Société française d'énergie nucléaire - planete

L'accident de Fukushima et ses conséquences
Faits, explications et commentaires Un document de synthèse de la Société Française d'Energie Nucléaire - SFEN
- Paris, le 6 mars 2012
Ce document résume et analyse - en 12 « Questions/Réponses » - les données
principales disponibles à ce jour sur l'accident de la centrale nucléaire
japonaise de Fukushima-Daiichi, son déroulement, son impact environnemental
et sanitaire, les actions entreprises pour la réhabilitation des zones
contaminées et le retour des populations évacuées. Il évoque aussi les
initiatives engagées en France, pour évaluer la sûreté des installations
nucléaires à la lumière des premiers enseignements tirés de l'accident.
Des Annexes sur la radioactivité et les effets des rayonnements ionisants
complètent ce document.
Contact : Francis Sorin : fsorin@sfen.fr. - Site internet : www.sfen.org
1/ Où en est-on de l'accident aujourd'hui ? La situation est-elle
maîtrisée ? On peut considérer que depuis la fin de l'année dernière la situation est
maîtrisée sur le site. Comme l'a confirmé officiellement le Premier
Ministre japonais, les réacteurs sont à présent dans un état d' « arrêt à
froid ». Cela signifie que le refroidissement correctement rétabli des
installations permet de maintenir la température des c?urs des réacteurs
accidentés en-dessous de 100° C. Cette situation doit écarter tout risque
de nouvelle séquence accidentelle car c'est la chaleur résiduelle produite
dans le c?ur des réacteurs - après l'arrêt de la réaction en chaîne - par
les désintégrations radioactives au sein des éléments combustibles qui a
été la cause du développement de l'accident.
Dans le réacteur 1, le c?ur a probablement fondu en totalité et traversé le
fond de la cuve pour descendre sur le « plancher » en béton à l'intérieur
de l'enceinte de confinement. Selon TEPCO, il pourrait avoir attaqué ce
béton sur une épaisseur de 80 cm, sachant que celui-ci a une épaisseur de
1m90 et que l'enceinte elle-même repose sur un « radier » en béton de 8 m
d'épaisseur. Dans les réacteurs 2 et 3, une partie seulement du c?ur semble avoir fondu
et il n'est pas certain que la partie fondue soit largement sortie de la
cuve. En revanche, l'enceinte de confinement du réacteur 2 n'est plus
étanche. Comme il n'est pas encore possible d'aller voir sur place, ces estimations
se fondent sur des calculs de simulation corroborés par les mesures
régulières de température effectuées dans les cuves et les enceintes de
confinement des trois réacteurs Dans les trois réacteurs, l'ensemble des c?urs et de leurs débris est
maintenant refroidi régulièrement de façon stable et, même en cas
d'interruption prolongée du refroidissement, on ne craint pas une remise en
fusion qui provoquerait de nouveaux relâchements significatifs de vapeur
radioactive. Quant au combustible usé entreposé dans la piscine du réacteur 4, qui avait
suscité des inquiétudes dans les premiers jours de l'accident, les mesures
effectuées et les inspections télévisuelles réalisées indiquent qu'il est
intact, et la piscine elle-même a été solidement renforcée. Cela dit, si l'on peut estimer que la situation est maîtrisée, le retour à
la normale n'est pas encore acquis. Les cuves et les enceintes des
réacteurs ont perdu par endroits leur étanchéité ce qui peut entraîner des
rejets diffus de radioactivité. Outre la nécessité de maintenir un
refroidissement correct, des structures de protection vont être édifiées
autour des réacteurs pour éviter ces fuites. Il faudra aussi réparer et
renforcer les piscines accueillant le combustible, assainir le site et
préparer le démantèlement. Le vrai nettoyage commence...

