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Explosions en série sur des réacteurs nucléaires au Japon suite au tsunami

14379 lectures / 79 commentaires07 avril 2011, 12 h 00

Suite au tremblement de terre exceptionnel et au tsunami qui ont frappé le nord-est du Japon vendredi 11 mars, une dizaine de réacteurs nucléaires connaissent de graves dysfonctionnements. Conséquences : plusieurs explosions ont été signalées dans la centrale de Fukushima I (Daiichi).

A 14h46, heure locale du Japon, un séisme exceptionnel (magnitude 9) est survenu au large de la côte de Honshu, à 130 km de Sendai et à 373 km de la capitale, Tokyo. Ce tremblement de terre compte parmi les 5 séismes les plus puissants jamais enregistrés et demeure le plus puissant au Japon depuis 140 ans. Le tsunami qui l'a suivi a notablement endommagé quelques réacteurs nucléaires.

Si les systèmes d'arrêt des centrales nucléaire ont plutôt bien fonctionné suite à la secousse sismique, certains réacteurs ont vu leurs systèmes de refroidissement endommagés par le tsunami. En effet, l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN) français indique le tsunami a affecté la station de pompage de la centrale nucléaire nécessaire au refroidissement des réacteurs. De plus, "la perte des deux alimentations électriques externes de la centrale n'a pas été compensée par les groupes électrogènes de secours pour des raisons actuellement inconnues". Or, un réacteur, même arrêté, continue de chauffer pendant quelques jours, jours décisifs où le refroidissement doit impérativement se poursuivre.

Incendie à la centrale d'Onagawa

Vendredi 11 mars, un incendie s'est déclaré dans la centrale nucléaire à Onagawa, dans le nord-est du Japon, rapporte l'agence Kyodo.
Suite à des niveaux élevés de radioactivité constatés sur le site de la centrale, les autorités avaient déclaré l'état d'urgence : "le premier échelon de l'état d'urgence, le plus bas, avait été décrété sur l'installation dimanche après qu'une élévation du niveau de radioactivité eut été détecté aux limites du site" a précisé l'Agence internationale de l'Energie atomique (AIEA). L'état d'urgence se déclenche en cas de fuites radioactives ou de panne du système de refroidissement d'un réacteur.

Heureusement, les niveaux de radioactivité à la centrale nucléaire d'Onagawa sont redevenus normaux et aucune fuite n'a été détectée... L'augmentation du taux de radioactivité pourrait finalement provenir de la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi, selon l'AIEA.

Un autre problème est apparu dans la nuit de dimanche à lundi dans la centrale Tokai (préfecture d'Ibaraki), à seulement 120 km au nord de Tokyo. Une pompe du système de refroidissement du réacteur n°2 a cessé de fonctionner. Heureusement, le risque a été maîtrisé.

Explosions à la centrale nucléaire de Fukushima I

C'est une autre centrale durement touchée par le tsunami qui a conduit le gouvernement à déclarer une situation d'urgence nucléaire. Ainsi, le Premier ministre Naoto Kan a demandé l'évacuation de 250 000 personnes situées dans une zone de 20 kilomètres autour de la centrale nucléaire de Fukushima I située sur le littoral et à 250 km au nord de Tokyo ; le survol de cette zone est également strictement interdit.

Cette centrale, qui compte 6 réacteurs à eau sous pression (REP)(1), avait pourtant été dimensionnée pour résister à un séisme et placée sur une plateforme de 6,50 m de haut par rapport au niveau de la mer. Pourtant, la prise en compte du risque a été insuffisante et plusieurs réacteurs restent incontrôlables. La gravité des évènements qui s'y déroulent ont mené l'Autorité de sûreté Nucléaire française, par la voix de président André-Claude Lacoste, a évalué cette catastrophe au niveau 6 sur l'échelle internationale des événements nucléaires qui compte 7 niveaux.(2)

