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8 septembre 2012 6 08 /09 /septembre /2012 16:39

 

8 Septembre 2012

Sans passer nécessairement pour un détrousseur de cadavres, il doit être possible d’analyser la catastrophe de Fukushima afin de tâcher d’en tirer des leçons pour l’avenir, si toutefois le nucléaire possède encore un avenir.

Que s’est-il réellement passé, quelles furent les circonstances déclenchantes, quel fut l’enchaînement des évènements, quelles sont les responsabilités ?

Les informations exploitées ici sont extraites du rapport du Forum Nucléaire Suisse de Juillet 2011. Ce document est une analyse du rapport du 7 Juin 2011 du Gouvernement Japonais, destiné à l’AIEA ( Agence Internationale de l’Energie Atomique).

(Cette tentative d’analyse ne vaut donc que ce que valent les informations délivrées par le Gouvernement japonais dans ce document).

Sur les côtes touchées par la catastrophe naturelle ( Séisme + tsunami), sont (étaient) installés cinq sites comportant 15 tranches nucléaires ( 15 réacteurs):

11 réacteurs étaient en fonctionnement et 4 étaient à l’arrêt pour entretien programmé.

Du Nord au Sud:

Higashidori: 1 réacteur A l’arrêt.

Onagawa: 3 réacteurs En fonctionnement.

Fukushima-Daiichi: 3 réacteurs En fonctionnement

3 réacteurs A l’arrêt.

Fukushima-Daini: 4 réacteurs En fonctionnement

Tokai: 1 réacteur En fonctionnement

Tout a commencé le 11 Mars 2011 à 14 H 46 ( Heure locale) par un séisme de magnitude 9 suivi d’une centaine de répliques dont certaines très importantes.

Selon les autorités gouvernementales japonaises:

L’ensemble des installations a résisté au séisme, et les procédures de mise à l’arrêt automatique se sont enclenchées normalement sur tous les réacteurs en fonctionnement.

Par contre, le réseau électrique du Nord Est du pays n’a pas résisté, et l’alimentation à haute tension des sites nucléaires a été interrompue à l’exception de la ligne qui alimente Onagawa et Fukushima-Daini.

Il faut rappeler qu’un réacteur mis en procédure d’arrêt continue de produire de la puissance pendant un certain temps:

6% de la puissance nominale juste après l’arrêt.

1,5% après une heure.

0,7% au bout d’une journée.

Il faut donc continuer à le refroidir jusqu’à l’arrêt à froid, défini par une pression nulle et une température inférieure à 100 °C, ce qui peut prendre plusieurs jours. Pour cela il faut de l’électricité pour alimenter les pompes et les divers circuits de sécurité et de commande.

L’interruption de l’alimentation extérieure électrique provoque le basculement automatique sur les alimentations de secours ( Groupes électrogènes à moteurs Diesel et batteries) pour actionner les pompes qui assurent le refroidissement des cœurs des réacteurs afin d’évacuer la puissance résiduelle, et fournir en électricité les éléments de régulation et de commande de l’installation.

Toujours selon les autorités responsables japonaise:

Cette phase de basculement sur les générateurs de secours s’est déroulée normalement sur tous les réacteurs concernés.

A ce stade du déroulement des évènements, la catastrophe aurait pu être évitée à condition que les groupes électrogènes de secours soient capables d’assurer leur fonction jusqu’à l’arrêt à froid des réacteurs, ce qui est du domaine du cahier des charges d’une installation de bon aloi.

Hélas, en zone littorale, après un séisme off shore vient le tsunami.

La première vague du tsunami a frappé la côte 30 à 40 minutes après la secousse principale.

A Higashidori ( Tout au Nord) il n’y a pas eu de dégât, le réacteur était à l’arrêt pour entretien, les groupes électrogènes ont fourni normalement de courant nécessaire pour les travaux divers. Le tsunami n’a pas eu de conséquences fâcheuses.

A Onagawa les installations avaient été construites à une hauteur de 14,8 mètres au-dessus du niveau de la mer. Le séisme a provoqué un affaissement du sol de 1 mètre, réduisant d’autant la marge de sécurité contre le tsunami. Le flot a réussi à envahir les galeries souterraines et à endommager quelques installations . Les dispositifs de sécurité ont résisté et les procédures d’arrêt ont pu être menées à bien avec les groupes de secours.

A Tokai, le tsunami a envahi une partie du site et noyé un groupe électrogène, mais les deux autres groupes ont pu mener à bien l’arrêt à froid.

A Fukushima-Daini, les installations étaient à 12 mètres au-dessus du niveau de la mer, mais la vague de retour a atteint 15 mètres et submergé une partie des installations dont les pompes.

Les moteurs de pompes ont pu être remplacés, et l’alimentation électrique maintenue en partie de l’extérieur et en partie par les groupes encore en service.

L’arrêt à froid a été obtenu.

