Fukushima en 2026

L’accident de Fukushima a montré une vulnérabilité des installations nucléaires en cas d’agressions naturelles extrêmes et multiples. Il a confirmé l’intérêt des recherches sur les accidents graves des réacteurs et a souligné l’importance à accorder à ceux pouvant survenir dans les piscines d’entreposage du combustible usé.

Télécharger la note Recherches en sûreté nucléaire à l’IRSN à la suite de l’accident de Fukushima (PDF).

Lire la lettre scientifique Aktis 23 Recherche sur les accidents de réacteurs nucléaires, 5 ans après Fukushima (PDF).

Toutefois, les événements qui se sont déroulés au Japon n’ont pas amené à identifier de nouveaux thèmes de recherche. Ils ont davantage conduit à faire évoluer la priorité ainsi que le contenu de certains programmes d’ores et déjà prévus. Ces choix ont fait l’objet de réflexions internationales auxquelles l’IRSN a largement contribué. La France est néanmoins l’un des rares pays où ces orientations ont été soutenues par les pouvoirs publics à travers les appels à projets de l’Agence Nationale de la Recherche (ANR).

Les projets ANR coordonnés par L’ASNR ou auxquels elle a contribué s’intéressent aux différents phénomènes impliqués dans les accidents de fusion du cœur des réacteurs.

• Les programmes ICE (2013-2022) (Interaction Corium-Eau) et MITHYGENE (2013-2021) (MITigation HYdroGENE) portaient sur les phénomènes pouvant mettre en cause l’étanchéité de l’enceinte de confinement des réacteurs, à savoir les explosions de vapeur (ICE) ou d’hydrogène (MITHYGENE).
• Un axe de recherche majeur pour réduire les conséquences d’un accident est la maitrise des rejets d’éléments radioactifs, notamment de l’iode et du ruthénium. L’accent est maintenant mis sur l’étude de leur rétention par des moyens de filtration plus efficaces, notamment pour les espèces volatiles. C’était l’objet du programme MIRE (2013-2022) (MItigation des REjets). Ces travaux ont enrichi ASTEC, le logiciel de simulation des accidents graves développé par l’ASNR.
• Le programme DISCOMS (DIstributed Sensing for COrium Monitoring and Safety) portait sur le développement et la qualification de moyens de mesure permettant la localisation du corium lors d’un accident de fusion du cœur. L’ASNR a contribué au projet en menant des calculs d’irradiation dans des configurations complexes.
• Les programmes DENOPI (2013-2019) (Dénoyage accidentel de piscine d’entreposage de combustible nucléaire) et PERFROI (2014-2021) (Etude de la PERte de reFROIdissement), étudient le comportement du combustible lors de la perte de refroidissement en cœur et en piscine de désactivation.
• L’ASNR a contribué au projet SINAPS (2013-2018) (Séisme & Installations Nucléaires : Assurer et Pérenniser la Sûreté) piloté par le CEA, qui porte sur l’étude des séismes depuis l’aléa sismique jusqu’au comportement des structures et équipements.
• L’ASNR a également piloté deux actions du programme AGORAS (2014-2019) (Amélioration de la Gouvernance des Organisations et des Réseaux d’Acteurs pour la Sûreté nucléaire) coordonné par l’Ecole des Mines de Nantes. La première action s’intéressait aux décisions de conception concernant les accidents graves et les agressions d’origine naturelle avant l’accident de Fukushima. La deuxième action s’intéressait à la manière dont un accident, et celui de Fukushima en particulier, transforme les processus de production et de mobilisation des savoirs.
• Le programme PROGRES (2007-2019 )(PROGression et REfroidissabilité du corium, Stabilisation d’un accident grave) a étudié le refroidissement d’un lit de débris à la suite d’une fusion de cœur. Pour ce faire, des essais reproduisant un accident ont été réalisés dans l’installation expérimentale PEARL. 
  Lire dans Aktis n°23 : Efficacité et maîtrise d’une injection d’eau dans un cœur en fusion.
• Sur la question clé des facteurs organisationnels et humains, l’ASNR a publié en 2015 un premier rapport (« A Human and Organizational Factors Perspective on the Fukushima Nuclear Accident ») qui sert de base à une analyse de la gestion des risques et du management de crise. Par ailleurs, l’ASNR contribue aux travaux de la chaire RESOH (REcherche en Sûreté Organisation Hommes) dont un des thèmes de recherche privilégié est la sous-traitance.
• L’ASNR participe aux recherches sur la faisabilité de la découpe laser des débris à Fukushima Daiichi dans le cadre du démantèlement du cœur fondu (corium). Elle analyse le risque de dispersion d’aérosols lors de ces opérations et évalue l’efficacité des méthodes d’atténuation (nettoyage en piscine, pulvérisation, résine, collecte locale).

L’ASNR a renforcé sa collaboration au Japon avec la NRA (Nuclear Regulatory Authority) et la JAEA (Japan Atomic Energy Agency), et contribue également aux travaux du Comité sur la Sûreté des Installations Nucléaires (CSNI) et de l’Agence pour l’Energie Nucléaire de l’Organisation pour la Coopération et le Développement Économique (OCDE/AEN).

