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Syndrome chinois

Initialement, le syndrome chinois est une hypothèse qui remonte à 1971 par laquelle un cœur de centrale nucléaire en fusion pourrait traverser la croûte terrestre de part en part et aboutir à l'opposé de son origine, en Chine. Le physicien nucléaire Ralph E. Lapp en est à l'origine et base sa théorie sur les rapports d'une équipe de physiciens et publiés en 1967.

Puis en 1979, juste quelques jours avant l'accident du 28 mars à la centrale nucléaire de Three Mile Island, sort le film "The china syndrome", réalisé par James Bridges. Bien que le film soit basé sur un scénario qui envisage l'emballement du réacteur conduisant à sa fusion et au percement des installations allant à créer des explosions de vapeur contaminée à l'atteinte des nappes phréatiques souterraines, son titre est trompeur, puisque la théorie même du syndrome chinois du Dr Lapp n'est pas inscrite au scénario, même si elle est évoquée. Il en résulte que le film, étrangement prémonitoire à l'accident qui s'en suivit, a profondément marqué l'opinion publique américaine. 



Le retour d'expérience (REX) de l'accident de Three Mile Island en 1979 fera qu'un phénomène initialement non prévu à la conception des centrales REP, à savoir la fusion totale ou partielle du combustible avec le percement de la cuve du réacteur, sera intégré dès la conception des derniers réacteurs de génération III lors du lancement notamment du projet EPR (Europeen Pressurized Reactor) en 1993. Ainsi, en cas d'accident grave avec un corium qui percerai la cuve du réacteur, les matières en fusion seraient collectées dans une salle d'étalement située sous le réacteur, et confinées dans les installations de l'îlot nucléaire, sans contact donc avec l'environnement extérieur. (lien)



Retour d’expérience qui n'a bénéficié ni aux réacteur russes RBMK qui équipaient le site de Tchernobyl (comme le montre la photo ci-dessus de ce que l'on nomme "le pied d’éléphant", dû à la forme prise par le corium figé ainsi lors de son refroidissement), ni aux Réacteurs à Eau Bouillante (REB/BWR) qui équipent la centrale de Fukushima. Leur conception est en effet bien antérieure au projet EPR. En conséquence, le corium (amas de matières en fusion) issu du réacteur a traversé les installations...jusqu'à trouver suffisamment de résistance pour ne pas s'enfoncer plus avant et étayer la théorie du syndrome chinois.

Pour mieux comprendre les phénomènes survenant lors d'un accident grave de fusion de cœur d'un réacteur à eau légère, le programme international de recherche Phébus PF (Produits de Fission) à été initié en 1998. Le rapport du dernier des 5 tests a été publié en décembre 2010 et a donné lieu à un séminaire de clôture organisé en juin 2012. Vidéo IRSN.

Les recherches sur le corium se poursuivent sur la modélisation de son écoulement avec Astec suite à l'accident de Fukushima et la recherche des résidus des coeurs fondus. 
source : IRSN - Repères n°29 - 04/2016.

L'IRSN à publié l'ouvrage intitulé "Les accidents de fusion du coeur des réacteurs de puissance" accessible en boutique.

Accidents nucléaires répertoriés

Après avoir éclairci l’esprit du lecteur dans les posts précédents sur ce que peut être un accident nucléaire, pour des questions d’intérêt et de volumétrie d’information, nous ne verrons ici que les événements accidentels, classés au niveau 4 ou supérieur, de l’échelle INES, et liés uniquement à l’exploitation de l’industrie nucléaire civile, à savoir :
Figurent également, à titre d'information, les accidents suivants :

La carte présentée ci-dessous (issue du site "Le Dessous des Cartes", ARTE) montre la géographie des accidents répertoriés au niveau mondial. Notons au passage que les deux seuls accidents français répertoriés (St Laurent 1969 et 1980, Niv.4 de l'échelle INES) n'y figurent pas. Idem pour l'accident Tchécoslovaque de 1977.



Accident grave - Niveau 6 de l’échelle INES

Catastrophe de Kychtym : Union soviétique, 29 septembre 1957.