Par contre, à Fukushima-Daiichi les choses ont tourné à la catastrophe à cause du tsunami. La vague a atteint 15 à 16 mètres et submergé les installations.

Avec la défaillance de l’alimentation électrique extérieure, les six réacteurs ( Dont trois à l’arrêt pour entretien) se sont trouvés pris en charge par les groupes électrogènes de secours.

Mais la vague du tsunami a tout mis hors d’usage:

Tous les groupes électrogènes diesel de secours ont été inondés, ainsi que les pompes, les postes de distribution électrique et les postes de commande.

( Un seul groupe électrogène auxiliaire est resté en service car situé plus haut que les autres. Il a permis d’alimenter la tranche 6 et plus tard également la tranche 5 .

Le problème s’est alors concentré sur les réacteurs 1 à 4, spécialement 1 à 3, le 4 étant déjà à l’arrêt sans combustible dans la cuve.

( Rappelons que seules les tranches 1 à 3 étaient en fonctionnement).

Sur ces trois réacteurs, les cœurs ont fondu, le corium répandu au fond des cuves qui n’ont pas résisté, s’est déversé sur le radier.

Du fait de la défaillance totale de l’alimentation électrique, aucun dispositif d’urgence n’a pu être mis en œuvre, et donc les dégagements d’Hydrogène dus au vapo craquage de l’eau et aux diverses réactions ont provoqué une surpression dans les cuves, suivi d’explosions dans les enceintes de confinement.

Même l’enceinte du réacteur 4 y a eu droit malgré l’absence de combustible dans sa cuve ! On pense que l’Hydrogène s’y est insinué par des conduites de service.

Le résultat de ce feu d’artifice est connu, émission d’un nuage de produits radioactifs, pollution de la mer par les rejets d’eau de refroidissement chargée de radioéléments, et pollution du sol par les coriums dont on ne connait pas bien le destin futur.

( La catastrophe est en fait toujours en cours).

Dans l’article du 22 Juillet 2012 nous évoquions les sept lignes de défense du nucléaire. Voyons un peu comment se sont comportées ces défenses à Fukushima Daiichi:

De l’aveu même du Gouvernement Japonais, l’ensemble des installations nucléaires a souffert d’un mal endémique qui est l’insuffisance généralisée de culture de la sécurité nucléaire.

La ligne de défense n°7 laissait donc à désirer. Elle était confiée essentiellement à l’exploitant TEPCO, les inspections étaient de pure forme et les éventuelles préconisations de sécurité n’ont jamais, ou rarement, été appliquées, malgré les recommandations des scientifiques. On imagine alors facilement que l’ensemble des installations était vulnérable à n’importe quel évènement déclencheur un peu vicieux.

(On peut d’ailleurs s’étonner que, en présence d’un tel laisser aller, une catastrophe ne se soit jamais produite auparavant).

Compte tenu de ce qui vient d’être dit, il ne faut pas s’étonner si la ligne de défense N°6 était elle aussi inefficace:

Cette ligne est chargée s

assurer par des moyens spécifiques le soutien des installations de secours et leur protection contre les submersions, ou contre toute autre mauvaise surprise.

Tous les groupes électrogènes de secours étaient situés trop bas et donc submersibles, ils ont été mis hors jeu très rapidement.

L’ensemble des installations des réacteurs 1 à 3 s’est trouvé complètement dépourvu d’alimentation électrique, la catastrophe était dès lors inévitable, quelles que soient les lignes de défenses rapprochées existantes.

La ligne de défense suivante est la N°5: dispositif de récupération du corium et contention jusqu’à son refroidissement.

Cette ligne était tout simplement inexistante à Fukushima. Les coriums ont donc pu s’échapper des cuves brisées et se répandre dehors, générant une suite de calamités non encore toutes identifiées.

La ligne de défense N°4 a fonctionné : Déclenchement de la procédure d’arrêt des réacteurs, basculement de l’alimentation électrique sur les groupes électrogènes de secours, mise en œuvre de la procédure d’arrêt à froid. Mais cette défense n’a pu être efficace à cause de la mise hors service par le tsunami des groupes électrogènes de secours.

Les cœurs des trois réacteurs se sont alors trouvés livrés à eux-mêmes sans aucune possibilité de contrôle.

Les importants dégagement de gaz provoqués par le contact des corium avec l’eau et le béton ont entraîné une augmentation de pression dans l’enceinte de confinement ( Ligne de défense N°3) et un dégagement d’Hydrogène.

La ligne de défense N°4 étant neutralisée, il n’a pas été possible de contrôler les gaz des enceintes de confinement par les dispositifs adéquats, les explosions étaient dès lors inévitables.

La ligne de défense N°3 ( Enceintes de confinement) était donc éliminée.

La fusion des cœurs ayant entraîné la rupture des cuves, la ligne de défense N°2 se trouvait à son tour éliminée ( Circuit primaire).

