Accident de Fukushima

Le séisme le 11 mars 2011, suivie d'un gigantesque tsunami ont fortement affecté la région de Tohoku au nord de Japon. Les conséquences de ce désastre naturel ont été humaines et matérielles avec de nombreuse infrastructures ravagées et notamment la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi située à 250Km de Tokyo.

C'est à la suite de ces événements que 3 réacteurs nucléaires sont entrés en fusion et que plusieurs piscines de refroidissement ont perdu leur système de refroidissement. Cela à entraîner de nombreux rejets radioactif ont eu lieu dans l'environnement. Tout comme la catastrophe de Tchernobyl, l'accident a été classée au niveau 7 de l'échelle INES.

• Les réacteurs

Il y a 6 réacteurs et le 1,2 et 3 sont en fonctionnement pleine puissance. Les réacteurs de la centrale sont des Réacteurs à Eau Bouillante, REB dont la vapeur produite est directement envoyée pour faire tourner l'alternateur (Voir partie REB).

Lorsqu'une manœuvre d'urgence est nécessaire, la vapeur peut être éliminée grâce au Tore (Suppression Pool) qui est à moitié rempli d'eau par barbotage. Il y a également d'autres moyens de secours tel que le HPCI ou le RCIC. Le RCIC (Reactor Core isolation Cooling System) permet d'éliminer la pression résiduelle du réacteur, pour qu'il fonctionne il faut une pression minimale de 10 bars. Quant au HPCI (Hight Pressure Coolant Injection System) est semblable au RCIC mais délivre un débit d'eau nettement supérieur à celui-ci.

La première tranche plus ancienne ne possède pas de RCIC. Elle est équipée d'IC (Isolation Condenser) en plus de HPCI. L'IC est un réservoir d'eau de grande capacité et lorsque la vapeur monte par convection, il est naturellement vaporisé par l'eau de la cuve est retourne par gravité dans le réacteur. Elle permet de refroidir la vapeur durant 10h.

Tous ces systèmes permettent de maintenir un niveau d'eau constant dans la cuve du réacteur.

• L'accident

Lorsqu'il y a un problème avec les systèmes de secours, la vapeur augmente dû à la vaporisation de l'eau avec le combustible, la pression augmente. La vapeur en excès est évacuée dans l'eau du Tore ou elle se condense. L'eau du Tore s'échauffe car la chaleur ne peut s'évacue. La pression du confinement dépasse sa valeurs seuil (de 4 à 5 bars). En l'absence d'apport d'eau dans la cuve, la chaleur augment est le combustible est de plus en plus découvert : valeur du TAF (Top Active Fuel). Il va atteindre sa température de fusion (environ 2800°) au bout de quelques heures. Le combustible mélangé aux éléments de construction forme du corium (une sorte de magma radioactif) et perce la cuve jusqu'à atteindre le béton de l'enceinte de confinement.

C'est l'hydrogène crée qui, après avoir pu s'échapper c'est accumulé en partie haute des réacteur et qui a explosé au contact avec l'air.

• Les obstacles

En temps normal, la pression dans le Tore est de 1 bars, et celle du réacteur à 69 bars. L'eau est à 4,37m au-dessus du TAF. Le HPCI se met en route lorsque l'eau est à 1,95m au-dessus du TAF.

A la suite du séisme, chaque équipe met en œuvre les procédures dédiés : activation du RCIC manuellement, contrôle et manœuvre de l'IC, ... Tout se passe bien, ils arrivent même à anticiper l'augmentation de chaleur du Tore et activent un système de refroidissement alors que celui-ci n'est toujours pas en fonctionnement.

A la suite du tsunami, une vague de 14 m de haut s'abat sur les côte du Japon. Elle submerge les plateformes des réacteurs (de 1 à 4) situé à 10m au-dessus du niveau de la mer. Les portes des bâtiments n'étant pas étanche, l'eau s'infiltre et noie les tableaux électriques et les pompes diesel. Tous les réacteurs viennent de perdre leur système de refroidissement et leurs sources électriques. Les salles de contrôles sont dans le noir, les alarmes sonnes, la plupart des voyants s'éteignent, sauf ce du bâtiment 3 dont les batteries n'étaient situé au sol-sol.  

• Chronologie des événements :

Quatre réacteurs ont été abimé par des explosions dû au stockage de l'hydrogène piégé en partie haute du réacteur.

• Le réacteur 1 le samedi 12 mars à 15h36 ;
• Le réacteur 2 le mardi 15 mars à 06h10 ;
• Le réacteur 3 le lundi 14 mars à 11h01 ;
• Le réacteur 4 le mardi 15 mars à 09h38.

Ces explosions ont libéré dans l'atmosphère des particules radioactives tel que l'iode, le Césium, Tellures, Krypton, Xénon. En effet, l'hydrogène devient explosion au contact de l'oxygène de l'air. Lorsqu'il est relâché dans l'atmosphère, il n'y pas de « problème » puisqu'il y a plus d'oxygène que d'hydrogène. En revanche lorsque c'et dans un lieu confiné, l'explosion survient lorsque nous sommes dans la plage explosive c'est-à-dire lorsque les concentrations des deux gaz sont similaire.

Malgré le fait que le réacteur 2 est gardé sa structure intacte, c'est lieu qui a rejeté le plus d'éléments radioactif et d'eau contaminé. En effet, l'explosion a eu lieu dans l'enceinte de confinement certainement à cause de difficulté à évacuer la pression excédentaire.