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L’accident de fusion du cœur est le plus craint par l’industrie nucléaire. Après le tremblement de terre d’une magnitude exceptionnelle et le tsunami qui ont frappé le Nord Est du Japon, elle a eu lieu dans trois des réacteurs de la centrale nucléaire de Fukushima dai-ichi où la situation est encore incertaine.
Notre pensée va d’abord aux nombreuses victimes et leurs proches. Nous saluons aussi le courage des employés de la centrale qui font le maximum pour éviter le pire dans une situation de désastre. Outre les problèmes personnels qui doivent les frapper dans ces circonstances, les employés de la centrale prennent des risques. En cas d’explosion, ils seraient les premiers touchés. Il a aussi été relevé aussi des taux d’irradiation très élevés à proximité du réacteur. De plus, les conditions matérielles dans lesquelles ils interviennent sur le site sont déplorables : deux repas par jour, pas de couchage correct, stress...
Il y a deux centrales de Fukushima : Fukushima dai-ichi (n°1) avec 6 réacteurs à eau bouillante et Fukushima dai-ni (n°2) avec 4 réacteurs. Les réacteurs n°4 à 6 de Fukushima dai-ichi étaient déjà arrêtés avant le tremblement de terre. Les deux centrales sont séparées de 12 km et appartiennent toutes les deux à la compagnie d'électricité de Tokyo (TEPCo en anglais). La centrale d'Onagawa regroupe 3 réacteurs à eau bouillante et est exploitée par la compagnie d'électricité du Tohoku.
Comme prévu, ces centrales se sont arrêtées automatiquement lors du séisme. Mais, même arrêté, le combustible de la centrale dégage de la chaleur. Il faut de l'eau, des pompes et donc de l'électricité pour refroidir le coeur. Les générateurs de secours n'ayant pas fonctionné à la centrale nucléaire de Fukushima dai-ichi, la température et donc la pression ont augmenté avec un risque d'endommager l'enceinte de confinement.
Une trop forte augmentation de la température peut faire fondre la gaine des pastilles de combustible qui retient les produits de fission radioactifs. La présence de césium 137 relevée dans les rejets gazeux laisse penser que le coeur du ou des réacteurs a commencé à fondre. Si le combustible fondu se reconcentre, on peut craindre le redémarrage d'une réaction nucléaire en chaîne et une explosion nucléaire.
Contrairement aux coeurs des réacteurs, les piscines d'entreposage des combustibles usés ne sont pas confinées. Si ces combustibles ne sont plus refroidis et que la gaine fond, les radioéléments sont en contact direct avec l'air et peuvent être dispersés. C'est pourquoi les piscines ont posé de gros soucis. En cas d'incendie ou de relargage de gande ampleur, les employés ne pourraient plus accéder au site et tenter de contrôler les réacteurs. En France, ces piscines ne sont pas mieux protégées.
Ce sont les réacteurs 1 à 4 de la centrale nucléaire de Fukushima dai-ichi qui sont la source de toutes les inquiétudes.
Suite à une réplique sismique, une explosion d’hydrogène a soufflé le toit du bâtiment réacteur n°1 le samedi 12 mars, mais l’enceinte de confinement serait intègre. La situation est aussi devenue inquiétante dans le réacteur n°3 dimanche 13 mars matin (heure japonaise). L'eau de refroidissement a aussi manqué. Ce réacteur est chargé en MOx, combustible contenant plus de plutonium que le combustible classique. La température de fusion du MOX est aussi plus basse que celle du combustible classique. Dimanche 13 mars au soir (heure japonaise), des préparatifs sont en cours pour injecter de l'eau de mer dans le réacteur n°2 de la centrale de Fukushima dai-ichi. Lundi 14 mars après midi le porte-parole du gouvernement a annoncé qu'il n'y avait plus aucun système de refroidissement fonctionnel dans le réacteur n°2 et que la pression montait dans l'enceinte. Mardi 15 mars matin à 6h10, une nouvelle explosion a été entendue et il est probable que l'enceinte de confinement du réacteur n°2 soit endommagée. Le réacteur n°4 était arrêté depuis novembre 2010, c'est à dire bien avant le tremblement de terre de vendredi 11 mars. Tout le combustible était entreposé dans la piscine, mais l'eau de refroidissement s'est évaporée. Le combustible s'est échauffé, il y a eu une explosion d'hydrogène mardi 15 mars matin à 9h40 (heure locale), suivie d'un incendie.
Des photos aériennes de grande qualité sont disponibles ici.
