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L'évolution de la sureté nucléaire depuis Tchernobyl

13 mars 2011

Tchernobyl : Les précautions prises

Suite à l’explosion, différents types de mesures ont été mis en place pour tenter de minimiser les dégâts d’une catastrophe d’une telle ampleur : 

  

1.          Les mesures prises par l’URSS :

 

 Évacuation de la population et mesures préventives :

Un jour et demi après l’explosion, 5000 personnes résidant dans un rayon de 30 km autour de la centrale sont évacuées. Ce n’est que plus tard que 350 000 personnes habitant en Biélorussie et en Ukraine seront déplacées, malheureusement la réaction trop tardive des autorités ne pourra empêcher leur contamination.

Dès le début, régime politique soviétique de l’époque a souhaité gérer cette crise  de façon « discrète » sans aucune communication sur la gravité de la situation. Cela a eu des incidences graves  pour les pays directement concerné mais aussi pour le reste de l’Europe.

 

             Les autorités ont procédé à une distribution tardive de comprimés d’iode chargés de se fixer sur la thyroïde afin d’empêcher l’iode 131 radioactive de s’y fixer et d’être peut-être à l’origine d’un cancer de la thyroïde. Il a été également interdit de consommer des produits frais pour éviter toute contamination.

 

     Mesures prises pour diminuer la propagation de la radioactivité : 

    Afin de stopper l’émission de produits radioactifs, les Soviétiques ont déversé par hélicoptère des milliers de tonnes de sable et de plomb sur le réacteur détruit. Puis ils ont injecté de l’azote sous le réacteur pour le refroidir et arrêter l’incendie. Lors de nos recherches nous sommes parvenu à trouver le témoignage écrit de l’un des experts soviétiques, l’académicien et physicien Vassili Nesterenko, acteur majeur de l’action menée par les soviétiques  pour éteindre l’incendie. Ce témoignage indique que les risques dans les heures qui ont suivi l'accident étaient une gigantesque explosion nucléaire qui aurait rendu la Russie et une partie de l'Europe inhabitable. Nous en avons placé un extrait en annexe : L’Europe aurait pu devenir inhabitable –entretien réalisé par Galia Ackerman

Un sarcophage en béton et en acier de 50 mètres de hauteur a été achevé en novembre 1986.

Vue du sarcophage                                   (source : irsn.fr)

    La  politique de Moscou, pour régler une situation qu’elle ne pouvait gérer, a été d’envoyer un nombre massif d’hommes, tout en diffusant une campagne de propagande selon laquelle il s’agissait d’un incident mineur ne nécessitant pas une évacuation précipitée. Les Soviétiques affirmèrent aussi que seulement 3% du combustible nucléaire s’était évaporé dans l’air alors que d’après une enquête récente menée par des ingénieurs en nucléaire a démontré que plus de 97% de la matière radioactive s’était répandue sur le continent.

          Ce n’est que le 15 décembre 2000 que la fermeture définitive de la centrale a eu lieu, lors de l’arrêt du réacteur numéro 3, une partie de sa tuyauterie montrant des fissures inquiétantes. Le réacteur numéro 2 est hors service depuis un incendie en 1991, tandis que le réacteur numéro 1 qui nécessitait d’importants travaux a été stoppé en novembre 1996. Cette fermeture est intervenue sous la pression de l'Europe, qui a promis d'aider à la mise en route de deux nouveaux réacteurs nucléaires et à la construction d'un nouveau sarcophage.

          Ainsi de nombreuses directives ont  été mises en place mais les autorités russes n'ont pas évalué au départ les conséquences tragiques de l'accident . Les mesures d'urgence telles que l'évacuation de la population ont tardé pour être prises et les précautions n'ont pas été suffisantes pour préserver la santé  des personnes qui sont intervenues sur site après l'accident.

 Certaines mesures sont toujours d’actualité, comme la construction du nouveau sarcophage. Son coût très élevé sera pris en charge en grande partie par l’union Européenne. Le début des travaux est déjà en retard de plusieurs mois.

 

  1.        Les mesures prises par les pays Européens.

Les pays européens ont été alerté par la Suède qui a relevé un taux de radioactivité très importante et en a conclu qu’un accident majeur était survenu dans les pays de EX URSS.

Voici un exemple de mesures qui ont été immédiatement été prises par de nombreux pays européens.

En Norvège : le gouvernement interdit la vente et l'exportation du lait et des fromages de chèvre, ainsi que des fraises et des myrtilles, dont la radioactivité est 10 à 15 fois supérieure à la moyenne habituelle.

 En Allemagne : dans les villes de Essen, Hambourg, Munich, les autorités recommandent aux populations de se protéger des averses. En Rhénanie, Westphalie et au Bade-Wurtemberg, on demande à la population de ne plus consommer ni lait ni légumes verts. A Berlin-Ouest, les autorités demandent aux femmes enceintes et aux enfants de ne pas sortir des maisons. Comme leurs voisins nordiques, les petits Allemands sont privés de jouer dans les bacs à sable des jardins.

En Pologne : on demande aux agriculteurs de garder les animaux à l'étable et à la population de ne plus consommer de lait. Dans les écoles, les enseignants suppriment les cours de gymnastique et les récréations. On ferme les piscines et les centres de vacances et 18 millions de comprimés d'iode sont distribués, en priorité aux enfants et aux femmes enceintes.

En Italie : le ministre de la Santé interdit la vente des légumes verts et la consommation de lait frais pour les femmes enceintes et les enfants de moins de dix ans.

Aux Pays-Bas, en Grande-Bretagne, en Suisse : des mesures identiques sont prises et 2 millions et demi de vaches hollandaises sont consignés dans les étables.

