L'expertise SCK CEN en matière de béton renforce la sûreté nucléaire
Le SCK CEN contribue de différentes manières au dossier de sûreté de l'exploitation à long terme (LTO) des centrales nucléaires. L'un des aspects à examiner est l'évaluation de la sécurité des structures en béton de la centrale. Ces structures peuvent être affectées par le rayonnement et sont également soumises à un vieillissement spécifique aux structures massives en béton. L'équipe béton du SCK CEN a récemment achevé sa contribution à l'initiative de recherche européenne ACES, qui soutient le LTO des installations nucléaires existantes.
Vers une plus longue durée de vie de nos centrales nucléaires
Le travail effectué dans le cadre du projet ACES, en collaboration avec nos partenaires européens, a contribué à
- State-of-the-art de l'évaluation quantitative du vieillissement des structures, systèmes et composants en béton dans les centrales nucléaires
- l'évaluation de la corrosion des gaines encastrées dans le béton
- Caractérisation, prévision et surveillance des réactions de gonflement interne du béton
- Contraintes retardées des bâtiments de confinement dans des conditions opérationnelles et accidentelles
- Évaluation de la performance du béton irradié
Le SCK CEN a fait partie intégrante d'ACES, contribuant aux quatre premiers groupes de travail et dirigeant le premier groupe de travail. Les bases de programmes de gestion du vieillissement plus résilients, rentables et scientifiquement solides dans le secteur nucléaire ont ainsi été jetées. Nous sommes impatients de continuer à contribuer aux défis du LTO en Belgique et en Europe, aujourd'hui et à l'avenir !
ACES en bref
Le projet ACES (Assessment of Safety Performance of Concrete Structures), complété en avril 2025, est une initiative de recherche européenne axée sur l'amélioration de la sécurité et de la longévité des centrales nucléaires. Son objectif principal est de relever les défis scientifiques et technologiques liés au vieillissement et à la dégradation des infrastructures en béton critiques pour la sûreté.
En combinant des approches expérimentales et théoriques dans plusieurs disciplines, ACES étudie les principaux mécanismes de détérioration, tels que les effets du rayonnement, le gonflement interne et la corrosion, ainsi que leur impact sur l'intégrité structurelle des installations nucléaires. Le projet utilise des techniques avancées de test et de modélisation à différentes échelles de matériaux afin d'améliorer la précision des évaluations de la sécurité.
En fin de compte, ACES vise à soutenir l'exploitation à long terme des centrales nucléaires existantes et à guider la conception des futurs réacteurs en fournissant des méthodes validées et réalistes pour évaluer la performance du béton dans des conditions opérationnelles.
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Approfondissement : qu'est-ce que les réactions de gonflement interne ?
Les réactions de gonflement interne (ISR) sont des mécanismes de dégradation importants pour les applications à base de ciment. Les réactions de gonflement interne sont des pathologies qui peuvent potentiellement provoquer un gonflement, qui conduit à une fissuration, affectant ainsi la performance du matériau à court ou à long terme. Dans le cadre du projet ACES, le SCK CEN a étudié ce problème complexe à différentes échelles spatiales et temporelles. La modélisation et les résultats expérimentaux ont considérablement amélioré la compréhension de l'interaction thermique-chimique-mécanique de ces pathologies. Les résultats peuvent être utilisés pour déterminer les indicateurs critiques qui montreraient le risque potentiel lié aux mécanismes ISR dans les structures de réacteurs en béton.
Qu'est-ce que le LTO et pourquoi devient-il de plus en plus important ?
L'exploitation à long terme (LTO) désigne la poursuite de l'exploitation des centrales nucléaires au-delà de leur durée de vie initialement prévue, généralement de 30 à 40 ans, tout en maintenant des niveaux élevés de sûreté, de fiabilité et de performance. Selon l'AIEA et le NEA, LTO est une approche stratégique qui garantit l'utilisation durable de l'infrastructure nucléaire existante, contribuant ainsi à la sécurité énergétique et aux objectifs climatiques.
Pour bénéficier des LTO, une centrale doit faire l'objet d'évaluations et de mises à niveau rigoureuses en matière de sûreté, en mettant particulièrement l'accent sur l'intégrité des structures, systèmes et composants clés (SSC). Parmi ceux-ci, les structures en béton, telles que les enceintes de confinement des réacteurs et les piscines de combustible usé, sont essentielles en raison de leur rôle de protection contre les rayonnements et de leur stabilité structurelle.
La recherche sur le comportement au vieillissement de ces éléments en béton est essentielle pour les LTO. Elle aide les opérateurs et les régulateurs à déterminer si une centrale peut continuer à produire de l'électricité en toute sécurité pendant une période prolongée - souvent jusqu'à 60 ans ou plus - sans compromettre les marges de sécurité.
