Centrale nucléaire expérimentale de Lucens (CNEL)

[FR] La première centrale nucléaire exclusivement suisse a été construite à Lucens dans le canton de Vaud. Le 21 janvier 1969 devait être la date du démarrage définitif de la centrale nucléaire expérimentale de Lucens. Lors de la montée en puissance du réacteur se produisit cependant le plus grave accident nucléaire sur sol suisse. La centrale nucléaire est aujourd’hui démantelée. Les déchets radioactifs ont été transférés du site.

Le 21 janvier 1969 devait donc être la date du démarrage définitif de la centrale nucléaire expérimentale de Lucens. Alors que la montée en puissance du réacteur avait atteint près de 40%, il se produisit un accident générant plusieurs explosions.

Un rétrécissement endommagé du circuit de refroidissement a empêché un débit suffisant de moyen de refroidissement (caloporteur). Il a entraîné du fait d’une surchauffe la fusion de l’élément combustible 59, l’un des 73 éléments combustibles de la centrale nucléaire expérimentale de Lucens (CNEL). L’enveloppe de pression de l’élément combustible concerné a éclaté, l’onde de pression s’est développée dans le réservoir de modérateur et a entraîné la rupture d’un de ses disques de rupture.

L’incident a entraîné le déversement d’eau lourde, de quelques litres de fusion uranium-magnésium et de caloporteur contaminé par des substances radioactives dans l’écran biologique servant d’enceinte de confinement. Une faible quantité de substances radioactives a été rejetée dans la caverne des machines en raison de défauts d’étanchéité à deux endroits de l’enceinte de confinement. Les effets radiologiques de l’accident sur le personnel et l’environnement ont été négligeables. L’accident a ultérieurement fait l’objet d’une analyse approfondie et a abouti à des critiques.

L’avarie a entraîné la mise hors service

L’avarie subie le premier jour d’exploitation régulière a signifié la fin de l’expérience de la centrale nucléaire expérimentale de Lucens. Celle-ci avait toutefois déjà perdu sa véritable raison d’être, à savoir la mise au point d’une filière nucléaire suisse, depuis quelques années. Depuis 1963 en effet, des producteurs d’électricité tels que NOK et les FMB étudiaient la construction de centrales nucléaires équipées de réacteurs d’origine étrangère, concrètement des réacteurs américains. Les travaux de construction de la centrale nucléaire de Beznau 1 ont commencé en 1965, ceux de la centrale nucléaire de Mühleberg en 1967, avec dans les deux cas le recours à des réacteurs importés des États-Unis.

Les États-Unis, mais aussi le Canada, la France et la Grande-Bretagne proposaient déjà depuis le milieu des années 60 de gros réacteurs de puissance commerciaux qui dépassaient technologiquement de loin le type de réacteur de Lucens. Dès 1965, l’industrie suisse des machines réunie dans Therm-Atom se désengageait progressivement du projet de réacteur suisse, un abandon de filière scellé en mai 1967 par la décision de Sulzer Frères SA de renoncer à développer un réacteur suisse.

L’accident a néanmoins fait a posteriori l’objet d’analyses approfondies. De nombreux résultats devaient faire l’objet de vives controverses.

[DE] Das erste rein schwei­ze­ri­sche Atom­kraft­werk wurde in eine solide Fels­ka­verne in Lucens VD gebaut. Das Ver­such­sa­tom­kraft­werk Lucens genoss nicht nur im Vor­feld viel Inter­esse von Sei­ten der Regie­rung, der For­schung und der Indus­trie: Es sollte den Weg für die Kern­ener­gie “made in Swit­z­er­land” und die damit ver­bun­de­nen tech­ni­schen Fort­schritte ebnen. Am 21. Januar 1969, als es den Leis­tungs­be­trieb auf­neh­men sollte, kam es jedoch zum gröss­ten Reak­tor­un­fall auf Schwei­zer Boden.

Am 21. Januar 1969 sollte das Versuchsatomkraftwerk Lucens (VAKL) seinen Leistungsbetrieb aufnehmen. Als der Reaktor beim Hochfahren rund 40 Prozent seiner maximalen Leistung erreichte, ereignete sich jedoch ein Unfall mit mehreren Explosionen.

