3/6 – Dommages d’irradiation dans les cavités en béton des réacteurs aux États-Unis

De grandes parties de la plupart des centrales nucléaires ont été construites en béton. En général, on constate que la performance des structures en béton armé sur les 40 premières années de fonctionnement a été très bonne. Il est prévu que la grande majorité de ces structures va continuer à satisfaire aux exigences fonctionnelles et aux performances requises au cours des périodes d’octroi de licences actuelles et futures. Mais dans certains cas isolés, les structures peuvent ne pas présenter la durabilité souhaitée, principalement en raison des effets environnementaux.

Avec le soutien du Ministère américain de l’Énergie (DOE), l’Electric Power Research Institute (EPRI) et le laboratoire national d’Oak Ridge (ORNL) ont établi un plan d’étude des processus de vieillissement et de dégradation associés aux bétons des centrales nucléaires. Ce plan se fonde en partie sur le rapport « Le vieillissement du béton » de l’analyse EMDA (Expanded Materials Degradation Analysis), établi par un groupe d’experts des laboratoires nationaux américains, de l’industrie, du monde académique et des organisations internationales. Une des conclusions est qu’il est urgent de développer une base de connaissances cohérente sur les effets d’irradiation dans le béton [1].

L’environnement radiatif autour des écrans de protection biologique

La dégradation radio-induite du béton a été historiquement corrélée à la fluence neutronique et à la dose de rayons gamma [2]. Il est indispensable d’estimer les limites de la fluence et de la dose pour les réacteurs américains dont la prolongation de fonctionnement est envisagée. La tâche n’est pas triviale du fait des différences de conception substantielles entre les fabricants et les différents modes d’exploitation des centrales. En outre, aucun suivi systématique des champs de rayonnement autour des boucliers biologiques n’a été établi. Cependant, puisque chaque exploitant nucléaire américain est tenu de mettre en œuvre un programme de surveillance des cuves des réacteurs, l’information est accessible au public sur la base de données ADAMS de la NRC [4]. Pour capitaliser cette information, une approche a été mise en œuvre : (a) calculs couplés de transport de rayons gamma et de neutrons réalisés sur deux réacteurs à eau pressurisée et (b) recherche dans la base ADAMS pour recueillir des données issues des programmes de surveillance de cuve en étant guidés par les calculs de transport précédents.