Gestion des accidents. L’IRSN a contribué à trois rapports de l’OCDE/AEN portant sur l’amélioration des systèmes d’éventage et de filtration des enceintes de confinement, sur la comparaison des codes de calcul rapide des rejets dans l’environnement, et sur les accidents de perte de refroidissement des piscines d’entreposage du combustible usé. L’Institut a également participé au rapport du CSNI sur les risques liés à l’hydrogène et à son séminaire sur la performance humaine dans des conditions extrêmes et les conditions d’une organisation résiliente. Enfin L’ASNR a piloté le programme expérimental STEM (2011-2015) sur le comportement à long terme de l’iode sous irradiation dans l’enceinte de confinement et du ruthénium dans le circuit primaire d’un réacteur.

Agressions externes. L’ASNR participe au groupe de travail de l’OCDE/AEN sur les événements externes d’origine naturelle. Les premiers travaux engagés par le groupe ont porté sur les inondations.

Systèmes électriques. Le projet ROBELSYS (2008-2011) (ROBustness of ELectrical SYStems of NPPs in Light of the Fukushima Accident) a permis d’identifier les besoins de recherche sur les possibilités de connexion à des sources électriques au plus près et aux dispositions de protection des systèmes de distribution électrique.

Compréhension de l’accident de Fukushima et démantèlement. Le projet BSAF (2012-2014) (Benchmark Study of the Accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant) porte sur le calcul des scénarios accidentels de réacteurs. Le projet BSAF - Résumé en vidéo.
Dans le cadre du programme SAREF (Safety Research Opportunities Post-Fukushima) visant à combler les connaissances en amont du démantèlement des réacteurs de Fukushima, l’ASNR s’est intéressée à la dégradation du cœur des réacteurs en cuve.

Deux grands projets conjoints de l’AEN dans le domaine de la recherche sur les accidents graves, ROSAU (2019-2024) et ESTER (2020-2025) ont répondu aux principaux défis techniques mis en évidence par l’accident de la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi et ont apporté des informations cruciales sur la refroidissement du corium et des débris, le comportement des produits de fission et les rejets radioactifs. Ils ont participé à faire progresser de manière significative les capacités de modélisation des accidents graves.

Concernant le démantèlement des réacteurs accidentés de Fukushima Daiichi, trois projets de recherche ont été lancés par le Japon sous l’égide de l’Agence de l’OCDE pour l’Énergie Nucléaire (AEN). L’ASNR a décidé de mettre à disposition ses outils et méthodes relatives aux accidents graves de réacteurs. Ils portent respectivement sur :

• la préparation de la récupération et des analyses des débris de combustible (PreADES, 2017-2021)
• l’analyse de l’état des réacteurs accidentés (ARC-F)
• la caractérisation thermodynamique des débris de combustible et des produits de fission (TCOFF, 2017-2020 et TCOFF II, 2022-2025).

Un projet de recherche franco-japonais a vu le jour quelques mois après l’accident de Fukushima. SHINRAI (2014-2021) ("confiance", en japonais) est coordonné par l’ASNR dont la volonté principale était de comprendre plus finement les mécanismes de perte de confiance des citoyens envers les autorités et leurs experts après l'accident nucléaire et d'analyser les modalités de l'émergence de nouveaux experts citoyens, ou "contre-experts".

L’ASNR a piloté quatre projets européens en rapport avec l’accident de Fukushima :

• Le projet PASSAM(2013-2016) (Passive and Active Systems on Severe Accident source term Mitigation) porte sur l’amélioration des systèmes d’éventage et de filtration des produits de fission susceptibles d’être rejetés dans l’environnement en cas d’accident de fusion du cœur.
• Le projet CESAM (2013-2017) (Code for European Severe Accidents Management) porte sur l’amélioration de certains modèles du logiciel ASTEC en lien direct avec l’accident de Fukushima. La version 2.1 du code a été livrée début 2015.
• Le projet ASAMPSA_E s’est terminé en 2016 par la parution de guides de bonnes pratiques et des recommandations pour traiter les différents événements extrêmes et leur combinaison dans les études probabilistes de sûreté. Ce projet a regroupé 28 organisations de 18 pays européens.
• Le projet IVMR (In vessel melt retention) lancé en 2015 par 23 organismes de sûreté, instituts de recherche et industriels, visait à développer les connaissances et les outils permettant d’apprécier l’efficacité de mesures de stabilisation et de rétention du corium dans la cuve du réacteur lors d’un accident de fusion du cœur. Il a également fourni des éléments techniques permettant d’optimiser la conception de nouveaux réacteurs.

URASOL est un projet mené par un consortium français composé d’ONET Technologies, du CEA et de l'ASNR pour JAEA/CLADS (Collaborative Laboratories for Advanced Decommissioning Science). Il répond aux enjeux liés à la génération et à la dispersion d’aérosols radioactifs lors des opérations de découpe des débris de combustible des réacteurs accidentés de Fukushima Daiichi. Son objectif est de caractériser quantitativement ces aérosols afin de mieux évaluer les risques de contamination et d’optimiser les technologies pour le démantèlement.