2/Que s'est-il passé ce 11 mars 2011 ? Quelles furent les causes de
l'accident et son déroulement ?
Le 11 mars 2011 à 14h46 (heure locale), un tremblement de terre d'une
extrême violence, le plus puissant jamais enregistré au Japon - magnitude
8,9 sur l'échelle de Richter - a secoué la côte nord-est de l'île de
Honshu. Son épicentre était situé au large de la ville de Sendai. En plus
des dégâts directs, le séisme a provoqué un tsunami, suite de vagues se
déplaçant à très grande vitesse et atteignant une grande hauteur à
proximité de la côte, où la profondeur de l'océan diminue rapidement. La
plus grande des vagues, arrivée environ 40 minutes après le séisme,
atteignait par endroits plus de 14 mètres de haut ! C'est une hauteur de
cet ordre qui a été évaluée concernant la vague ayant déferlé sur le site
de la centrale de Fukushima-Daiichi. Séisme et tsunami ont dévasté environ 400 km de côte sur une profondeur de
plusieurs kilomètres, causant plus de 20 000 morts et disparus, 6000
blessés et transformant la région en no-man's land marécageux. Près de
130 000 bâtiments ont été détruits ou gravement endommagés, routes et
aéroports ont été rendus impraticables, l'eau et l'électricité durablement
coupées. 14 réacteurs nucléaires sur 4 sites différents ont été agressés par cette
succession de catastrophes naturelles et 3 d'entre eux, les tranches 1 à 3
de la centrale Fukushima Daiichi, qui en comportait 6, sont entrés en
accident grave, avec fusion du c?ur et relâchement très important de
radioactivité, comme suite aux dommages engendrés par le tsunami sur les
systèmes de refroidissement et de secours. Le séisme a déclenché l'arrêt d'urgence automatique des réacteurs 1 à 3
(les 3 autres étaient déjà en arrêt programmé) et la destruction des lignes
à haute tension qui reliaient la centrale au réseau électrique. Les (13)
générateurs diesel de secours ont démarré, les systèmes de refroidissement
conçus pour ces cas ont normalement fonctionné et les opérateurs ont
appliqué les procédures prévues. En effet, après l'arrêt des fissions dans
le c?ur d'un réacteur nucléaire, les éléments radioactifs contenus dans le
combustible se désintègrent en dégageant une « chaleur résiduelle » qu'il
faut absolument continuer à évacuer en maintenant une circulation d'eau de
refroidissement. A 15h41, la plus grande des vagues a submergé le site de Fukushima Daiichi,
noyant sous plus de 5 mètres d'eau la plateforme où les réacteurs 1 à 4
étaient installés. Diesels et tableaux électriques ont disjoncté, les
réservoirs de fuel ont été balayés et les entrées d'eau de refroidissement
plus ou moins obstruées : ces réacteurs ont perdu l'accès à l'eau et les
moyens de la pomper. Un des 3 diesels et les tableaux électriques
alimentant les tranches 5 et 6, surélevées par rapport aux autres, a
survécu et permis de sauver ces réacteurs. Dans les heures et les jours qui ont suivi, faute de pouvoir évacuer
correctement la chaleur résiduelle, les tranches 1, 3 et 2 ont subi
successivement la même séquence accidentelle, schématisée ci-après :
. Evaporation de l'eau dans le c?ur (faute du refroidissement empêchant
la montée de la température) et dénoyage progressif des assemblages
combustibles,
. Fissuration des gaines métalliques du combustible et relâchement dans
la vapeur des éléments radioactifs gazeux et volatils (Krypton, Iode,
Césium),
. Oxydation brutale des gaines par la vapeur d'eau, avec production
massive d'hydrogène
. Surpression dans la cuve du réacteur. Pour éviter une détérioration de
la cuve, décision de décompression en laissant échapper la vapeur
vers l'enceinte de confinement qui l'entoure. Des décompressions
volontaires de cette enceinte, via un dispositif d'éventage, sont à
leur tour décidées pour éviter là encore des surpressions pouvant
conduire à l'endommagement de l'enveloppe . Grande quantité de vapeur,
radioactivité et hydrogène trouvent ainsi un chemin vers le hall
abritant l'ensemble de l'installation. L'hydrogène s'y accumule en
fortes concentrations.
. Explosion d'hydrogène, soufflant le haut des bâtiments 1, 3 et 4
(l'hydrogène qui a explosé dans le réacteur 4 venait du réacteur 3,
les deux étant reliés à la même cheminée). Il faut bien noter que ce
ne sont pas les enceintes de confinement qui ont explosé (et encore
moins les cuves des réacteurs) mais des bâtiments de type hall
industriel, de structure relativement légère, abritant l'ensemble de
l'installation.
. Fusion du c?ur, éventuellement suivie par le transpercement de la
cuve et par le début d'attaque du béton du « plancher » du bâtiment,
par le c?ur en fusion (corium).
. Les explosions d'hydrogène ont grandement affecté les tentatives de
sauvegarde des réacteurs, en détruisant les générateurs électriques et
les moyens de pompage mobiles, en obligeant à l'évacuation du site,
en dispersant des matières radioactives autour des bâtiments.
Soit par surpression, soit par explosion d'hydrogène, soit par une autre
cause, une défaillance de l'enceinte de confinement du réacteur 2 est
apparue. Ce réacteur a ainsi, selon toute probabilité, causé la très grande
majorité des rejets radioactifs de la centrale de Fukushima-Daichi. *Les explosions d'hydrogène, retransmises en boucle sur toutes les chaînes
de télévision ont été très spectaculaires. Au vu de ces séquences
impressionnantes le public a du mal à croire que ces explosions n'ont pas
fait de victimes. Cela s'explique par le fait qu'il n'y avait personne à
proximité immédiate des bâtiments. Avertis des risques d'explosion, les
personnels présents sur le site se sont tenus à distance des halls
abritant les réacteurs.
3/ Y-a-t-il eu des erreurs dans la conception/protection des réacteurs qui
expliquent l'accident ?

Il y a manifestement eu sous-estimation de la