En Grèce : on suspend la production de yaourts et de fromages frais.

   Des mesures simples de prévention vont être appliquées dans toute l'Europe, à l'exception de la France, qui ne donne aucune consigne particulière.

 

3.          Les mesures prises en France :

 Le journal TV du 30 avril 1986 visionné sur le site de l’INA explique la catastrophe et informe que le nuage n’atteindra pas la France.         

Un communiqué du SCPRI destiné aux médias affirme : «L'accident nucléaire de la centrale de Tchernobyl en URSS n'a pas entraîné d'élévation significative de la radioactivité sur le territoire de notre région. (...) La distribution d'iode stable destiné à bloquer le fonctionnement de la thyroïde n'est ni justifiée, ni opportune dans notre pays. Aussi, ni la situation actuelle, ni son évolution ultérieure ne justifient quelque contre-mesure sanitaire que ce soit.»

Selon les associations du réseau sortir du nucléaire de nombreuses mesures étaient pourtant envisageables :

« Il eut fallu, dans la région strasbourgeoise, interdire de laisser pâturer le bétail et de ramasser le fourrage, s'abstenir de consommer le lait produit dans la région, ne pas laisser les enfants jouer dans l'herbe ou dans les bacs à sable. C'est ce que faisaient les Allemands de l'autre côté du Rhin. Mais les autorités françaises, ont nié l'utilité de ces précautions. Les travailleurs frontaliers qui franchissaient le Rhin chaque jour étaient fort surpris de voir que nos voisins ne mangeaient plus de salades, alors que chez nous, maintenus dans l'ignorance des risques, nous n’en avions pas réduit la production. Aucun gouvernement ne pouvait arrêter aux frontières nationales le nuage de Tchernobyl, ni empêcher la pluie de tomber. En revanche, ce que les autorités françaises devaient et pouvaient faire, c'était avertir la population du  danger qui la menaçait. »

La France n’a pas mis en œuvre de dispositif spécifique.                                                             Cet accident n’a pas permis de planifications particulière, chaque pays ayant agit de façon individuelle.

Quelles conclusions pouvons nous tirer de cette catastrophe ?

L’explosion a eu plusieurs origines : des défaillances humaines et techniques se sont succédées. Le nuage radioactif a gravement touché la Biélorussie mais aussi une grande partie de l’Europe. Les conséquences de cette catastrophe sont aussi bien humaines, économiques et écologiques. Le bilan de cette catastrophe fait l’objet de nombreuses polémiques, et déclarations contradictoires les préconisations prises par les pays concernés ont été très tardive. D’autre part les pays européens ont pris des mesures de précautions à l’exception de la France. Aucune planification internationale n’a été mise en place.

Se pose alors le problème de la sécurité : les centrales de l’après Tchernobyl ont-elle évoluées ? Par ailleurs des leçons ont-elles été tirée avec l’apparition de nouvelles politiques de sûreté ?

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13 mars 2011

Les conséquences de l’accident :

  1.   Les conséquences humaines

Après l'accident la vie a continué normalement dans le petit bourg de Pripiat situé à 2 kilomètres de la centrale. La radioactivité est en effet invisible. Or ses effets se manifestent rapidement sur l'individu à la suite d'une exposition brève et intense. Voici les conséquences sur l'organisme après une irradiation selon l’IRSN :

          de 0.05 à 1 Sv : modification de la formule sanguine, diminution des lymphocytes sanguins (très radiosensibles).

de 1 à 2.5 Sv: troubles digestifs légers, perte de cheveux et de poils, fatigabilité persistante (plusieurs mois), augmentation des cas de cancers, rougeurs de la peau, stérilité permanente chez la femme, stérilité pendant deux à trois ans chez l'homme.

de 2.5 à 4 Sv: nausées, vertiges, vomissements, modification importante de la formule sanguine, atteinte du système de défense immunitaire (risques d'infection).

de 6 à 8 Sv :troubles sanguins et digestifs graves (diarrhées et vomissements), risques de perforations intestinales, le risque mortel est important (à 7 Sv 90% de mortalité dans les mois qui suivent).

10 Sv : mort dans les mois qui suivent.

100 Sv : mort dans les heures qui suivent.

1000 Sv : mort dans les minutes qui suivent.  

 

 

Dans le cas de Tchernobyl, en plus de la population qui n’a été évacuée que plusieurs heures après l’accident, les « liquidateurs » sont les principales victimes de la catastrophe : selon les estimations, 600 000 à 800 000 soldats et fonctionnaires ont été expédiés sur place juste après l’explosion pour neutraliser le réacteur et enterrer les déchets contaminés. En Avril 2000, Vacheslav Grishin, président de la Ligue de Tchernobyl, une organisation basée à Kiev qui dit représenter les liquidateurs, déclarait que depuis 1986, 15000 d’entre eux étaient morts et 50000 devenus invalides. Sur les 5 000 de ces liquidateurs qui ont travaillé sur le toit du réacteur, 237 ont été hospitalisés et 32 sont décédés ; ils sont morts des effets aigus de l’explosion de Tchernobyl.

Les liquidateurs (source : Citizen Zoo)

 

 

Par ailleurs, des effets psychosomatiques ont été détectés. En effet, l’évacuation immédiate d’environ 115 000 personnes, et le relogement dans des camps de près de 220 000 personnes, ont constitué un véritable drame dont les effets psychologiques et sociaux ont été sévères. Ces personnes ont vécus dans des conditions précaires et leur anxiété était constamment alimentée par les rumeurs pessimistes concernant les maladies qui les menaçaient. Une augmentation de la fréquence des maladies psychosomatiques, des dépressions et même des suicides a été constatée. Certains observateurs estiment que c’est là une des conséquences sanitaires majeures de la catastrophe.