L'enjeu pour Tepco est de rétablir au plus vite un système de refroidissement des réacteurs et piscines de stockage du combustible. A la date du 23 mars, tous les réacteurs étaient de nouveau raccordés électriquement au réseau électrique externe. Toutefois, au 24 mars 2011, les réacteurs n°1, 2 et 3 étaient dans un "état particulièrement critique en l'absence de source de refroidissement pérenne" souligne l'IRSN qui s'inquiète des conséquences à court terme de l'injection d'eau de mer (et donc de sel) dans les installations.
En effet, le sel risque de cristalliser dans les cuves des réacteurs : corrosion, impact sur le refroidissement des coeurs, cristallisation au niveau des échangeurs des circuits de refroidissement normaux après leur remise en service, risque de blocage de soupapes... sont les effets possibles. De sucroît, l'eau utilisée s'évacue ensuite dans l'environnement sans récupération. A ce titre, au 1er avril 2011, l'Autorité de Sûreté Nucléaire (ASN) rapportait que Tepco réalisait des "opérations en vue de collecter cette eau et de l'isoler. L'objectif à terme est de passer à un refroidissement en circuit fermé : eau circulant en boucle dans un circuit de la centrale de façon à ce que l'eau contaminée ne s'échappe pas. La remise en fonction des matériels nécessaires à cette fin s'avère difficile car ils ont pu être détériorés. En outre, la présence d'eau contaminée dans certains bâtiments complique les interventions humaines."

Au 6 avril 2011, l'IRSN soulignait que l'état des trois réacteurs (1, 2 et 3) de la centrale restait "très préoccupant". "L'eau douce est maintenant utilisée pour refroidir les réacteurs et les piscines. Néanmoins, les moyens utilisés pour l'injection d'eau restent précaires même si de petits progrès sont signalés (par exemple, les pompes d'injection d'eau sont maintenant alimentées par le réseau électrique externe à la place de moyens mobiles)."

TEPCO envisage d'injecter à des débits faibles et durant plusieurs jours de l'azote à l'intérieur des bâtiments des réacteurs 1 à 3 afin de limiter le risque d'explosion de l'hydrogène présent dans ces bâtiments. Ces opérations devraient débuter le 6 avril 2011 en fin de journée et pourraient générer de nouveaux rejets radioactifs dans l'atmosphère.

Réacteur n°1 : explosion

Pire, samedi 12 mars 2011 vers 16 h 00 heure locale, une explosion s'est produite sur le réacteur n°1 de la centrale. A priori, le risque semble maîtrisé puisque le coeur du réacteur n'a pas été affecté : c'est la structure qui protège l'enceinte de confinement qui a été pulvérisée à cause de l'hydrogène(3) dégagé par le réacteur. Cependant, "les opérations de décompression volontaire de l'enceinte peuvent conduire à des rejets radioactifs" indique l'IRSN qui a ajouté lundi 21 mars 2011, que la piscine du réacteur n°1, qui contient 292 assemblages combustibles est suspecté de fuites radioactives.

L'IRSN rapporte que l'exploitant Tokyo Electric Power (TEPCO) a confirmé la fusion partielle du coeur du réacteur endommagé à 70 %. Celle-ci a "entraîné l'oxydation des gaines du combustible et un relâchement d'hydrogène vers l'enceinte de confinement. Lors de l'opération de dépressurisation de l'enceinte de confinement, cet hydrogène s'est trouvé mêlé à l'air du bâtiment réacteur, ce qui a entrainé une combustion. Cette situation s'est accompagnée d'un relâchement significatif de radioactivité.
Les autorités japonaises ont confirmé que l'enceinte de confinement du coeur n'a pas été endommagée par cette explosion mais les opérations manuelles de refroidissement du réacteur se poursuivent par injection d'eau de mer.

Cet apport massif d'eau l'a également contaminée. Par conséquent, au 6 avril 2011, des opérations de pompages étaient en cours sur ce réacteur. "Celles-ci sont relativement délicates compte tenu de la quantité d'eau à traiter et de leur forte contamination", souligne l'IRSN.

Jeudi 24 mars, pour la première fois, une fumée blanche est apparue au dessus de la piscine.

Réacteur n°3 : deux explosions

Peu après cette explosion, le porte-parole du gouvernement Yukio Edano indiquait que le réacteur n°3 de Fukushima était "dans une situation critique", un début de fusion du coeur étant en cours selon l'exploitant. "On ne peut pas exclure qu'une explosion puisse se produire au niveau du réacteur 3 en raison d'une possible accumulation d'hydrogène", ajoutait-il.

