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Offre n° 1
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REGIONS
: PAYS-DE-LA-LOIRE
De
notre correspondant à
Dompierre-Sur-Yon (85), Félix
LECHAT
Sécurité
des centrales nucléaires
- 23 juillet
2011
Sécurité des centrales
nucléaires
Si l’on écoute
notre gouvernement et les
exploitants de centrales
nucléaires on ne peut
être que rassuré le
risque d’accident
majeur étant
extrêmement limité.
Dans un communiqué (Les
centres nucléaires et le
public : communication,
information,
Radioprotection par G.
Niquet, C. Mouchet et C.
Saut ) on peut lire :
Pour les centrales
nucléaires françaises
de première
génération, l'objectif
était d'avoir une
probabilité de fusion du
coeur inférieure à 5
sur 100 000 par réacteur
et par an. Les chiffres
pour les centrales
allemandes sont
comparables. Ce niveau de
sûreté était un peu
supérieur à celui
constaté dans le reste
du monde : début 2009,
l'industrie nucléaire
avait accumulé une
expérience totale de 13
000 années x réacteur
de fonctionnement. Les
études de sûreté
nucléaire sont
contrôlées en France
par l'autorité de
sûreté nucléaire (ASN)
assistée d'un organisme
technique, l'IRSN. Les
centrales de deuxième
génération ont en
France un objectif de
sûreté cinquante fois
plus élevé, de l'ordre
d'un accident par million
d'années de
fonctionnement ; et les
EPR doivent démontrer un
niveau garanti de
sûreté encore dix fois
plus élevé, d'un
accident majeur pour dix
millions d'années de
fonctionnement. Pour ce
niveau de sûreté, avec
un parc mondial vingt
fois plus important
qu'actuellement (de
l'ordre de 500
réacteurs), le niveau de
risque serait inférieur
à un accident par
millénaire. De plus,
selon les concepteurs des
centrales modernes, un
accident de fusion du cœur
(s'il survient) reste
confiné dans la centrale
elle-même et ne conduit
pas à une contamination
de la population. En
décembre 2007, les
résultats de l'étude du
Registre national
allemand des cancers de
l'enfant ont été rendus
publics par sa directrice
Maria Blettner : l'étude
indique que l'on observe
en Allemagne une relation
entre la proximité d'une
habitation par rapport à
la centrale nucléaire la
plus proche et le risque
pour les enfants d'être
atteints, avant l'âge de
5 ans, d'un cancer ou
d'une leucémie. Pour
autant, le rayonnement
ionisant ne peut en
principe pas être
interprété comme une
cause, l'exposition au
rayonnement ionisant
n'ayant été ni mesurée
ni modélisée.
La centrale de Tchernobyl
continue à diffuser son
poison et un nouveau
sarcophage est en cours
de construction pour
limiter la diffusion des
radiations. A Fukushima,
on nous avait annoncé qu’il
n’y avait aucun
risque, mais à ce jour
les réacteurs
endommagés ne sont
toujours pas sous
contrôle et l’on
estime qu’il faudra
un an, non pas pour
refroidir et maitriser le
combustible, mais
simplement pour
stabiliser la
température.
Ayant déjà connu trois
accidents majeurs
(Tchernobyl - Three Mile
Island – Fukushima)
il semblerait, au dire
des autorités, que nous
n’ayons plus rien à
craindre pour au moins
trois mille ans.
Suite à la catastrophe
de Fukushima plusieurs
pays ont décidé de
sortir du nucléaire et
de se tourner vers des
énergies propres et
renouvelables. Le
gouvernement français s’entête
à vouloir, au nom de l’indépendance
énergétique, non
seulement maintenir nos
centrales en activité
mais en construire de
nouvelles. Il semble que
la France soit le seul
pays du monde à ne pas
pouvoir à terme assurer
son énergie de manière
propre et durable. La
campagne électorale des
prochaines élections
présidentielles va
remettre sur la scène la
production d’énergie
et le programme
nucléaire. Les
électeurs vont devoir en
tenir compte alors que
personne ne leurs
explique le principe et
les risques de la
réaction nucléaire, et
que nos dirigeants de
formation juridique ou
économique sont très
loin d’être
techniciens et n’ont
jamais rien compris, ou n’ont
jamais voulu rien
comprendre.
Une centrale nucléaire
est en réalité une
centrale thermique dont
le fonctionnement est
similaire aux centrales
à fuel, à charbon ou à
gaz : L’eau est
transformée en vapeur
pour actionner une
turbine qui entraîne un
alternateur produisant de
l’électricité.