                                                Une salle de classe déserte de Pripiat (source : Citizen Zoo)

D’autres  effets surviennent à plus long terme : Les rayonnements radioactifs agissent sur les cellules irradiées et entraînent des modifications chimiques du matériel génétique des cellules. Les  conséquences  des  mutations  de  l' ADN  conduisent  parfois  au développement d'un cancer. Celui-ci apparaît plusieurs années après l'irradiation et ne se développe pas chez toutes les personnes irradiées. Les cancers peuvent survenir après de faibles expositions.

 

 

2.         Les conséquences environnementales et économiques :

 

     Les rejets radioactifs sont très variés. Les débris de combustible et de structure du réacteur sont projetés dans l’environnement proche de la centrale. Les poussières, les particules radioactives, les gaz sont entraînés par les masses d’air jusqu'à 1 000 mètres d’altitude et dérivent au gré des vents.

La superficie des terres contaminées en Ukraine, Biélorussie et Russie, résultant des retombées radioactives est estimée à environ 150 000 km2 ( soit le quart de la superficie de la France).. Aujourd’hui, dans ces territoires, les concentrations en césium  diminuent lentement dans les sols.

Par ailleurs les eaux ont été contaminées directement par les rejets. Le ruissellement des eaux de pluie ou les crues ont ensuite favorisé le drainage d’une partie des dépôts au sol. Les nappes phréatiques ne sont pas touchées, si ce n’est à proximité même du site où des débris contaminés ont été hâtivement enfouis. Mais  Le Pripiat et le Dniepr, réservoirs en eau potable des principales villes d’Ukraine, ont été contaminés.

 

La forêt proche de la zone interdite a changé de couleur (les arbres sont devenus roux) puis la chute des feuilles a entraîné une contamination localisée de la lisière des forêts sur une surface d’environ 40 000 Km².

   En plus du désastre écologique, il y a eu également de nombreuses conséquences économiques. L’agriculture a été le secteur le plus durement touché. Mais de nombreuses dépenses ont également lourdement pesé sur les budgets : les dépenses liées au traitement de la centrale, le relogement des personnes, les soins de santé etc.

 La pauvreté est particulièrement présente dans les régions touchées.

 

                                                               

3.       La situation actuelle à Tchernobyl.

 

 

Le DVD sur la catastrophe de Tchernobyl « La bataille de Tchernobyl » montre avec des extraits de film tourné après la tragédie, comment les liquidateurs ont  mis en œuvre des techniques de décontamination au prix de leur santé et parfois de leur vie. Puis il relate les conditions actuelles de la vie sur le site.

Les images actuelles de la zone d’exclusion où tout est resté abandonné sont marquantes. Dans son ouvrage  retour de Tchernobyl, JP Dupuy raconte sa visite de Tchernobyl en été 2005. Il décrit « seuls les hommes, les femmes et les enfants ont disparu. Comment ne pas songer à cette invention …qui liquide les personnes sans détruire les choses ».

En dehors de la zone d’exclusion, la population en Biélorussie, Russie et Ukraine doit s’adapter aux restrictions de consommation de certains produits alimentaires locaux et aux modifications d’activité professionnelle.

 

 

 

 

Les populations évacuées peuvent-elles réintégrer la zone d’exclusion ?

 

  La zone des 30 km autour de Tchernobyl reste interdite, bien que les autorités ferment les yeux sur le retour des personnes qui ont voulu retrouver leur maison. Seuls les territoires où la radioactivité est supérieure à 1,5 million de MBq/m2 (ce qui correspond à une dose d’environ 5 à 12 mSv/an), restent formellement interdits.

 

Quel est l’impact actuel  sur la végétation et sur les animaux ?

 

Aujourd’hui un retour vers la normale s’est amorcé dans la forêt de Tchernobyl Toutefois, autour de la centrale, dans la zone proche, beaucoup d’arbres sont morts, surtout les conifères.

Un peu plus loin, des modifications sont apparues, notamment sur la forme et la couleur des feuilles. On observe encore des modifications de la flore, des ralentissements de croissance et des modifications de la morphologie dont le suivi fait l’objet de publications scientifiques internationales. Sources: La Zone ce qui arrive aux plantes et aux animaux . Entretien avec Dimitri Grodzinski (académicien des sciences d’Ukraine)

En ce qui concerne la faune dans la zone interdite des 30 km, il s’est instauré un nouvel équilibre biologique, avec réapparition d’espèces sauvages qui étaient en voie de disparition.Sur les animaux domestiques, le principal impact de l’accident s’est traduit par des troubles de la thyroïde chez ceux qui avaient ingéré de fortes doses d’iode radioactif.

 

Les fruits et légumes sont-ils toujours interdits à la consommation ?

 

Ceux dont le niveau de contamination dépasse les limites autorisées sont toujours interdits à la consommation. Mais leur nombre a considérablement diminué et ne représente plus que 1 à 2 % de la production. Tout dépend du niveau de contamination des terres sur lesquelles poussent les végétaux et de la manière dont les cultures concentrent les radioéléments (dans les racines, dans les feuilles...). Par exemple, les champignons concentrent fortement le césium et sont, de ce fait, particulièrement surveillés.

 

Le bilan réel de la catastrophe reste difficile à évaluer :

 

La réalité des dommages sanitaires qui ont suivi l’accident de Tchernobyl a donné lieu, depuis 1986, à bien des polémiques. Il a souvent été reproché aux instances nucléaires mondiales de minimiser l’ampleur des dégâts. Au contraire, les milieux politiques, en particulier écologistes, journalistes et industriels (ceux qui vivent des énergies fossiles) ne se sont pas privés de dramatiser injustement. Nous avons pu constater ces différences au cours de nos recherches en fonction des différentes sources d’information.