Effectivement, lundi 15 mars au matin, deux nouvelles explosions, attendues mais redoutées, se sont produites au niveau du réacteur 3 de la centrale nucléaire de Fukushima I. Selon Tepco, le réacteur aurait résisté et les fuites radioactives resteraient limitées. Cependant, le 16 mars, le gouvernement admettait que l'enceinte de confinement du réacteur était endommagée : une fumée blanche s'en dégageait dans la matinée.

Lundi 21 mars, la situation demeurait précaire notamment sur la piscine du réacteur qui a besoin d'un apport extérieur continuel en eau selon l'ASN. Par exemple, 2000 tonnes d'eau ont été apportées dans la nuit du 19 au 20 mars pendant 9 heures, tandis que les rejets radioactifs restent importants.

Tout comme le réacteur n°4, la piscine d'entreposage du combustible usée est entrée en ébullition et l'eau s'évapore.

Mardi 22 mars, pour une raison encore inconnue, une fumée noire s'échappait du réacteur et le personnel qui travaille sur le site a été évacué.

Jeudi 24 mars 2011, l'IRSN notait que l'enceinte de confinement ne semblait "plus étanche selon les indications de pression". Résultat : des rejets radioactifs sont émis en continu dans l'environnement.

Réacteur n°2 : explosion

Les autorités japonaises ont informé l'AIEA que le réacteur n°2 avait connu une explosion similaire aux réacteurs 1 et 3, à 6 h 20, heure locale, le 15 mars, même si sa procédure d'arrêt a été correctement réalisée suite au séisme.

Pour la première fois, l'explosion a endommagé la piscine de condensation de l'enceinte de confinement du coeur conçue pour empêcher les fuites radioactives en cas d'accident.
La fusion partielle du coeur est confirmée, 33% du coeur est endommagé. L'exploitant poursuit l'opération de refroidissement du coeur par injection d'eau de mer autant que possible.
Lundi 21 mars, la piscine du réacteur était en ébullition indique l'IRSN.
Vendredi 25 mars, de l'eau de mer était toujours injectée pour refroidir le réacteur d'où s'échappe en continu une fumée blanche.
Pire, dimanche 27 mars, un taux de radioactivité "10 millions de fois supérieur au niveau habituel", atteignant 1000 millisieverts par heure, a été détecté dans une nappe d'eau de la salle des turbines a délcaré le directeur de l'AIEA, entraînant l'évacuation immédiate du personnel. "Il existe une forte probabilité pour que les barres de combustible aient été endommagées" a indiqué un porte-parole de la société Tepco.

Au 6 avril 2011, une fissure du puits adjacent au bâtiment turbine du réacteur 2 a entraîné ponctuellement un rejet direct d'eau fortement contaminée dans la mer.

Réacteur n°4 : combustible radioactif en feu et explosion

Alors que ce réacteur était à l'arrêt pour maintenance depuis novembre 2010, les autorités japonaises, rapporte l'AIEA, ont notifié plusieurs incendies intermittents au niveau de la piscine d'entreposage du combustible usé. Le combustible, une fois exploité dans le réacteur est maintenu immergé pendant plusieurs années dans des piscines afin de le refroidir et de bloquer le rayonnement radioactif qui s'en libère. Or, le 16 mars, la piscine du réacteur N°4 était en ébullition, la situation a été stabilisée le 20 mars. L'IRSN souligne que "l'assèchement de la piscine conduirait à terme à la fusion du combustible présent". C'est pourquoi les autorités japonaises utilisent tous les moyens possibles pour apporter de l'eau : par hélioptère, via des canons à eau...

Malheureusement mercredi soir heure de Paris, l'eau de la piscine venait de s'évaporer complètement laissant le combustible usé à l'air libre...

De plus, l'agence de sécurité nucléaire japonaise annonce que deux trous de 8 m2 sont apparus dans l'enceinte de confinement du réacteur.

Réacteurs n°5 et n°6 : la température augmente

Selon l'IRSN, "les températures des piscines des réacteurs n°5 et n°6 augmentent lentement. Sans refroidissement, ces piscines pourraient entrer en ébullition sous quelques jours". Pour y pallier, des groupes électrogènes diesels supplémentaires seraient mis en place.