Dans une centrale
nucléaire, c’est le
phénomène de fission d’un
combustible radioactif
qui produit la chaleur
nécessaire à la
production de vapeur.
Dans le détail : La
fission dégage de
l'énergie sous forme de
chaleur. C'est cette
énergie que l'on utilise
pour produire de
l'électricité. Le
phénomène de fission
dégage également des
rayonnements alpha, bêta
ou gamma et libère des
neutrons. Au contact des
milliers de crayons de
combustible nucléaire, l’eau
récupère la chaleur
produite par la fission
des atomes d’uranium.
L'eau de la cuve
s'échauffe à leur
contact à plus de
300°C. Un pressuriseur
maintient la pression à
environ cent cinquante
cinq bars, ce qui
l'empêche de bouillir.
Elle circule dans un
circuit fermé. Le
générateur de vapeur,
la pompe, la cuve et le
pressuriseur constituent
le circuit primaire. Seul
ce circuit contient de la
radioactivité ( en
théorie ). L'eau du
circuit primaire transmet
sa chaleur à l'eau
circulant dans un autre
circuit fermé : le
circuit secondaire.
L'échange de chaleur
s'effectue dans un
générateur de vapeur,
un grand échangeur de
chaleur cylindrique
composé de milliers de
tubes. La chaleur
transforme l'eau du
circuit secondaire en
vapeur. Un alternateur,
couplé à la turbine,
convertit finalement
l'énergie cinétique en
électricité, laquelle
alimente le réseau haute
tension. Au contact de
milliers de tubes dans
lesquels circulent de l’eau
froide, la vapeur se
condense, redevient de l’eau
liquide et est renvoyée
vers le générateur de
vapeur pour un nouveau
cycle. La turbine, le
condenseur, la pompe et
le générateur de vapeur
constituent le circuit
secondaire de la
centrale. Pour que le
système fonctionne en
continu, il faut assurer
son refroidissement.
C'est pourquoi il y un
troisième circuit
indépendant des deux
autres qui est le circuit
de refroidissement. Sa
fonction est de condenser
la vapeur sortant de la
turbine. Pour cela est
aménagé un condenseur,
appareil formé de
milliers de tubes dans se
transformer en eau. Quant
à l'eau du condenseur,
elle est rejetée,
légèrement échauffée,
c'est-à-dire à environ
trois degrés de plus que
de la source d'où elle
provient. Si le débit de
la rivière est trop
faible, ou si l'on veut
limiter son
échauffement, on utilise
des tours de
refroidissement appelées
aéroréfrigérants.
L'eau échauffée
provenant du condenseur
tombe sous forme de pluie
(précipitation). Elle
est récupérée au pied
de l’aéroréfrigérant
et entraînée par une
pompe, l’essentiel
de cette eau retourne
vers le condenseur. Cette
pluie est refroidie par
un grand courant d'air
(convection naturelle)
par la forme
particulièrement
aspirante de l’aéroréfrigérant.
Dans cette dernière, l’air
en refroidissant la pluie
se charge en humidité et
se transforme en nuage de
vapeur d’eau. 1,5 %
de cette eau s'évapore
dans l'atmosphère, ce
qui provoque de grands
panaches blancs que l’on
voit sortir de la grande
cheminée.
Les crayons de
combustible sont
constitués d’un
empilage de pastilles
enveloppées d’un
tube de zirconium. Le
zirconium a la
particularité d’agir
comme un miroir retenant
les neutrons libres à l’intérieur
de du crayon. Les crayons
sont donc indépendants
et la masse critique ne
peut être atteinte.
Cependant, le zirconium
ne résiste ni à la
chaleur, ni à l’humidité,
qui le détruise
rapidement.
Les enceintes de
confinement, qu’elles
soient en béton ou en
plomb, n’agissent
pas comme des miroirs
mais accumulent les
isotopes (rayonnements
alpha, bêta et gamma )
dangereux pour la santé
( une législation
particulière a été
mise en place suite au
démantèlement des
cabines de radiographie
et la récupération du
plomb pollué ).
Un réacteur nucléaire
est un dispositif dans
lequel une réaction en
chaîne ( fission
nucléaire ) est
initiée, modérée et
contrôlée contrairement
à une bombe atomique,
où la réaction en
chaîne se produit en une
fraction de seconde.
Les noyaux atomiques
très lourds tels que
l'uranium ou le plutonium
contiennent énormément
de protons, et sont
instables. Si l'un de ces
atomes très lourd (par
exemple l'uranium 235 ou
le plutonium 239) capture
un neutron, il se
transforme en un noyau
encore plus instable, et
récupère par la même
occasion de l'énergie.