La journée la plus inquiétante a été mardi 15 mars. Un tableau de données de mesures sur le site de la centrale de Fukushima dai-ichi, mis en ligne sur le site Internet de TEPCO (en japonais), montre une élévation d'un facteur 10 du rayonnement neutron à partir de ce jour, ce qui est un très mauvais signe. En effet, c'est un signe de démarrage de réactions nucléaires. Pourtant, les intervenants ne semblent pas bénéficier d'une dosimétrie neutron. Mercredi 23 mars, TEPCo a dit qu'ils avaient observé 13 flash neutron à 1,5 km au Sud des réacteurs n°1 et 2 pendant 3 jours à partir du 13 mars. Ce serait une preuve que de l'uranium et/ou du plutonium aient eu des réactions de fission. Il y a de plus en plus de signes qui tendent à montrer que des réaction nucléaires en chaîne ont lieu de façon périodique sur le réacteur n°1.
L'exploitant estime que 70% du combustible du réacteur n°1 est endommagé. Ce qui signifie que les produits très radioactifs ne sont plus encapsulés dans du métal et sont donc en contact avec l'eau. Ce chiffre serait de 33 et 25% pour les réacteurs n°2 et 3. Une partie du combustible des 3 réacteurs aurait aussi fondu et se serait déposé au fond des cuves. TEPCo pense que ce n'est qu'une faible partie. Il y a des doutes pour le réacteur n°2.
Des répliques sismiques continuent de menacer les réacteurs nucléaires fragilisés. Les moyens de fortune mis en place par TEPCo pour tenter de juguler la crise ne sont pas sécurisés en cas de nouveau tsunami.
Dimanche 17 avril, TEPCo a rendu publique sa feuille de route (disponible ici en anglais) : la compagnie se donne 6 à 9 mois pour prendre le contrôle du refroidissement des réacteurs et piscines et pour arrêter les rejets radioactifs dans l'environnement.
Le jeudi 12 mai, des hommes ont pénétré dans le bâtiment réacteur de l'unité n°1 et ont découvert que le coeur était beaucoup plus endommagé que ce qui était annoncé auparavant. L'intégralité du combustible aurait été dénoyé et se serait accumulé en fond de cuve. La cuve est percée et il n'est pas impossible que du combustible fondu ait fui. La compagnie doit revoir tous ses plans pour contrôler le refroidissement. Cela laisse présager de mauvaises surprises pour les autres réacteurs.
En attendant, près de 90 000 tonnes d'eau très radioactive s'est accumulée dans les sous-sols des réacteurs et la compagnie ne sait pas trop quoi faire avec. Une station d'épuration est en cours de construction, mais elle ne suffira pas.
En entrant dans les réacteurs TEPCo a rapporté de nombreuses données qui lui ont permis de réécrire le scénario : un rapport a été soumis le 16 aux autorités japonaises qui est alarmant. Une fusion complète du coeur a bien eu lieu dans le réacteur n°1 et est fort probable dans les deux autres réacteurs. Il sera difficile de récupérer le combustible avant des années. Les enceintes de confinement des réacteurs 1 et 2 sont percées : l'eau fuit et il sera difficile d'installer un circuit de refroidissement fermé. La feuille de route présentée par TEPCo est caduque.
En revanche, les combustibles de la piscine du réacteur n°4 semblent moins endommagés que ce qu'il avait été imaginé au début.
Nous avons tenté d'écrire une chronologie détaillée des premières heures de la catastrophe en fonction de ce qui est publié par la presse japonaise essentiellement. C'est encore lacunaire et sera mis à jour en fonction de notre temps disponible :
-> Reconstitution chronologique des évènements
Ces évènements et les ventilations des réacteurs pour faire baisser la pression ont entraîné la dispersion de gaz et particules radioactifs qui ont contaminé la centrale, le Japon et maintenant toute la planète. Sur place, les niveaux de rayonnement sont tels que cela rend difficile toute intervention et que la santé des intervenants est en jeu. A proximité des réacteurs, un intervenant atteint sa limite de dose en une minute environ.
Depuis le début, TEPCo, l'exploitant, tente d'injecter de l'eau de mer puis de l'eau douce dans les réacteurs et les piscines d'entreposage avec des moyens de fortune. De l'eau fortement contaminée a coulé partout et inondé les soussols. Il y en aurait 60 000 tonnes à évacuer pour pouvoir reprendre le contrôle des 4 réacteurs. L'eau qui s'évapore est aussi contaminée. Il en résulte des dégagements radioactifs de moindre ampleur dans l'atmosphère mais continu. A cela s'ajoutent des rejets en mer massifs à cause d'une fuite d'eau du réacteur n°2. Cette forte fuite est maintenant jugulée, mais il y a en a d'autres plus petites.
