Les enjeux radioprotection de l’EPR

Radiation Protection issues for EPR reactor

¹ EDF, DPN EM, 1 place Pleyel, 93282 Saint-Denis Cedex, France.
² EDF, DIN, CNEN/MT, 165-173 avenue Pierre Brossolette, 92542 Montrouge Cedex, France.
³ EDF, DIN, CEIDRE, 2 rue Ampère, 93206 Saint-Denis Cedex 1, France.

Reçu : 24 Octobre 2007
Accepté : 10 Février 2008

Résumé

Pour le projet EPR (European Pressurized Reactor) de Flamanville, EDF a décidé de prendre en compte la radioprotection dès la phase de conception, au même titre que la sûreté. L’approche pour traiter les activités à forts enjeux radioprotection a été d’intégrer tous les acteurs, concepteurs, exploitant, entreprises intervenantes lors de 3 étapes successives, d’abord une enquête auprès des intervenants et concepteurs, puis l’étude des propositions, enfin la phase décisionnelle au sein d’un comité ALARA. L’objectif radioprotection qu’EDF s’est fixé pour ce nouveau réacteur est de se situer dans une démarche de progrès continu et d’optimisation en comparaison aux meilleures tranches du parc avec un objectif fixé actuellement en dose collective à 0,35 H Sv/an et par tranche. Le travail porte entre autre sur une démarche d’optimisation des travaux les plus exposants avec un nouvel enjeu des interventions dans le bâtiment réacteur, tranche en fonctionnement, et ceci pour améliorer la disponibilité de la tranche. Il est envisagé d’intervenir 7 jours avant l’arrêt du réacteur et 3 jours après, ceci pour préparer la logistique des interventions à venir. L’estimation de la perte sans optimisation est actuellement de 4,5 % sur la dose annuelle. Pour cela, deux zones dans le bâtiment réacteur de l’EPR ont été créées, une zone inaccessible chargée de collecter les fuites du circuit primaire et une zone accessible tranche en fonctionnement, séparée de la zone accessible par des moyens de ventilation et installation adaptés. Pour se protéger des flux de rayonnements (neutrons et γ de haute énergie), les études de radioprotection ont conduit à la mise en place d’un plancher béton, de protections neutroniques à la sortie des tuyauteries primaires et au renforcement des casemates GV et des pompes. L’ensemble de ces dispositions conduira à ce que la zone accessible soit classée zone verte (débit de dose inférieur à 25 µSv/h) avec un débit de dose neutrons inférieur à 2,5 µSv/h. Pour améliorer la dosimétrie au sein de l’EPR, le travail a porté sur deux paramètres intervenant dans le calcul de dose : le débit de dose et le volume de travail exposé. Les principales évolutions de conception dans le domaine de la radioprotection ont été réalisées par rapport au dernier palier existant, le palier N4. Pour garantir la propreté radiologique, il est nécessaire de confiner la contamination au plus près de la source sur les tranches en exploitation. Les objectifs de ce type de zonage sont essentiellement de permettre à l’exploitant de produire des déchets conventionnels issus de zone contrôlée pour diminuer la quantité de déchets nucléaires produits, de permettre lors du démantèlement de diminuer les volumes de déchets nucléaires et de réduire les zones où il existe un risque de contamination et limiter ainsi tout transfert de contamination à l'extérieur des installations. Au total, cette démarche d’optimisation a permis d’estimer un gain de 21 % entre la dose de référence et la dose optimisée EPR. La radioprotection, enjeu stratégique de l’entreprise EDF, sort peu à peu du cercle restreint des experts et devient un domaine transverse où le travail en équipe pluridisciplinaire prime dès la phase de conception.

Abstract

As part of the EPR (European Pressurized Reactor) project being deployed at Flamanville, EDF has proactively made the decision to focus on radiation protection Radiation Protection aspects right from the start of the design phase, as it has done with nuclear safety. The approach adopted for managing Radiation Protection-significant activities has been to include all involved stakeholders – designers, licensee and contractor companies – in the three successive phases, starting with a survey among workers and designers, followed by a proposal review, and finally ending with the decision-making phase entrusted to an ALARA committee. The Radiation Protection target set by EDF for this new reactor is to engage in an effort of continuous improvement and optimisation, through benchmarking with the best performing plants of the fleet. The collective dose target is currently set at 0.35 Man Sv/year per unit. In addition to other aspects, efforts will focus on shortening the duration of the highest-dose jobs, with a new challenge being set for work performed in the reactor building during normal operations, the aim being to improve plant availability. The plan is for work to be performed 7 days prior to shutting down the reactor and 3 days afterwards, in order to make logistical arrangements for forthcoming jobs. Without this reduction, the estimated drop is currently 4.5% of annual dose. For this purpose, two areas have been set up in the EPR’s reactor building: one no-go area for containing leaks from the primary circuit, and one accessible area for normal operations, separated from the no-go area by purpose-built ventilation equipment and facilities. To offer protection against radioactive flux (neutrons and high energy), Radiation Protection studies have resulted in the installation of a concrete floor and of nuclear shielding at the outlets of primary circuit pipes. Steam generator bunkers and pumps have also been reinforced. All these measures will ensure that the accessible area can be posted as a green area (dose rate < 25 µSv/h), with a neutron dose rate of less than 2.5 µSv/h. In order to optimise radiation exposure on the EPR, efforts have focused on two parameters factored into dose calculation: dose rate and work volume exposed to radiation. The main RP design upgrades are improvements upon the most recent N4 plant series. In order to ensure radiological cleanliness, contamination must be contained as close to the source as possible on working units. This type of zoning is essentially aimed at enabling the plant to generate conventional waste from the radiologically controlled area in order to reduce the quantity of nuclear waste produced, to reduce nuclear waste volumes during the dismantling phase and to reduce the number of areas with a contamination risk, thereby preventing the transfer of contamination to areas outside the plant. In total, this optimisation effort has resulted in a saving of 21% when comparing the reference dose with the optimised EPR dose. A strategic priority for the EDF Group, radiation protection is gradually becoming less and less confined to the happy few, and is becoming a cross-functional area where multi-disciplinary team work is of paramount importance from the very start of the design phase.