Um invólucro de contenção - ou vaso de contenção - é uma estrutura de aço e / ou concreto armado que isola um reator nuclear civil ou militar, dentro do qual estão o vaso e núcleo do reator nuclear, os geradores de energia, vapor e pressurizador. Possui duas funções principais:
Para isso, o invólucro deve ser estanque e resistir a choques, temperaturas e pressões que podem ser alcançadas em caso de acidente, inclusive em caso de acidente grave ( derretimento do núcleo do reator). O projeto do invólucro depende do tipo de reator considerado, mas por exemplo, um PWR de 900 MWe tem um tanque de 20 cm de espessura e, em seguida, uma câmara de parede cilíndrica de 90 cm de espessura (80 cm para a cúpula). O invólucro é a terceira e última barreira de segurança do reator, sendo a primeira o revestimento do combustível e a segunda o circuito primário, do vaso do reator aos geradores de vapor e ao pressurizador, por meio de tubos. A planta de Chernobyl tem agora um 4 th recinto chamado Arca .
Muitos tubos cruzam este recinto. As válvulas localizadas em ambos os lados da parede do invólucro permitem o fechamento de cada uma das tubulações para limitar vazamentos do invólucro. Um sistema de aspersão alimentado por reservatório de água permite, geralmente, reduzir a temperatura e a pressão em caso de avaria, bem como derrubar ao solo as partículas emitidas para o ar.
A forma geral do recinto depende das forças físicas que podem colocá-lo em perigo. No caso de reatores onde o risco principal é o de pressão excessiva de dentro para fora, gerada pela liberação de vapor d'água, o formato do invólucro tenderá à esfericidade (figura à esquerda na ilustração). No caso em que seja a pressão sobre o solo, devido ao próprio peso do edifício, que é a força dominante e portanto o principal risco de instabilidade estrutural, a contenção será cilíndrica (figura central).
Os recentes recintos de contenção são projetados sobre uma base cilíndrica e uma parte superior em forma de cúpula ou semiesfera, de forma a distribuir as forças da melhor forma possível em qualquer situação: sobrepressão de vapor, explosão acidental ou criminosa, terremoto, avião impacto, etc. (veja a figura à direita).
Em um reator de água pressurizada (PWR), tipo de reator que equipa a maioria das usinas nucleares do mundo e todas as usinas da França, o papel da contenção é isolar o reator e o circuito primário que ele contém. , ambos radioativos, o meio ambiente.
O circuito secundário usa o calor liberado pelo circuito primário dentro de um trocador de calor e então transporta o vapor de água pressurizado para as turbinas, que geram energia mecânica. Está em comunicação com o ambiente externo, visto que seu resfriamento é parcialmente proporcionado pelo ar ambiente, sendo necessário haver um meio de proteção contra contaminação quando o estado do reator e do circuito primário colocar em risco a integridade do circuito secundário e a infraestrutura da planta em geral.
Em 1979 , durante o acidente na usina de Three Mile Island, nos Estados Unidos, a estrutura de contenção resistiu, exceto por uma liberação radioativa de tamanho e duração limitados. Desde este acidente, na França, qualquer nova usina nuclear civil deve ser equipada com um gabinete de contenção, e a eficácia deste último é testada pelo menos a cada dez anos, durante interrupções de dez anos .
O novo Reator Pressurizado Europeu (EPR) possui uma câmara de contenção composta por duas paredes de concreto: uma parede interna em concreto protendido, coberta com uma pele metálica no interior e uma parede externa em concreto armado, cada uma dessas paredes tem uma espessura de 1,3 metros.
Em um reator de água fervente (BWR), a contenção é geralmente sob uma atmosfera inerte, o que dificulta o acesso dos operadores ao compartimento do reator e envolve um risco aumentado de asfixia. Por outro lado, essa atmosfera pode evitar uma explosão de hidrogênio no recinto, mas, como Fukushima demonstrou, não no prédio do reator.
Para a mesma energia elétrica fornecida, o confinamento de um reator de água fervente é menor do que o de um reator de água pressurizada.
Seguindo o desastre de 26 de abril de 1986 , reactor RBMK 1000 n o 4 da central nuclear de Chernobyl foi equipado com uma contenção como um sarcófago concreto. A ausência de tal medida de segurança durante o projeto da planta foi uma das principais causas da dispersão de grandes quantidades de materiais radioativos no meio ambiente, principalmente na forma de césio 137 e iodo 131 .
Desde a 6 de maio de 1986, o núcleo do reator é solidificado: o cório fluiu gradualmente para o reservatório de supressão localizado sob o reator. A piscina, felizmente esvaziada durante a gestão do acidente, por acaso desempenhou o papel de parte inferior da contenção do local. Se houvesse água na piscina quando o núcleo derretido terminou seu curso ali, ela teria vaporizado imediatamente e poderia ter explodido por sobrepressão, comprometendo a integridade do dispositivo de contenção superior.
O novo palestrante foi feito em julho de 2019 . Seria, segundo Novarka, “a maior estrutura móvel de terreno alguma vez construída”, com um vão de 257 metros, uma largura de 162 metros, uma altura de 108 metros e um peso total de 36 mil toneladas. O recinto foi financiado pelo Banco Europeu de Reconstrução e Desenvolvimento , a empresa americana Bechtel (especializada em construção e engenharia) e o cliente final, o gerente da fábrica de Chernobyl (CHNPP).