Ainsi nous avons pu constater que les bilans varient énormément en fonction de leurs auteurs.

Par exemple, en 1998, Rosa Goncharova, de l’institut de génétique et de cytologie (étude des cellules) de Minsk, avait indiqué que depuis 1985, les bébés nés avec des becs de lièvre, des trisomies et d’autres anomalies avaient augmenté de 83 % dans les zones les plus contaminées, de 30% dans les zones modérément contaminées et de 24 % dans les zones dites « propres ». En effet, l’exposition  de l’embryon et du fœtus aux rayonnements peut entraîner des effets tératogènes : malformations (squelette,  cerveau), retards mentaux (aucun effet constaté pour des doses inférieures à 0,12 MGy) ou des troubles de croissance.

Par contre, Le rapport de l’UNESCAR (Comité scientifique des Nations Unies sur les Effets des Rayonnements ionisants) réalisé en 2000 donne un autre bilan :« L’accident nucléaire de Tchernobyl en 1986 a provoqué la mort, dans une période de quelques jours ou semaines, de 30 travailleurs et des maladies dues aux radiations chez quelques centaines d’autres. L’accident a eu des conséquences sociales et psychologiques, mais en dehors des 1 800 cancers thyroïdiens recensés chez des enfants ayant été exposés à un jeune âge, il apparaît 14 années après l’accident qu’il n’y a pas eu d’effets sanitaires publics majeurs attribuables à l’exposition aux radiations. On n’observe aucune augmentation de la fréquence des cancers en général ni des décès pouvant être liée à l’exposition aux radiations. Le risque de leucémie ne semble pas avoir augmenté, même parmi les centaines de milliers d’ouvriers chargés du nettoyage des sites contaminés. De plus il n’y a aucune donnée scientifique détectant des maladies bénignes liées à l’exposition aux radiations. »

 

Selon l’académie des sciences de New York entre 1986 et 2004, ce sont près d'un million de personnes qui ont perdu la vie de par le monde.
Un chiffre plus élevés que certaines extrapolations menées au début des années nonante.
Dans la région fortement irradiée – Biélorussie, Ukraine et Russie –, le taux de certains cancers a progressé de 40%. Mais l'ouvrage évoque aussi les retombées mesurées en Europe du Nord, en Amérique du Nord ou en Afrique: la radioactivité de Tchernobyl peut être mesurée dans les sédiments du Nil. Et elle est là pour des durées d'ordre géologique (de 20 000 à 200 000 ans).
Alexey V. Yablokov, Vassily B. Nesterenko et Alexey V. Nesterenko, consulting editor Janette D. Sherman-Nevinger, «Chernobyl. Consequences of the catastrophe for people and the environnement», Annals of the New York Academy

 

Ainsi, bien que le bilan réel des victimes soit difficile à évaluer les conséquences de la catastrophe sont considérables. Elle touche de nombreux domaines aussi bien humains qu’écologiques et économiques.

13 mars 2011

La catastrophe de Tchernobyl: l'accident

 

La centrale Lénine construite dans la ville de Tchernobyl va devenir tristement célèbre en avril 1986. Cette ville se trouve dans le nord de l'Ukraine et à la frontière de la Biélorussie. En 1986 l'Ukraine faisait partie de l'Union soviétique, elle est depuis 1991 une nouvelle république indépendante.

Le réacteur n°4 de la centrale  a été entièrement détruit par une explosion puis un incendie le 26 avril 1986, lors d'un essai à puissance réduite.

 Des débris ont été projetés aux alentours de la centrale. Des rejets considérables de matières radioactives se sont répandus dans l’environnement. Cet accident a été provoqué par une succession de manquements aux règles de sécurité .

Une radioactivité de l’ordre de 12^18 becquerels est libérée dans l’atmosphère en une dizaine de jours contaminant de façon significative 150000 km² habités par 6 millions de personnes et entraînant sur une grande partie de l’Europe une augmentation mesurable de la radioactivité.

                                                                

1.    Le déroulement : Que s’est-il passé, ce 26 avril, à Tchernobyl ? 

 C'est un essai de fonctionnement à faible puissance, insuffisamment préparé, qui a conduit à l'accident : un mauvais contrôle de la réaction nucléaire entraîne une augmentation forte et involontaire de la puissance du réacteur. Elle provoque un échauffement très rapide de l’eau qui se vaporise dans le coeur du réacteur et produit une très violente explosion.

L’accident a comme origine un test de refroidissement du cœur : la puissance du réacteur est diminuée le faisant ainsi travailler dans une zone de fonctionnement instable. Ignorant les signaux d'arrêt d'urgence émis par le système de sécurité, le personnel continue l'essai.

 Les vannes  de la turbine sont fermées, en violation de la procédure normale, entraînant une augmentation de la pression de la vapeur.

Les barres de contrôle descendent automatiquement mais sans effet notable.

Le chef opérateur ordonne alors l'arrêt d'urgence et fait descendre la totalité des barres sans parvenir à stopper l'emballement du réacteur.

 En quelques secondes, le réacteur atteint une puissance de l'ordre de 100 fois sa valeur nominale provoquant l'échauffement du fluide caloporteur (eau courante) et une détérioration du combustible. L'eau, qui ne parvient plus à évacuer la chaleur, se vaporise en une fraction de seconde et produit une explosion de chaleur qui détruit le réacteur. La partie supérieure du réacteur est à l'air libre et plusieurs incendies se déclarent.