Lundi 21 mars, sur ces deux réacteurs, la température et le niveau de l'eau des piscines étaient sous contrôle. Toutefois, les toits des bâtiments ont été percés pour éviter une éventuelle combustion d'hydrogène.

Risques sur la santé : les populations invitées à se calfeutrer

Environ 700 techniciens et ingénieurs sont présents sur la centrale pour tenter de la contrôler. Ils s'exposent dangereusement aux radiations puisque les doses de radioactivité dans l'air ont atteint jusqu'à 400 millisieverts par heure(2), dans tous les cas leur santé sera dégradée par les radiations. Depuis le 12 mars 2011, 19 travailleurs ont été exposés à des doses importantes. Parmi elles, deux ont été hospitalisées après avoir reçu des doses de radioactivité 10000 fois supérieures à la normale (environ 2 sieverts(4)) par contact avec de l'eau contaminée lors des opérations de pose des câbles électriques.

Le Premier ministre japonais, Naoto Kan a demandé aux personnes se trouvant à moins de 30 km du site de rester confinées chez elles.

Et c'est dans l'agglomération de Tokyo, qui compte 35 millions d'habitants que des taux de radioactivité anormaux ont été mesurés. Ainsi, le niveau de radioactivité mesuré dans la préfecture de Kanagawa, à l'ouest de Tokyo, a atteint brièvement un niveau neuf fois supérieur à la normale.

Selon l'agence de presse Kyodo qui cite les autorités locales, "d'infimes particules" radioactives sont détectées dans la capitale : "Nous avons relevé un niveau de radiation supérieur à la normale dans la matinée", a déclaré mardi 15 mars, Sairi Koga, un responsable de la préfecture de Tokyo, avant d'ajouter : "nous ne considérons pas qu'il s'agit d'un niveau suffisant pour affecter le corps humain".

Toutefois, à titre préventif, le gouvernement japonais recommande aux Tokyoïtes de calfeutrer leurs habitations pour éviter que tout air extérieur rentre pendant 1 à 3 jours.

Les autorités ont enfin reconnu que le niveau de radioactivité mesuré sur le site de la centrale nucléaire de Fukushima I était dangereux pour la santé : "contrairement à ce qui s'est passé jusqu'ici, il ne fait pas de doute que les niveaux atteints peuvent affecter la santé des êtres humains", a ajouté le porte-parole du gouvernement, Yukio Edano.

Dans tous les cas, le porte-parole du gouvernement japonais vient de l'annoncer : la centrale nucléaire de Fukushima 1 ne sera plus utilisée.

Coupures d'électricité à Tokyo

Le Japon compte 17 centrales et 55 réacteurs nucléaires. Or, l'arrêt d'un certain nombre de centrales nucléaires pour un pays qui tire un tiers de son électricité de cette énergie pose des problèmes d'approvisionnement : plus de 2,5 millions de foyers restent privés d'électricité dans le nord du pays, où les températures sont hivernales et la compagnie Tepco a averti d'un risque d'interruption de l'alimentation en électricité à Tokyo. C'est ce qui s'est produit puisque la compagnie d'électricité Tepco, qui dessert l'est du Japon, a interrompu la fourniture de courant pour quelque 330 000 clients dans les différentes préfectures, dont Tokyo, Kanagawa, Ibaraki ou Saitama.

Ces nouvelles explosions laissent craindre une catastrophe nucléaire majeure : le combustible pourrait faire fondre ses dernières gaines de protection et libérer un nuage radioactif particulièrement dangereux dans un pays où la densité de population est très forte et compte 127 millions d'habitants.
A ce titre, de nombreux ressortissants étrangers fuient le pays, sur recommandation de leurs ambassades respectifs, tandis que les Tokyoïtes quittent la capitale pour le sud et notamment Osaka, la deuxième ville du Japon.

Le nuage radioactif fait le tour du monde

Alors que les vents d'ouest rassurent les japonais, ce sont les américains qui craignent que le nuage radioactif traverse l'océan Pacifique et touche les côtes de Californie, situées à 7400 km du Japon.
Selon le journal Los Angeles Times des particules radioactives ont touché Los Angeles vendredi 18 mars : "des isotopes radioactifs de très faible niveau, provenant de la centrale nucléaire japonaise endommagée, sont attendus en Californie dès vendredi, mais les experts estiment que le niveau de radioactivité sera bien inférieur aux limites de sécurité".