Le noyau résultant se
divise très rapidement :
il fissionne, en se
divisant en deux noyaux
principaux, et en
libérant deux ou trois
neutrons supplémentaires
libres. Ces neutrons
supplémentaires sont
disponibles pour d'autres
fissions de noyau : c'est
le principe de la
réaction en chaîne.
Cette réaction
nécessite l’obtention
d’une masse
critique, c’est à
dire une quantité
suffisante de matière
radioactive pour que les
neutrons libres aient
plus de chance de
percuter un noyau, ce qui
explique qu’il n’est
pas possible de concevoir
des mini-centrales
nucléaires ou des
mini-bombes atomiques.
Plus un neutron est lent,
plus la probabilité
qu'il soit capté par un
atome est grande. C'est
pourquoi l'on ralentit
les neutrons rapides
provenant de la réaction
de fission par un
modérateur. Un
modérateur est un
matériau qui contient de
nombreux noyaux atomiques
très légers, presque
aussi léger qu'un
neutron ( par exemple l’hydrogène
de l’eau ). Les
neutrons sont alors
ralentis par les chocs
sur ces noyaux atomiques
légers. Selon la
théorie du mouvement
brownien, la vitesse des
noyaux du modérateur est
définie par sa
température. On parle
donc de thermalisation
des neutrons plutôt que
de ralentissement des
neutrons. Contrairement
à ce qu'évoque le terme
"modérateur"
celui-ci facilite et donc
accélère la réaction.
Le pilotage d’un
réacteur est basé sur
le maintien d’une
masse critique de
matériau fissible (
combustible nucléaire ),
le refroidissement du cœur
où se produit la
réaction, la limitation
de la réaction au moyen
de barres de contrôle
qui absorbent les
neutrons, ( cadmium,
gadolinium et bore ).
Lors de l’arrêt d’un
réacteur le
refroidissement doit
être maintenu pour
éviter la fusion du cœur.
Plusieurs sous-marins
russes ont subi une
fusion du cœur de
leur réacteur
nucléaire. Les seules
fusions du cœur
connues dans des
réacteurs nucléaires
civils sont la
catastrophe de Tchernobyl
(Ukraine) en 1986, Three
Mile Island (États-Unis)
en 1979 et plus
récemment Centrale
nucléaire de Fukushima
Daiichi 4 réacteurs en
fusion (Japon). Mais,
sans tremblement de terre
ni sunami, il y a eu
plusieurs fusions du cœur
partielles :
Saint-Laurent (France) en
1969 et 1980 ; Lucens
(Suisse) en 1969 ;
Chapelcross, Dumfries and
Galloway (Royaume-Uni) en
1967 ; Enrico Fermi
Nuclear Generating
Station (États-Unis) en
1966 ; Santa Susana Field
Laboratory (Etats-Unis)
en 1959 ; Windscale,
Sellafield (Royaume-Uni)
en 1957 ; EBR-I
(États-Unis) en 1955 ;
NRX (Canada) en 1952 .
Lors de l’accident
de la centrale nucléaire
de Fukushima les Japonais
ont limité du cœur
des quatre réacteurs en
les inondant d’eau.
Cette solution n’est
pas sans risque : L’étude
du phénomène naturel de
Oklo au Gabon le met en
évidence.
Un réacteur nucléaire
naturel se forme lorsqu’un
dépôt de minerai riche
en uranium est inondé
par de l’eau : l’hydrogène
de l’eau agit alors
comme modérateur de
neutrons, transformant le
rayonnement
"neutrons
rapides" en
"neutrons
lents" et augmentant
ainsi leur probabilité
de percuter un atome
d'uranium (augmentation
de la criticité). Cela
démarre une réaction en
chaîne de fission
nucléaire. Au fur et à
mesure que la réaction s’intensifie,
augmentant la
température, l’eau
s’évapore et s’échappe,
ce qui ralentit la
réaction (plus de
neutrons rapides et moins
de lents), empêchant un
emballement du réacteur.
Après la baisse de la
température, l’eau
afflue de nouveau et la
réaction raugmente, et
ainsi de suite. À Oklo,
la réaction s’est
maintenue pendant
plusieurs centaines de
milliers d’années.