Le graphite, porté à haute température, s'enflamme alors également. Les nombreux foyers d'incendie et l'absence d'enceinte de confinement favorisent la dispersion dans l'atmosphère de produits radioactifs.

 

 

2.      Les causes : Comment un tel accident a-t-il pu se produire ?

Des défaillances techniques :

Le réacteur, du type RBMK (réacteur à eau bouillante avec du graphite comme modérateur) n’existe qu’en ex-URSS. Il présente, par comparaison avec les réacteurs européens du type REP ( réacteur à eau sous pression ), trois inconvénients, au moins, dans le domaine de la sûreté :

-Le réacteur RBMK est instable à faible puissance : on peut donc parler d'un défaut de conception.

-Les barres de sécurité, qui doivent arrêter la réaction nucléaire, ont une vitesse d'insertion très insuffisante.

-L’installation ne comporte pas d'enceinte de sécurité permettant de retenir la radioactivité à l’intérieur du bâtiment réacteur.

 

 

 Des défaillances humaines :

 

Le personnel manquait  de formation et sa " culture de sûreté " était pratiquement inexistante. Les experts ont recensé de graves erreurs humaines :

 

-La violation de consignes permanentes de sécurité pourtant impératives

-Le non-respect de la procédure d'essai en cours avant l’accident

-Le débranchement de plusieurs systèmes de protection automatique.

 

Il a donc fallu des fragilités liées à la conception des réacteurs du type RBMK ainsi que  six erreurs humaines graves pour engendrer la catastrophe : deux violations volontaires de consignes permanentes, un non-respect de la procédure d'essai prévue et trois déverrouillages volontaires des protections automatiques.

 

 

 3.      L’étendue du nuage radioactif :Quels sont les pays affectés ?

 

L’institut de radioprotection et de sureté nucléaire a évalué les dégâts causés par le nuage radioactif ‘’Au total ce sont près de 12 milliards de milliards de becquerels qui en dix jours sont partis dans l’environnement soit 30 000 fois l’ensemble des rejets radioactifs atmosphérique de toutes les centrales nucléaires du monde’’

Les différentes particules radioactives se sont condensées pour former un nuage radioactif à plus de 1000 mètres d’altitude. Les conditions météorologiques ont favorisés son voyage :

« Par temps sec, les particules se déposent sous l'effet du vent et des turbulences qu'il engendre. Par temps de pluie, les gouttes d'eau entraînent les particules vers le sol. L'intensité des dépôts a varié selon les conditions météorologiques. La carte d'Europe des dépôts montre des "taches" qui correspondent aux régions les plus arrosées pendant le passage du panache. »

 

 

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Sous l’effet du vent le nuage s’est déplacé vers l’ouest et le nord ouest sur plusieurs milliers de kilomètres pendant les jours qui ont suivi sur une large partie de l’Europe.

La Suède par exemple a connu des taux d’irradiations 10 fois supérieurs à la moyenne. En Pologne, la situation était préoccupante avec une radioactivité de 100 fois la normale dans le nord est .(source : UNSCEAR)

 

Quelles ont été les retombées du nuage en Alsace ?

 

L’ouvrage de J M Jacquemin –Ce fameux nuage …Tchernobyl donne un bilan de la contamination de l’air en Alsace .Nous avons placé en annexe la carte de pluviométrie sur la région ainsi que le tableau d’évaluation des retombées de césium dans le Bas Rhin.

Ces résultats proviennent d’une étude commandée par le Conseil régional d’alsace (afin de palier a l’absence d’étude commandée par l’état) auprès de la CRII-Rad  .Elle a porté sur 66 communes où des carottages ont été réalisés.

Le niveau moyen des retombées sur l’Alsace est d’environ 43000 Bq /m², plusieurs  points dépassent les 100 000 Bq /m².

 

A Strasbourg la CRII-Rad a évalué le dépôt à :

                                                                               -Iode 131 :  161000 Bq/m²

                                                                               -Césium 137 : 32 000 Bq/m²

                                                                               -Césium 134 : 16 100 Bq/m²

 

Ainsi le nuage radioactif a eu des retombées sur beaucoup de pays Européens Y compris la France, et l’Alsace fait partie des régions de France les plus touchées.

 

13 mars 2011

Les différents types de centrales nucléaires

Le principe de fonctionnement est identique dans toutes les centrales nucléaires. Cependant, il existe plusieurs types de réacteurs, que l'on appelle filières.

 

Comme on peut le voir sur le tableau ci-dessous, le combustible, le modérateur et le caloporteur sont les trois éléments qui différencient les différents types de réacteurs. Certaines centrales nucléaires sont équipées de systèmes de sécurité intégrés plus sûr que d'autres. De plus, certains pays appliquent des mesures de sécurité plus contraignantes que d'autres. Toutefois, une chose est sûr : tous les réacteurs sont dangereux par nature et il n'existe donc pas de centrales nucléaires plus dangereuses que d'autres puisque toutes les centrales présentent un risque potentiel pour l'Homme et l'environnement.

 

 

 

 


Tableau des différentes familles de réacteurs

(Source : CEA)

 

 

Toutefois, une chose est rassurante : depuis son origine jusqu'à Tchernobyl, l'énergie nucléaire a provoqué peu d'accidents mortels, dont aucun du fait de l'irradiation.

 

Peu de temps avant la catastrophe de Tchernobyl, le réacteur avait été déclaré « sûr » par les instances internationales de sécurité nucléaire. Malgré cela, « l'impensable » arriva.