Eine schadhafte Verengung im Kühlkreislauf behinderte den Durchfluss des Kühlmittels und führte in der Folge zur Überhitzung und einem Schmelzen von Brennelement 59, einem der 73 Brennelemente des VAKL. Der Druckbehälter des fraglichen Brennelements barst, die Druckwelle expandierte in den Moderatortank und brachte dessen Berstscheiben zu platzen.

In der Folge traten schweres Wasser, Uran-Magnesium-Schmelze und radioaktiv kontaminiertes Kühlgas in das biologische Schild aus. Eine geringe Menge radioaktiver Stoffe gelangte wegen zwei undichten Stellen im Containment in die Maschinenkaverne. Die radiologischen Auswirkungen des Unfalls auf Personal und Umwelt waren vernachlässigbar. Der Unfall wurde später einer gründlichen Analyse unterzogen – und erfuhr diesbezüglich auch Kritik.

Havarie führt zur Ausserbetriebnahme

Die Havarie am ersten regulären Betriebstag bedeutete das Aus für das Versuchsatomkraftwerk Lucens. Dieses hatte seinen eigentlichen Zweck – die Entwicklung eines Schweizer Kernreaktors – allerdings schon Jahre zuvor verloren. Seit 1963 prüften Elektrizitätsgesellschaften wie NOK und BKW nämlich den Bau von Kernkraftwerken mit ausländischen – konkret: amerikanischen – Kernreaktoren. 1965 begannen die Bauarbeiten für das KKW Beznau 1, 1967 für das KKW Mühleberg – in beiden Fällen kamen Reaktoren aus den USA zum Zug.

Die USA, aber auch Kanada, Frankreich und Grossbritannien boten bereits Mitte der 60er Jahre grosse, kommerziell arbeitende Leistungsreaktoren an, hinter denen der Lucens-Reaktortyp technologisch weit zurücklag. 1965 rückte auch die in der Therm-Atom zusammengeschlossene Schweizer Maschinenindustrie allmählich vom Projekt eines einheimischen Reaktors ab, ein Ausstieg, der im Mai 1967 mit dem Verzicht der Gebrüder Sulzer AG auf die Entwicklung eines Schweizer Reaktors besiegelt wurde.

Der Unfall wurde im Nachhinein eingehend untersucht. Viele Ergebnisse wurden kontrovers diskutiert.

[EN] The first first purely Swiss nuclear power plant was built in a solid rock cavern in Lucens VD. The experimental nuclear power plant Lucens enjoyed lots of initial interest from government, research institutions and industry. It was intended to pave the way for nuclear energy “made in Switzerland” and its associated technical progress. On 21 January 1969, however, when it was about to become operational, a major reactor accident occurred on Swiss soil.

On January 21, 1969, the Lucens experimental nuclear power plant (CNEL) was to begin operating. However, when the reactor reached around 40 percent of its maximum power when it started up, an accident involving several explosions occurred.

A damaged constriction in the cooling circuit prevented the flow of the coolant and subsequently led to overheating and melting of fuel element 59, one of the 73 fuel elements of the CNEL. The pressure vessel of the fuel assembly in question burst, the pressure wave expanded into the moderator tank and caused its bursting discs to burst.

As a result, heavy water, uranium-magnesium melt and radioactive contaminated cooling gas leaked into the biological shield. A small amount of radioactive material entered the machine cavern due to two leaks in the containment. The radiological effects of the accident on personnel and the environment were negligible. The accident was later subjected to a thorough analysis - and received criticism in this regard.

Accident leads to decommissioning

The accident on the first regular day of operation meant the end of the Lucens experimental nuclear power plant. This had lost its actual purpose - the development of a Swiss nuclear reactor - years before. Since 1963, electricity companies such as NOK and BKW have been testing the construction of nuclear power plants with foreign - specifically: American - nuclear reactors. Construction began in 1965 for the Beznau 1 NPP, and in 1967 for the Mühleberg NPP - in both cases, reactors came from the USA.

The USA, but also Canada, France and Great Britain already offered large, commercially operating power reactors in the mid-1960s, behind which the Lucens reactor type was far behind in terms of technology. In 1965, the Swiss machine industry, which was merged into Therm-Atom, also gradually moved away from the project of a local reactor, an exit that was sealed in May 1967 with the Sulzer AG's relinquishment of the development of a Swiss reactor.

The accident was examined in detail afterwards. Many results have been controversial.