Qu'est-ce que le circuit primaire d'un réacteur ?

Caractéristiques techniques de la cuve :

• Poids : 420 tonnes
• Hauteur : 10.6 m
• Diamètre : 5.3 m
• Température de fonctionnement : > 300°C

La cuve du réacteur est le composant principal du circuit primaire. Enceinte en acier étanche de forte épaisseur, elle renferme le cœur du réacteur et les systèmes de contrôle de la réaction. Au sein de la cuve, le fluide caloporteur extrait la chaleur produite par la réaction nucléaire puis la transmet à l’eau du circuit secondaire dans le générateur de vapeur.

L'épaisseur de la paroi en acier au carbone de la cuve (de 20 à 30 cm) et les gaines en acier inoxydable garantissent le confinement des réactions internes.

Les équipements internes de la cuve supportent quant à eux les assemblages de combustible et assurent que leur position et orientation dans le cœur sont correctes ; cela afin que les grappes de commande et l’eau primaire puissent remplir leurs rôles respectifs de contrôle de la réactivité et d’extraction de la chaleur du cœur en toutes circonstances, y compris dans l’hypothèse de situations accidentelles.

Principaux composants des équipements internes :

• les équipements internes supérieurs :
  • guides de grappes,
  • plaque-support supérieure,
  • plaque supérieure de cœur
• les équipements internes inférieurs :
  • enveloppe et plaque inférieure de cœur
• le réflecteur lourd.

Caractéristiques techniques du couvercle de cuve :

• Poids : 116 tonnes non assemblé / 200 tonnes complètement assemblé
• Hauteur : env. 10m
• Diamètre : 5.7 m

Pesant plusieurs tonnes et revêtus d'acier inoxydable, les couvercles de cuve constituent une barrière de protection entre le combustible à l'intérieur de la cuve et le monde extérieur. La présence de perforations usinées avec précision permet par ailleurs le passage des mécanismes (les barres de contrôle) régulant la réaction nucléaire.

La conception des couvercles doit donc assurer efficacement et en toute sécurité cette double fonction d'étanchéité et de traversée.
La cuve et son couvercle ont été fabriqués par MHI à Kobe au Japon.

Caractéristiques techniques :

• Poids : > 550 tonnes
• Hauteur : 25 m
• Diamètre : 5.2 m

Les quatre générateurs de vapeur (GV) – un dans chaque boucle - constituent l’interface d’échange de chaleur entre l’eau primaire, chauffée par le combustible nucléaire, et l’eau secondaire qui, à l’état de vapeur, entraîne le turboalternateur.

L’eau du circuit primaire - qui reste sous forme liquide de par la pression - entre dans le GV par la boîte à eau à environ 320°C, circule dans les tubes où elle cède sa chaleur au fluide secondaire et ressort de l’autre côté de la boîte à eau à environ 280°C. L’énergie ainsi cédée permet de transformer l’eau liquide, provenant des tores d’alimentation et s’écoulant par gravité vers le bas, en vapeur qui s’échappe vers la turbine par la partie supérieure de l’équipement.

Les 4 GV ont été fabriqués par AREVA Chalon/St Marcel.

Caractéristiques techniques :

• Poids : > 110 tonnes
• Hauteur : 9.3 m

Les groupes motopompes primaires (GMPP) assurent la circulation forcée de l’eau primaire afin que la chaleur produite dans le cœur du réacteur soit transmise aux générateurs de vapeur pour y être cédée à l’eau du circuit secondaire.

Chacune des quatre boucles du circuit primaire est équipée d’un GMPP situé entre la sortie du générateur de vapeur et l’entrée de la cuve.

Le GMPP est constitué de trois parties :

• la cellule hydraulique
• le système d’étanchéité d’arbre
• le moteur.

Les GMPP ont été fabriqués par AREVA JSPM à Jeumont.

Caractéristiques techniques :

• Poids : > 160 tonnes
• Hauteur : > 14 m
• Diamètre : 3 m

Le pressuriseur a pour rôle de maintenir la pression du circuit primaire dans un domaine de valeurs prescrit. Il fait partie de ce circuit et une tuyauterie, dite ligne d’expansion, le relie à la branche chaude d’une des quatre boucles primaires.

Le pressuriseur a été fabriqué par AREVA Chalon/St Marcel.

Il s’agit des tuyauteries des quatre boucles du circuit primaire et de la ligne d’expansion du pressuriseur. Les tuyauteries des boucles permettent à l’eau primaire de circuler de la cuve aux générateurs de vapeur, puis de ceux-ci aux groupes motopompes primaires et, sous l’impulsion de ces derniers, de retourner à la cuve. La ligne d’expansion relie le pressuriseur à l’une des quatre boucles.

Chaque boucle primaire comprend :

• une branche chaude de la cuve à un générateur de vapeur
• une branche dite en « U » du générateur de vapeur au groupe motopompe primaire
• une branche froide du groupe motopompe à la cuve.