13 mars 2011

Les avantages de l'énergie nucléaire

On peut dire que l'énergie nucléaire possède de nombreux atouts pour être une réponse énergétique satisfaisante dans le long terme, du point de vue de l'environnement et des ressources.

 

En fonctionnant normalement, l'impact environnemental des installations nucléaires est faible. La radioactivité rejetée par les centrales nucléaires est difficilement détectable. En comparaison avec les doses naturelles de radioactivité, l'impact dosimétrique des installations nucléaires est faible. En effet, la radioactivité naturelle masque aisément la contribution de la centrale. D'après le Comité Scientifique des Nations Unies, si 60% de l'énergie utilisée était d'origine nucléaire en l'an 2000, la contamination due à cette énergie nucléaire atteindrait au maximum 4% de l'irradiation naturelle.

 

L'énergie nucléaire présente aussi l'avantage d'émettre très peu de gaz à effet de serre : si on tient compte des rejets liés à la construction des centrales, elle ne génère que 6 grammes de CO2 par kWh d'électricité produit, contre environ 4000 pour le gaz, 800 pour le pétrole et 1000 pour le charbon. Le saviez-vous ? 95 % de l'électricité d'EDF sont produits sans émission de CO2 grâce au nucléaire et à l'hydraulique.

 

Les partisans du nucléaire insistent également sur le prix de revient moins élevé de l'électricité produite, l'indépendance vis-à-vis des producteurs de pétrole, la nécessité de disposer d'une source d'énergie différente avant l'épuisement des réserves d'hydrocarbures et la nécessité d'approvisionner le pays en énergie. 

 

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13 mars 2011

Les dangers liés à l'énergie nucléaire

   Les problèmes environnementaux


(Source prospectus :La gestion des déchets radioactifs, EDF, Nos énergies ont de l'avenir)

 

La gestion des déchets est apparue ces dernières années comme le problème majeur du nucléaire pour l'opinion publique. Elle explique probablement à elle seule une partie de la défiance à l'égard du nucléaire, si bien qu'il ne peut y avoir de futur pour ce dernier, si nous ne lui apportons pas de solution. En effet, le problèmes des déchets n'a été résolu que temporairement et, malgré les précautions prises, il n'existe pas de conditionnement satisfaisant pour certains types de déchets.

 

Un déchet nucléaire est un produit jugé non valorisable et qui contient en quantité significative des radionucléides, qui, en se désintégrant, émettent des rayonnement (alpha, bêta, gamma). Ces derniers, très énergétiques, se dissipent dans la matière environnante, causant des dommages qui se manifestent à l'échelle atomique.

 

Il existe plusieurs types de catégories de déchets. Les déchets sont triés en fonction de leur durée de vie et de leur niveau d'activité.

 

Période

Durée de vie

Activité

Courte (période <30 ans)

Longue (période >30 ans)

 

 

 

 

 

TFA Très faible activité

(<100 Bq/g)

Cumul à l'horizon 2020 : 500 000 m³Stockage dans « le centre de stockage des déchets de faible activité » de l'ANDRA (Agence Nationale pour la gestion des Déchets Radioactifs) à Morvilliers dans l'Aube (capacité : 650 000 m³)

 
 

 

vue aérienne du site de l'Aube

 

Ces déchets proviennent du démantèlement des centrales (béton, gravas, terre, plastique, ferraille,  ...)

FA Faible activité

(quelque 100 000 Bq/g)

Déchets A : Cumul à l'horizon 2020 : 1,2 million de m³

Stockage sur le site de l'ANDRA à Soulaines dans l'Aube (capacité : 1 million de m³ auxquels s'ajoutent les 50 000 m³du centre de la Manche déjà rempli)

 


le site de stockage dans l'Aube

 

Exemple de déchets : gants, surbottes, outils, filtres, résines de traitement de l'eau, ...

Cumul à l'horizon 2020 : 90 000 m³ Stockage en subsurface à l'étude

 

 

 

 

 

 

 

MA Moyenne activité

(plusieurs millions de Bq/g)

Déchets B : Cumul à l'horizon 2020 : 60 000 m³ Recherche en cours

Exemple de déchets : gaines métallique du combustible, résidus de traitement des effluents, ...

HA Haute activité

(plusieurs milliards de Bq/g)

Déchets C : Cumul à l'horizon 2020 : 4 000 m³ Recherche en cours

Exemple de déchets : combustible usé

Catégories de déchets nucléaires en France, quantités totales produites jusqu'en 2020 selon l'inventaire de l'Andra et modes de gestion retenus ou envisagés.

Les quantités mentionnées concernent les déchets traités et conditionnés en fûts.

La menace que font peser les plus dangereux d'entre eux (les déchets C et, dans une moindre mesure, les déchets B) appelle à une vigilance particulière et à une gestion extrêmement rigoureuse.

 

La gestion des déchets radioactifs relève d'une loi promulguée le 28 juin 2006. Cette loi, qui s'appuie sur les résultats de quinze ans de recherche prévus par la loi Bataille de 1991, définit un programme d'étude sur l'ensemble des matières et des déchets radioactifs. Elle crée un Pan national triennal avec les objectifs suivant : limiter les quantités de déchets à la source, trier par nature et par niveau de radioactivité, protéger les hommes et l'environnement, conditionner et préparer le long terme en privilégiant le traitement-recyclage des combustibles usés.

 

2.    Les dangers sur l'homme

 

Même en fonctionnant normalement, une centrale nucléaire rejette des produits radioactifs. Il peut arriver que ces produits radioactifs soient rejetés en quantités considérables par suite d'accidents, de sabotages ou de faits de guerre. L'énergie nucléaire peut alors représenter un danger pour l'homme.

