (sentral figur).

De nylige inneslutningskabinettene er utformet på en sylindrisk base og en øvre del i form av en kuppel eller en halvkule, for å fordele kreftene så godt som mulig uansett situasjon: dampovertrykk, utilsiktet eksplosjon eller av kriminell opprinnelse, jordskjelv , flykollisjon osv. (se figur til høyre).

Inneslutning etter type atomreaktor

Inneslutning av en reaktor med trykkvann

I en trykkvannsreaktor (PWR), en type reaktor som utstyrer flertallet av atomkraftverk i verden og alle kraftverk i Frankrike, er inneslutningens rolle å isolere reaktoren og den primære kretsen den inneholder. Krysser , både radioaktivt, miljøet.

Den sekundære kretsen bruker varmen som frigjøres av den primære kretsen i en varmeveksler og overfører deretter vanndamp under trykk til turbinene, som genererer mekanisk energi. Det er i kommunikasjon med det ytre miljøet, siden kjølingen delvis tilveiebringes av den omgivende luften, så det er nødvendig å ha et middel for å beskytte mot forurensning når tilstanden til reaktoren og den primære kretsen bringer integriteten til den sekundære kretsen. og anleggets infrastruktur generelt.

I 1979 , under ulykken ved kraftverket Three Mile Island i USA, motsto inneslutningsstrukturen, bortsett fra en radioaktiv utslipp av begrenset størrelse og varighet. Siden denne ulykken, i Frankrike, må ethvert nytt sivilt atomkraftverk være utstyrt med en inneslutning, og effektiviteten til sistnevnte blir testet minst hvert tiende år, i løpet av ti år .

Den nye europeiske trykkreaktoren (EPR) har et inneslutningskammer som består av to betongvegger: en innvendig vegg i forspent betong, dekket med en metallskinn på innsiden og en ytre vegg i armert betong, hver av disse veggene har en tykkelse på 1,3 meter.

Inneslutning av en kokende vannreaktor

I en kokende vannreaktor (BWR) er inneslutningen generelt under en inert atmosfære, noe som hindrer operatørene i å få tilgang til reaktorrommet og innebærer en økt risiko for kvelning. På den annen side kan denne atmosfæren forhindre en hydrogeneksplosjon i innhegningen, men som Fukushima demonstrerte, ikke i reaktorbygningen.

For den samme elektriske strømmen som leveres, er inneslutningen av en kokevannsreaktor mindre enn den for en trykkvannsreaktor.

Eksempel på etterfølgende inneslutning på en RBMK-reaktor

Etter katastrofen 26. april 1986 var reaktor RBMK 1000 n o  4 i Tsjernobyl kjernekraftverk utstyrt med en inneslutning som en betongsarkofag. Fraværet av et slikt sikkerhetstiltak under utformingen av anlegget var en av hovedårsakene til spredning av store mengder radioaktive materialer i miljøet, hovedsakelig i form av cesium 137 og jod 131 .

Siden 6. mai 1986reaktorkjernen er størknet: koriumet har gradvis strømmet ut i undertrykkingsbassenget under reaktoren. Svømmebassenget, heldigvis tømt under håndteringen av ulykken, spilte heldigvis rollen som den nedre delen av inneslutningen av nettstedet. Hvis vann hadde vært tilstede i bassenget da den smeltede kjernen var ferdig med å løpe der, ville den umiddelbart ha fordampet og kunne ha eksplodert av overtrykk, og satt i fare integriteten til den øvre inneslutningsanordningen.

Den nye foredragsholderen ble levert i juli 2019 . Det ville være ifølge Novarka "den største mobile landstrukturen noensinne er bygget", med et spenn på 257 meter, en bredde på 162 meter, en høyde på 108 meter og en totalvekt på 36.000 tonn. Kabinettet ble finansiert av Den europeiske banken for gjenoppbygging og utvikling , det amerikanske selskapet Bechtel (spesialisert innen konstruksjon og prosjektering) og sluttkunden, lederen for Tsjernobyl-anlegget (CHNPP).

Se også

Merknader og referanser

  1. i kinetiske studier av radikal oksidasjon i gassfasen av organiske jodider og av dannelsen av jodoksidpartikler under simulerte forhold for innhegningen av en atomreaktor i en alvorlig ulykkesituasjon  ; Doktorgradsavhandling fra Aix-Marseille University (se s. 21 og følgende på 297), IRSN
  2. Major Risk and Environment Group, Rouen Academy, 2009: Forseglingsbarrierer for atomkraftverk
  3. Fransk lovgivning om kjernefysisk sikkerhet på nettstedet til Senatet.
  4. http://www.areva.com/FR/activites-1710/la-centrale-epr-en-un-coup-d-il.html
  5. [PDF] Ulykker skyldes ioniserende stråling , IRSN rapport , 2007
  6. [PDF] Metrologiske data og risikovurdering i Frankrike under Tsjernobyl-ulykken (april 26, 1986). Historisk oppdatering , Pierre Galle, Raymond Paulin, Jean Coursaget, juni 2003, Éditions Scientifique et Médicale Elsevier.
  7. BatiActu (2019) Tsjernobyl-inneslutningsbygningen er levert 07/11/2019

Relaterte artikler

Bibliografi