En fait, c'est l'ensemble de l'hémisphère nord qui est touché par ce nuage radioactif, il a atteint l'Europe et la France le 23 mars 2011.

Conséquences radiologiques de l'accident nucléaire

Selon l'ASN, au large de Fukushima, des prélèvements d'eau de mer ont été réalisés à 100 m de la berge, au large de Fukushima. Les résultats montrent des niveaux en iode 131(4), 100 fois supérieurs à la norme japonaise fixée à 0,04 Bq/cm3.

Les rejets ont entraîné des dépôts de radioactivité au sol et sur les végétaux dans la région de Fukushima. Les premières mesures réalisées par les autorités japonaises indiquent une contamination en Iode 131 et en césium de l'eau, des végétaux et des aliments, conduisant à dépasser dans certains cas les valeurs admissibles pour les denrées alimentaires définies par la réglementation japonaise. Les valeurs les plus élevées sont relevées dans les légumes à feuilles comme les épinards.

La radioactivité relevée par les balises de mesure à Tokyo reste faible et ne nécessite pas d'action particulière de protection des populations. La présence d'iode 131 a été mise en évidence dans le réseau d'eau potable de la région de Tokyo, mais avec une très faible concentration ne présentant pas de risque pour la santé pour le moment (ASN).

Le débat sur l'énergie nucléaire relancé

Le risque majeur qui entoure les installations nucléaires au japon suscite l'inquiétude dans d'autres pays exploitant l'énergie nucléaire.

• En Allemagne, le gouvernement d'Angela Merkel a créé la surprise en décidant lundi de suspendre l'accord prolongeant la durée de vie des 17 centrales nucléaires du pays. De plus, Angela Merkel a annoncé la fermeture immédiate et pour trois mois de tous les réacteurs mis en service en Allemagne "avant la fin 1980", soit 7 réacteurs.
• La Suisse a suspendu les procédures en cours surt les trois demandes d'autorisation de centrales nucléaires de remplacement.
• Le Premier ministre russe, Vladimir Poutine, ordonne de mener une étude sur le secteur nucléaire en Russie.
• L'Autorité américaine de régulation nucléaire (NRC) annoncé le lancement du réexamen de la sécurité des centrales nucléaires aux Etats-Unis.
• En France, des associations écologistes ont manifesté et réclament un vrai débat démocratique sur le nucléaire. Le gouvernement a lancé une série d'inspections sur les systèmes de sécurité des centrales.

Localisation géographique de la centrale nucléaire de Fukushima I

Notes

1. La filière des réacteurs à eau sous pression est la plus répandue dans le monde. Ces réacteurs produisent environ la moitié de l'électricité mondiale d'origine nucléaire.
2. Cette échelle internationale sert à mesurer la gravité d'un accident nucléaire. L'explosion du réacteur 4 de la centrale de Tchernobyl en URSS en 1986 est classé niveau 7.
3. Les tubes qui contiennent le combustible sont en alliage de zirconium. Quand celui-ci est chauffé à haute température dans de la vapeur d'eau, le métal s'oxyde en dégageant de l'hydrogène. La chaleur produite par cette réaction contribue également à l'échauffement du combustible. Mélangé avec l'air, cet hydrogène peut exploser (IRSN).
4. A partir d'une dose de 100 millisieverts reçue par le corps humain, les observations médicales font état d'une augmentation du nombre des cancers. Une personne ayant reçu une dose de 1 sievert (1 000 millisieverts) ou plus est considérée comme étant atteinte du "mal des rayons" et doit être hospitalisée. En moyenne, une personne est exposée, via les soruces naturelles de radioactivité, à environ 2,4 millisieverts par an.
5. L'iode-131 est un élément radioactif dont la période très courte (8 jours), le rend extrêmement radioactif. Il s'accumule dans la thyroïde et est particulièrement cancérogène.

Liens

• Le fonctionnement d'un réacteur nucléaire - CEA
• Accident de Fukushima - ASN

Auteur

Christophe Magdelaine / notre-planete.info - Tous droits réservés

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