 

   Les différents types de rayons



 

 
 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

Tous ces rayonnements sont qualifiés de rayonnements ionisants ; c'est à dire que ce sont des rayonnements capables de faire perdre ou gagner un ou plusieurs électrons à des atomes.

 

La quantité de rayonnement que reçoit l'organisme se mesure en SV. En France,  l'exposition annuelle à la radioactivité naturelle est de l'ordre de 2 millisieverts (mSv). A cela s'ajoute la radioactivité artificielle générée par l'activité nucléaire qui ne doit pas dépasser un mSV par an et par habitant.

 

L'irradiation et la contamination

 

La radioactivité peut atteindre les personnes de deux manières différentes : soit en les irradiant, soit en les contaminant.

 
 


(Source : images google)

 

L'irradiation est la conséquence directe de l'exposition externe d'un corps à des rayonnements ionisants. Cependant, il est possible de s'en protéger  par des écrans (plomb, métal, …).

 

La contamination est provoquée par des éléments radioactifs transportés par des poussières que l'on ingèrent ou que l'on respirent. Ces poussières radioactives se déposent ensuite dans l'appareil digestif ou respiratoire. Les particules alpha et bêta et les rayons gamma peuvent irradier les tissus vivants. On se protège de la contamination en se débarrassant des particules radioactives (lavage, élimination naturelle, ou par traitement médical).

     

Les conséquences pour l'individu sont en fonction de la dose absorbée (durée d'exposition, proximité de la source radioactive, …).

 

Si l'énergie nucléaire présente un danger potentiel pour l'Homme et l'environnement, pourquoi l'utilise-t-on ?

13 mars 2011

Les centrales nucléaires : le fonctionnement

Une centrale nucléaire génère de la vapeur afin de faire tourner à grande vitesse un alternateur. La vapeur est obtenue en faisant chauffer de l'eau dans le réacteur nucléaire qui utilise la chaleur dégagée par la fission de noyaux d'uranium. Le fonctionnement est basé sur trois circuits indépendants (primaire, secondaire et de refroidissement) qui assurent ces échanges thermiques.

 

 
 

 

 
 

 

(Source : CEA)

 

 

 

1.    Les propriétés de l'uranium

 

           a. Rappel sur les atomes

 

Toutes les matières qui nous entourent sont constituées de minuscules particules invisibles à l'œil nu : les atomes. Le terme « atome » signifie « qu'on peut diviser », car les scientifiques ont cru, jusqu'à la fin du XIXème siècle, qu'il n'existait pas de particules plus petites. Toutefois, on sait aujourd'hui que les atomes sont eux-mêmes constitués de particules encore plus petites : d'une part les neutrons et les protons, et, d'autre part, les électrons. Ainsi, grâce à la force de cohésion nucléaire, les protons et les neutrons du noyau restent solidement collés les uns aux autres, tandis que les électrons tournent autour sans trop s'éloigner. On dit que ces atomes sont stables.


 
 

Schéma d'un atome (Source : image google)

 

 

 

 

 

 

            b. Les atomes instables

 

Il existe des atomes que l'on qualifie de stables. Cependant, la plupart des noyaux sont instables.

 
 


 
 

Les noyaux stables correspondent aux cases grisées du tableau

 

 

 

Le diagramme Segrè

(Source : images google)

 

X correspond au symbole de l'atome

A représente le nombre de nucléons (c'est-à-dire les protons et les neutrons)

Z correspond au numéro atomique de l'atome (c'est-à-dire au nombre de protons)

 
 
 


Représentation d'un atome

(Source : images google)

 

 

Sur le diagramme de Segrè, portant en abscisse le nombre de protons Z et en ordonnée le nombre de neutrons N = A – Z, on retrouve tous les noyaux connus à ce jour.

 

Les noyaux stables sont regroupés le long d'une courbe appelée « vallée de la stabilité ». Aux petits numéros atomiques (Z <0), la « vallée de la stabilité » correspond à peu près à la première bissectrice (la droite d'équation N=Z).

 

 

Les noyaux se trouvant à gauche de la « vallée de la stabilité » possèdent trop de neutrons par rapport au nombre de protons et sont donc radioactifs béta moins (en bleu sur le diagramme), alors que les noyaux se trouvant à droite de la « vallée de la stabilité » possèdent trop de protons par rapport au nombre de neutrons et sont donc radioactifs béta plus (en vert sur le diagramme). Enfin, on retrouve une zone jaune où se situent les noyaux donnant lieu à une radioactivité de type alpha.

 

Dans le cas de l'uranium, utilisé dans les centrales nucléaire, la force de cohésion n'est pas suffisante pour retenir les protons et les neutrons. Ainsi spontanément, le noyau éjecte des particules produits du rayonnement que l'on appelle la radioactivité, et un peu d'énergie. Ainsi l'uranium est un élément radioactif qui va pouvoir être utilisé comme combustible dans les centrales nucléaires.

 

 

c. L'uranium-235 : un combustible

 


Schéma d'un réacteur

(Source : images google)

 

Le cœur du réacteur est constitué d'un faisceau de 254 tubes de quatre mètres de long maintenu par un squelette rigide. Ces tubes sont appelés crayons et à l'intérieur de chacun d'entre eux sont empilées des petites pastilles d'oxyde d'uranium. Les crayons présentent de bonnes qualités chimiques et mécaniques quand on les plonge dans de l'eau à une température de 300°. L'uranium va donc être utilisé comme combustible, afin de produire de la chaleur et, ainsi, chauffer l'eau . A l'intérieur du réacteur, les assemblages de combustibles, les crayons, qui contiennent les pastilles d'uranium, sont plongés dans l'eau.


