Aperçu des incendies liés au sodium liquide : études des réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium

Résumé d’un document technique prévu pour les :
21^e Congrès international sur la mécanique structurale en technologie des réacteurs (SMiRT 25) – 16^e Séminaire international post-conférence sur la protection-incendie dans les centrales et installations nucléaires
Du 27 au 30 octobre 2019
Ottawa (Ontario)

Préparé par :
J. Eduful, A. Bounagui et H. Shalabi
Commission canadienne de sûreté nucléaire

Résumé

On estime que les six technologies de réacteurs choisies représenteront l’avenir de l’énergie nucléaire de génération IV. Ces technologies sont les suivantes : réacteurs à neutrons rapides refroidis au gaz, réacteurs à neutrons rapides refroidis au plomb, réacteur à sels fondus, réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium, réacteurs refroidis à l’eau supercritique et réacteurs à très haute température (RTHT). Les réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium sont ceux pour lesquels on a acquis la plus vaste expérience parmi les six technologies de réacteurs choisies par le Forum international Génération IV, c’est-à-dire environ 400 années réacteurs d’expérience en 50 ans dans plus de huit pays. Le Forum international Génération IV s’intéresse principalement aux réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium.

Les réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium mettent à profit le sodium liquide en tant que liquide de refroidissement du réacteur, ce qui permet une forte densité de puissance à faible volume de liquide de refroidissement et à une faible pression près de la pression atmosphérique normale tout en conservant une bonne marge de sûreté par rapport au point d’ébullition du liquide de refroidissement. Par conséquent, les fuites de liquide de refroidissement ou les bris de canalisation n’entraînent pas les mêmes effets liés aux accidents de perte du réfrigérant primaire comme la dépressurisation, l’ébullition du liquide de refroidissement et la perte de capacité de refroidissement souvent postulés en relation avec les réacteurs à eau légère et à eau lourde. Toutefois, le sodium présente une réactivité élevée au contact de l’air et de l’eau. En particulier, les fuites de sodium au contact de l’air peuvent mener à la production d’aérosols toxiques d’oxyde de sodium causés par les incendies de sodium. De plus, la réaction rapide et exothermique du sodium au contact de l’eau génère de l’hydroxyde de sodium et de l’hydrogène qui pourraient mener à des explosions. Afin d’atteindre les objectifs réglementaires en matière de protection-incendie, on doit réaliser des évaluations et vérifications adéquates, ce qui permet de veiller à empêcher ou à contrôler adéquatement les incendies et les explosions qui pourraient être associés à la réactivité du sodium de manière à ne pas compromettre la sûreté nucléaire, endommager les structures, systèmes et composants relatifs à la sûreté et mettre en péril le personnel.

Dans ce document, on présente un aperçu des incendies liés au sodium liquide associés aux réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium et des discussions connexes. On aborde également les défis et préoccupations possibles en matière de protection-incendie qu’il faut évaluer soigneusement afin d’assurer la sûreté de la prochaine génération de réacteurs nucléaires. Une meilleure compréhension des risques d’incendie et d’explosion associés à la manipulation du sodium liquide est essentielle pour mettre au point des mesures appropriées de protection-incendie pour les futures conceptions de réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium et renforcer les exigences réglementaires relatives à ces réacteurs.

Pour obtenir une copie du document associé au résumé, communiquez avec nous par courriel à cnsc.info.ccsn@cnsc-ccsn.gc.ca ou par téléphone au 613-995-5894 ou au 1-800-668-5284 (au Canada). Veuillez nous indiquer le titre et la date du résumé.