La fission de l’uranium
produit cinq isotopes du
xénon, qui ont tous
été retrouvés dans les
restes du réacteur, à
différents taux de
concentration ; ceci
suggère que le taux de
la réaction était
cyclique (voir
explication ci-dessus). D’après
les concentrations, la
période devait être de
2½ heures environ. Une
telle réaction a pu s’amorcer
parce qu’à l’époque
où le dépôt a été
constitué, la part de l’isotope
fissile U235 dans l’uranium
naturel était de l’ordre
de 3 %, valeur proche de
celle de l’uranium
enrichi utilisé dans les
réacteurs nucléaires
actuelles.
Sachant que l’uranium
est soluble dans l’eau
en présence d’oxygène,
les rejet d’eau sont
fortement pollués et
radioactifs. De plus,
sous l’effet de la
chaleur intense du
combustible en fusion, l’eau
se décompose d’une
part en vapeur chargée
de radioactivité et d’autre
part en oxygène et
hydrogène, mélange
fortement explosif
pouvant détruire les
enceintes de confinement.
L’Hydrogène sert de
modérateur et accélère
la réaction de fission .
Les phénomènes de
fission et fusion du
combustible continuent à
la centrale de Tchernobyl
sans aucun contrôle
possible. La situation à
Fukushima est similaire.
Le plus grand risque dans
une centrale nucléaire n’est
plus le risque de la
chute d’un avion de
ligne sur le coeur (d’importante
mesures ayant été prise
suite au 11 septembre),
mais tout simplement une
panne électrique
entrainant l’arrêt
du refroidissement. Une
attaque terroriste
pourrait être menée de
l’intérieur par un
petit groupe infiltré
contre lequel il est
quasiment impossible de
se prémunir. Une simple
panne de refroidissement
peut devenir
catastrophique si elle n’est
pas maîtrisée
rapidement. Dés lors que
la fusion du cœur
est amorcée, tout
contrôle devient
impossible et personne ne
peut mettre fin à la
catastrophe. La seule
solution proposée est d’augmenter
l’épaisseur du
béton situé sous le
réacteur (en cas de
fusion le béton fond
sous l’effet de la
température et le
combustible s’enterre),
ce qui ne permet pas de
maîtriser la fusion du cœur
mais simplement de
retarder la pollution des
sols et des nappes
phréatiques. Lorsque le
béton devient le denier
rempart, c’est que
la fusion du combustible
à déjà conduit à la
destruction de l’enceinte
du cœur et donc des
possibilités de
refroidissement
contrôlé par les
circuits prévus à cet
effet. L’injection d’eau
non pressurisée ne
produit qu’un faible
refroidissement du fait
de sa vaporisation et n’empêche
pas le phénomène de
fusion qui augmente la
masse critique et la
fission, elle-même
accélérée par la
présence d’hydrogène,
augmentant ainsi la
température jusqu’à
la fusion de la totalité
du carburant. La
réaction en chaîne est
réelle et lorsque l’on
tente de résoudre un
problème on en créé un
nouveau : c’est le
serpent qui se mord la
queue.
Les enceintes de
confinement accumulent
les isotopes comme le
ferait une éponge et n’arrêtent
pas la totalité des
rayonnements. Les
différentes tuyauteries
les traversant
contiennent des fluides
radioactifs et sont elles
même radioactives et
transmettent une partie
de leur radioactivité en
cascade au fur et à
mesure des échanges
thermiques jusqu’aux
rejets d’eau ou de
vapeur.
La réaction nucléaire n’est
pas maîtrisée mais
simplement surveillée
comme le lait sur le feu.
La radioactivité est
insidieuse car c’est
l’accumulation des
isotopes dans l’organisme
qui provoquent des
cancers voir la mort (
les isotopes ne
disparaissent pas de l’organisme
avec le temps mais s’accumulent
), des doses même
faibles sont de ce fait
dangereuses.
Il existe naturellement
dans la nature des
produits radioactifs mais
les déchets nucléaires
pour lesquels nous n’avons
à ce jour aucune
solution sont beaucoup
plus actifs et dangereux.
Comment parviendrons nous
à démanteler ( démolir
) les vieilles
installations sans
diffuser de poussières
dans l’atmosphère
et que ferons nous des
gravats ? Une circulaire
permet d’augmenter
la quantité de gravats
radioactifs dans les
constructions neuves qui
peuvent être tout prés
de la population.
Avant de décider l’indépendance
énergétique par le
nucléaire, il est
nécessaire de peser les
risques qui viennent en
contrepoids des
justifications
économiques. Que peut on
dire de la vente d’électricité
nucléaire produite au
risque d’irradier la
population, aux pays
limitrophes qui eux ont
décidé de tourner le
dos au nucléaire ?
Félix LECHAT
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