Les populations riveraines ont été évacuées, d’abord dans un rayon de 3 km, puis 10 et maintenant 20 km en fonction de l’évolution. Et cela dans des conditions extrêmement difficiles. Elles ont été confinées entre 20 et 30 km, puis invitée à partir. Une centaine de personnes sont restées dans la zone d'évacuation jusqu'à que l'accès soit interdit. Le 21 avril, le gouvernement a interdit l'accès à la zone des 20 km. Il resterait 18 irréductibles.
Mais la contamination de l'environnement dépasse largement le rayon des 30 km.
Lors d'une catastrophe nucléaire, la contamination des populations passe par trois phases qui peuvent se chevaucher :
- d'abord, l'exposition directe aux gaz du panache radioactif via la respiration. Quand les rejets s'arrêtent, ce mode d'exposition diminue rapidement.
- puis l'exposition aux dépôts sur les plantes : les polluants radioactifs passent directement dans la plante via les feuilles. C'est ce que l'on observe en France avec la contamination de l'herbe ou au Japon avec les légumes feuilles. Cette phase dure le temps d'une récolte si les rejets s'arrêtent.
- Enfin, il y a la contamination durable des sols et le transfert aux végétaux par les racines, puis à toute la chaîne alimentaire. Cette phase peut durer très très longtemps.
A cela s'ajoute la pollution marine qui est conséquente et durable pour cette catastrophe, comme le montrent les mesures de l'ACRO. L'impact se fait essentiellement par la chaîne alimentaire.
Les données sur la contamination et la radioactivité ambiante sont à la fois nombreuses et insuffisantes.
Les autorités japonaises ont reconnu que la crise va durer encore plusieurs mois avant de pouvoir contrôler les rejets et les réacteurs.
Mardi 12 avril, l'autorité de sûreté nucléaire japonaise a classé l'accident au niveau 7 de l'échelle internationale, ce qui correspond au même niveau que Tchernobyl. Cette réévaluation est basée sur la quantité d'iode rejetée dans l'environnement.
-> Voir les mesures que effectuons régulièrement sur des prélèvements japonais
Le gouvernement japonais a défini des seuils d'évacuation assez élevés (20 millisieverts par an) qui ne tiennent pas en compte les recommandations pour les enfants qui sont plus sensibles aux radiations. Les enfants qui vont à l'école dans les zones contaminées ne peuvent pas passer plus d'une heure par jour dans la cour et doivent se laver les mains, le visage et la bouche avant d'entrer en classe. Il serait plus prudent de les évacuer.
Une cartographie des doses reçues par la population montre que l'évacuation devrait être portée jusqu'à une cinquantaine de kilomètres sous les vents dominants avec un seuil à 20 millisieverts par an, et presque 80 km avec un seuil à 1 millisievert par an.
Le 29 avril, le professeur Toshiso Kosako, qui avait été recruté le 16 mars comme conseiller du premier ministre, a claqué la porte pour protester contre les décisions du gouvernement. "Il est très rare que des travailleurs du nucléaires soient exposés à 20 millisieverts par an" a-t-il déclaré. "D'un point de vue académique et d'un point de vue humanitaire, je ne peux pas accepter que des bébés et enfants soient exposés à de tels niveaux de radiation".
A cela s'ajoute la contamination de toute la chaîne alimentaire à des valeurs plus ou moins élevées en fonction du lieu de production et l'exposition directe au panache les premier sjours de la catastrophe.
Le 23 mai, l'IRSN a estimé que si la limite était fixée à 10 mSv pour la première année, ce sont 70 000 personnes supplémentaires qu'il faudrait évacuer.
Fin mai, le gouvernement a commencé à reculer face à la colère des parents d'élève : le ministère de l'éducation se donne comme objectif que la dose annuelle soit inférieure à 1 millisievert par an, mais il maintient les 20 millisieverts comme limite à ne pas dépasser.
Pour aller plus loin :
- consultez le suivi de la catastrophe que nous faisons depuis le 12 mars
- consultez la reconstitution chronologique des premières heures (non finie)
Articles de l'ACRO en ligne
pour comprendre la radioactivité :
- La radioactivité expliquée aux enfants, suivie de la mesure de la radioactivité expliquée aux enfants (2011)
- Notions de base de radioactivité, fiche technique
- La contamination et l'irradiation, fiche technique
- Exposé sur la radioactivité et ses effets (pdf, 2011)
- Définition des zones contaminées en Biélorussie (1991)
et sur des évènements passés au Japon :
- A propos des falsifications de TEPCo dans le passé
- A propos de l'accident de Tokai-mura le 30 septembre 1999
- A propos du tremblement de terre de 2007 et de la centrale de Kashiwazaki-Kariwa (juin 2008)
800.000 morts avec Tchernobyl !! Et là ??
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