Description de l’événement
Les centrales nucléaires fournissent de l’énergie à de nombreuses régions du globe. Alors qu’environ 20% seulement de l’énergie américaine est produite par le nucléaire, les Français produisent environ 75% de leur énergie par la voie nucléaire. Les centrales nucléaires ont fourni environ 11% de la production mondiale d’électricité en 2012, contre environ 14% en 20091,1a Les centrales nucléaires ont le potentiel improbable, mais réel, de provoquer des catastrophes massives, à la fois par des accidents et des événements terroristes. Une fusion catastrophique poserait de nombreuses menaces, allant de divers types de radiations s’échappant dans l’atmosphère à des dangers plus conventionnels, tels que la vapeur et le feu. Les réacteurs nucléaires commerciaux américains ont été cités à de nombreuses reprises dans les médias comme cibles potentielles d’attaques terroristes.
Le risque de fuite de rayonnement et d’exposition existe en de nombreux points. La figure 109-1 montre un schéma d’une centrale nucléaire typique. Dans la situation la plus dangereuse, un incendie, une défaillance du liquide de refroidissement, une défaillance de la tige de commande ou un sabotage pourraient permettre à un réacteur de surchauffer et de fondre. Si le réacteur s’autodétruit, des solides et des gaz radioactifs pourraient être rejetés dans l’environnement. Des isotopes radioactifs volatils peuvent également être libérés du noyau, y compris ceux de l’iode et des gaz nobles. Les isotopes les plus dangereux et les plus durables sont l’iode, le strontium et le césium, qui possèdent des demi-vies de 8 jours, 29 ans et 30 ans, respectivement.
Au cours des 50 dernières années, il y a eu plusieurs cas de catastrophes de centrales nucléaires et de quasi-catastrophes. En 1952, le réacteur nucléaire de Chalk River, près d’Ottawa (Ontario), subit une fusion partielle du cœur de combustible d’uranium après que quatre barres de contrôle ont été accidentellement retirées. Des millions de gallons d’eau radioactive se sont accumulés à l’intérieur du réacteur, mais aucun blessé n’est survenu. En 1957, un incendie dans un réacteur refroidi au graphite au nord de Liverpool, en Angleterre, a craché des radiations sur la campagne. En 1976, près de Greifswald, en Allemagne de l’Est, le cœur radioactif d’un réacteur a presque fondu en raison de la défaillance des systèmes de sécurité lors d’un incendie. À Three Mile Island, près de Harrisburg, en Pennsylvanie, la perte de liquide de refroidissement a entraîné une surchauffe et une fusion partielle du cœur d’uranium dans l’un des deux réacteurs, et de l’eau et des gaz radioactifs ont été libérés.
Le 26 avril 1986, le pire accident nucléaire de l’histoire s’est produit à la centrale de Tchernobyl près de Kiev, en Urss (aujourd’hui en Ukraine). Lors d’un arrêt pour entretien de routine, un test a été effectué pour voir si suffisamment d’énergie pouvait être maintenue pour faire fonctionner l’équipement d’urgence et les pompes de refroidissement. Alors que les travailleurs tentaient de compenser, ils ont accidentellement provoqué une surtension estimée à 100 fois la puissance nominale. Cette poussée a provoqué la rupture d’une partie des barres de combustible et leur réaction avec l’eau, créant une explosion de vapeur et d’hydrogène gazeux et un incendie de graphite qui a ensuite détruit le noyau. L’absence d’une installation de confinement et d’un loft thermique a entraîné le rejet d’énormes quantités de matières radioactives dans l’atmosphère. Le fait que les responsables n’aient pas reconnu l’incident au grand public a entraîné l’ingestion de denrées alimentaires contaminées dans les jours qui ont suivi immédiatement la fusion. Le nombre de morts estimé était de 31, mais le nombre total de victimes est inconnu. Plus de 100 éléments radioactifs ont été envoyés dans l’atmosphère lors de l’incendie du cœur causé par l’explosion de gaz dans le réacteur numéro 4 de Tchernobyl. La grande majorité de ces isotopes se sont désintégrés assez rapidement; cependant, certains des isotopes les plus durables de l’iode, du strontium et du césium restent dans l’environnement et présenteront un risque pendant de nombreuses années.2
Une crise nucléaire plus récente s’est produite au complexe nucléaire de Fukushima Daiichi au Japon. Une catastrophe naturelle a entraîné plusieurs effondrements de cœur. Le 11 mars 2011, un tremblement de terre de magnitude 9,0 s’est produit au large de la côte est de l’île de Honshu. Peu de temps après le séisme, une série de vagues de tsunami massives ont inondé l’île et l’installation nucléaire. Alors que plusieurs des réacteurs en fonctionnement s’arrêtaient automatiquement comme programmé lors du tremblement de terre, les tsunamis qui ont suivi ont inondé les générateurs diesel de secours du complexe qui maintenaient les systèmes de refroidissement. Plusieurs cœurs de réacteurs ont subi une fusion de barres de combustible, déclenchant la production d’hydrogène gazeux et entraînant des dommages structurels à la centrale. L’iode radioactif et le césium se sont échappés des réacteurs endommagés et, dans certains cas, un rejet délibéré d’eau et de vapeur radioactives a été autorisé pour protéger les réacteurs d’une nouvelle détérioration. Il est à noter qu’un certain nombre de travailleurs de l’usine ont reçu des doses de rayonnement importantes et que de vastes zones d’évacuation autour de l’installation ont été nécessaires en raison de la propagation de la radioactivité dans l’environnement.3,4
Outre les centrales nucléaires, de nombreux réacteurs nucléaires TRIGA (Isotopes de recherche pour la formation, Atomiques Générales, nom de marque) utilisés pour la recherche existent principalement dans les universités du monde entier. Ils sont souvent situés dans des zones urbaines densément peuplées avec une sécurité relativement minimale. Les réacteurs TRIGA sont considérés comme « intrinsèquement sûrs. »Leur profil de sécurité est basé sur la construction de leurs barres de combustible, qui forcent la surchauffe du combustible pour limiter le processus de fission et arrêter la réaction nucléaire. Même lorsque toutes les barres de commande sont simultanément retirées par accident ou dans une intention délibérée, le réacteur ne peut pas générer suffisamment de chaleur pour causer un problème; il s’arrête simplement.5