L'accident est survenu dans le Complexe nucléaire Mayak à Kychtym non loin de la ville de Tcheliabinsk en URSS, il a entraîné des rejets radioactifs très importants en dehors du site, au moins 200 personnes périrent, les mesures d'urgence ont comporté une évacuation d'environ 10000 personnes et une zone interdite de 250 km². L'accident est tenu secret par le régime soviétique, les premières informations ne seront révélées qu'en 1976 par le biologiste soviétique Jaurès Medvedev immigré en Angleterre. 


[Du fait de son aspect militaire, cet accident est exclu de la suite de la réflexion].

Échelle de classement des incidents et accidents

L'AIEA a mis en place l'échelle INES (de l'anglais International Nuclear Event Scale) pour qualifier la gravité d'un événement lié au nucléaire. Elle est utilisée au niveau international depuis 1991. Graduée selon 8 niveaux (de 0 à 7), elle se base sur des critères objectifs et subjectifs pour caractériser un événement.


Cette échelle est utilisée depuis 1991, ce qui signifie que la plupart des accidents (niveau supérieur ou égal à 4) ont été classés après coup.

Cette échelle peut servir notamment de critère pour savoir si un incident peut être qualifié d'accident ou d'incident nucléaire. Les « accidents nucléaires » sont des événements impliquant une contamination radiologique plus ou moins importante.

Pour l'échelle INES, les « accidents » à proprement parler sont principalement ceux qui ont une incidence en dehors du site, exposant le public à une contamination radiologique. Sont également comptés comme « accidents » les événements provoquant une destruction partielle ou totale d'un réacteur, même lorsqu'il n'y a pas eu d'exposition du public.

Un accident nucléaire est qualifié « d’incident » nucléaire si l'on juge que sa gravité et ses conséquences sur les populations et l'environnement sont très faibles.

Avant l'échelle INES, la France utilisait l'échelle suivante à 6 niveaux.



C'est cette échelle, initialement mise en place à l'initiative du Conseil Supérieur de la Sûreté et de l'Information Nucléaires (CSSIN) en 1987, et adoptée en France d'avril 1988, et jusqu'en avril 1994, que le ministère chargé de l'Industrie, autorité en matière de sûreté, mentionnait au cas par cas le niveau de gravité des incidents et accidents concernant les Installations Nucléaires de Base (INB).

Qu’est-ce qu’un Accident Grave

Comme le définit le document IRSN-2008/98 du 15 décembre 2008 intitulé " Accidents graves des réacteurs à eau de production d’électricité", un accident grave est définit comme étant un accident dans lequel le combustible du réacteur est significativement dégradé par une fusion plus ou moins complète du cœur. Cette fusion est la conséquence d’une élévation importante de la température des matériaux composant le cœur, elle-même résultant d’une absence prolongée de refroidissement du cœur par le fluide caloporteur. Cette défaillance ne peut survenir qu’à la suite d’un grand nombre de dysfonctionnements, ce qui rend sa probabilité très faible (en ordre de grandeur, 10-5 par réacteur et par an).

Pour exemple, le premier accident grave de l'industrie nucléaire civile à été celui survenu en 1979 sur la tranche 2 du site de Three Mile Island par le cumul de défaillances ayant conduit à la fusion partielle du cœur et renoyage de celui-ci.

Qu’est-ce qu’un Accident Nucléaire

Un accident nucléaire, ou accident radiologique, est un événement qui risque d’entraîner une émission de matières radioactives ou un niveau de radioactivité susceptible de porter atteinte à la santé publique (ci-joint une échelle de dose et les effets associés).

Les « accidents nucléaires » peuvent survenir dans un site de l'industrie électronucléaire (une usine d'enrichissement de l'uranium, une centrale nucléaire de production d'électricité, une usine de traitement du combustible usé, un centre de stockage de déchets radioactifs) ou dans un autre établissement exerçant une activité nucléaire (site militaire, hôpital, laboratoire de recherche, etc.), ou encore dans un sous-marin, un porte-avions ou un brise-glace à propulsion nucléaire.

Les accidents peuvent aussi se produire lors des transports de matières radioactives (notamment à usage médical, mais également combustible nucléaire, déchets radioactifs ou armes nucléaires). Ce dernier aspect ne sera pas évoqué ici.