 

Crayon et assemblage

(Source : prospectus L'énergie nucléaire, EDF, collection Nos énergies ont de l'avenir)

 

d. L'uranium-238

 

Dans une centrale nucléaire, on n'utilise pas seulement de l'uranium-235, mais également de l'uranium 238. On qualifie ces deux éléments d'isotopes. Les probabilités de produire une réaction de fission avec un neutron incident sont très différentes pour l'uranium-235 et l'uranium-238. Toutefois, l'énergie libérée reste la même.

       
   
 

 

Cartes d'identité de l'uranium-235 et de l'uranium-238

(Source : DVD C'est pas sorcier)

 

L'uranium-235 et l'uranium-238 possèdent tous les deux 92 protons. La différence entre ces deux atomes est le nombre de neutrons : l'uranium-235 en comporte 143 et l'uranium-238 en possède 146. La masse atomique de l'uranium-235 et de l'uranium-238 diffère donc.

 

Cette petite différence génère cependant des conséquences. Certes, les deux sont instables. Cependant, en cas de choc d'un atome d'uranium-235, il y a fission ; sur un atome d'uranium-238, il y a capture de neutrons avec production de plutonium. On qualifie l'uranium-238 d'atome fertile.

 

 

2.    La source de la chaleur : la fission nucléaire

 
 


 
 

Réaction en chaîne dans un réacteur nucléaire

 

tragi-comédie en six actes

 

 

 

 

¬Le noyau d'uranium-235, le maître du jeu, interprété par le caméléon vert

 

¬Les neutrons, interprétés par les coccinelles

 

¬ Les produits de fissions, interprété par le caméléon rouge

 

 Effets scéniques : d'après une idée de Sempé

acte i   Il était une fois un neutron lent

 
 

 

acte ii          Une source émet des neutrons

 
 

 

acte iii

 

 L'uranium et l'eau ne sont pas en contact. Ainsi, lorsqu'un neutron franchit la gaine qui enveloppe le combustible, ce neutron est absorbé par un noyau d'uranium-235.

 
 


 
 
 
 


 

 

 

 

 

acte iv

La perturbation produite par un neutron de très basse énergie,  suffit à déstabiliser le noyau d'uranium-235 et à le faire exploser. Le noyau d'uranium se fragmente en deux : on parle de réaction de fission. Les deux morceaux obtenus après la fission d'un gros noyau sont appelés produits de fission. La réaction de fission s'accompagne  d'un grand dégagement d'énergie et produit deux à trois neutrons d'énergie élevée qui se déplacent à très grande vitesse.

 


 

acte v

 

Les produits de fission emportent une grande partie de cette énergie sous forme d'énergie cinétique. Ils jaillissent de la fission à une grande vitesse. Ils sont ralentis par les collisions avec les autres atomes et perdent leur énergie en échauffant la matière. Ils s'arrêtent ensuite dans la masse d'uranium. Leur énergie de départ se trouve finalement transformée en chaleur. Le principe d'un réacteur nucléaire consiste à récupérer cette chaleur pour la transformer en électricité.

 


 

acte vi

 

Les deux ou trois neutrons libérés lors de la fission nucléaire vont pouvoir provoquer à leur tour de nouvelles fissions et la libération de nouveaux neutrons. On parle de réaction en chaîne.

 

3.    Les circuits d'eau et la production d'électricité

 

Une centrale nucléaire produit de l'électricité en utilisant l'énergie dégagée par la fission des noyaux d'uranium. Cette énergie est sous forme de chaleur et devra donc être transformée en énergie mécanique puis électrique. Une centrale nucléaire comprend le cœur du réacteur et trois circuits d'eau indépendants qui participent à la production de l'énergie.


Fonctionnement d'une centrale nucléaire avec aéroréfrigérant

(Source : prospectus L'énergie nucléaire, EDF, Collection nos énergies ont de l'avenir)

 

            a. Le circuit primaire   

 

Dans le réacteur, la fission nucléaire produit une grande quantité de chaleur. L'eau chauffée à 320° C circule dans le circuit où elle est mise sous pression pour la maintenir à l'état liquide. Le circuit primaire transfert l'énergie produite par la fission des atomes d'uranium au circuit secondaire. Il contient l'eau qui circule à l'intérieur de la cuve entre les gaines de combustibles. Cette eau passe ensuite à travers un échangeur de chaleur où elle se refroidit en vaporisant l'eau du circuit secondaire.

 

            b. Le circuit secondaire

 

Le circuit secondaire comporte un générateur de vapeur. La vapeur produite est sur les pales d'une turbine couplée à un alternateur.  Cette vapeur d'eau va faire tourner la turbine, qui entraîne l'alternateur, qui produit de l'électricité. Après sa poussée sur les pales, la vapeur secondaire est condensée. L'eau recueillie est alors renvoyée aux générateurs de vapeur.

 

            c. Le circuit de refroidissement

 

On utilise enfin un troisième circuit : le circuit de refroidissement. Ce dernier refroidit l'eau du circuit secondaire au contact de l'air dans l'aéroréfrigérant. Dans les centrales sans aéroréfrigérant, le refroidissement s'effectue grâce à de l'eau en provenance de la mer ou d'un fleuve. C'est l'indispensable source froide de toute machine thermique. Cette eau ne sera jamais en contact avec l'eau radioactive du circuit primaire. Ainsi, elle retournera dans le milieu naturel. Les nuages qui sortent des grandes tours sont de la vapeur d'eau.

 

En moyenne, seulement 30% de la chaleur de fission produite dans un réacteur se transforme en électricité et le reste est rejeté généralement dans une rivière, un océan, un lac ou une tour de refroidissement.

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