Quant à la ligne de défense N°1 ( Les gaines de combustible) il y a longtemps qu’elle avait disparu, l’alliage de Zirconium n’ayant pas résisté à la température atteinte par la réaction de fission non contrôlée ( près de 3000 °C).

Ce triste scénario nous enseigne un tas de choses:

- Les séismes d’amplitudes inhabituelles, cela existe et pas seulement dans l’imagination des opposants au nucléaire. Les références historiques à des séismes passés sont peu fiables, eu égard à l’absence de données scientifiques dignes de ce nom. Surtout pour ce qui concerne les effets conjugués d’un séisme et d’un tsunami.

- Un séisme peut entraîner localement un affaissement de terrain, réduisant d’autant la marge de sécurité par rapport au risque d’inondation.

Cette éventualité n’est pas prise en compte dans les évaluations préalable des risques d’une installation nucléaire.

Ce séisme peut éventuellement entraîner une rupture de barrage dont les conséquences seraient équivalentes à celles d’un tsunami.

- Les sites nucléaires actuels sont manifestement trop vulnérables à l’envahissement par l’eau, quelles que soit l’origine de cette eau (Tsunami, rupture de barrage, crue exceptionnelle, rupture de conduite d’alimentation).

Le cas d’un glissement de terrain, bien que rarement évoqué, est une éventualité qui doit être également considérée.

- Le maintien de l’intégrité du circuit de refroidissement du cœur d’un réacteur est un impératif absolu qui doit faire l’objet d’une attention spéciale.

Les accidents de TMI2 ( Three Mile Island), Tchernobyl, Fukushima, et le « quasi » accident de la centrale du Blayais en France, confirment ce point.

Il est inadmissible que les pompes primaires , leurs circuits de commande, et leur alimentation électrique ne soient pas mises hors de portée de toute submersion.

Même chose pour les alimentations de secours ( Groupes électro diesels).

- Les lignes du réseau d’alimentation électrique des réacteurs doivent être construites selon des normes anti sismiques au même titre que les bâtiments des réacteurs eux-mêmes.

- Nous savons maintenant que la cuve d’un réacteur peut céder en cas de fusion du cœur.

Or, dans un document de synthèse de l’ASN publié en 2000, on peut lire au paragraphe 3-5-1 / Chapitre 11:

«  La rupture de la cuve est un accident jugé inenvisageable, dont les conséquences ne sont donc pas prises en compte dans l’évaluation de la sureté du réacteur ».

C’est pourquoi aucun réacteur français ne possède de récupérateur de corium…Nos trapézistes travaillent sans filet…

Fukushima nous a prouvé hélas que cette fameuse cuve n’est pas invulnérable.

- La concentration de plusieurs réacteurs sur le même site maximise les difficultés d’intervention des secours qui doivent répartir leurs forces et donc perdre de l’efficacité.

De plus cette concentration crée le risque d’effet domino. Un accident sur un réacteur peut se propager aux autres par effet de proximité et/ou de mise en commun de certaines installations.

Il est donc impératif de séparer physiquement les différentes tranches d’un même site, et d’en limiter le nombre.

( Une tranche est constituée d’un réacteur avec l’ensemble des dispositifs fonctionnels et de secours. Chaque tranche doit être complètement indépendante de sa ou ses voisines, ce qui est rarement le cas ).

- L’existence de dispositifs de secours ultra perfectionnés n’est d’aucune utilité si ces dispositifs sont eux-mêmes vulnérables à des évènements extérieurs insuffisamment pris en compte.

Cette liste, non exhaustive, est un plaidoyer pour une révision en profondeur de notre politique de sureté nucléaire, trop longtemps fondée sur des certitudes, des convictions, des rapports de sureté à la limite de la complaisance, des arguments d’autorité, et insuffisamment à l’écoute des mises en garde négligées du seul fait qu’elles ne proviennent pas du sérail.

Tout ceci n’est pas nouveau, ce n’est un secret pour personne que les lignes de défense sont comme des dominos alignés dont l’ensemble est vulnérable à la chute d’un seul d’entre eux.

Mais alors, pourquoi un tel laisser aller ?

Parce que la sureté nucléaire coûte très cher, et que la production électronucléaire est mise en concurrence avec les méthodes classiques de production d’électricité ( Centrales thermiques à flamme essentiellement), qui ne présentent évidemment pas les mêmes risques d’exploitation.

Le faible coût relatif du combustible nucléaire et le quasi amortissement du parc existant permet à la France de pratiquer artificiellement des tarifs du KWh parmi les plus bas d’Europe. Le prolongement envisagé des installations actuelles jusqu’à quarante ans, voire plus, sera financièrement intéressant, à condition de ne pas investir des sommes considérables dans la recherche de l’amélioration de la sureté.

Le conflit entre la sureté et la rentabilité est dès lors évident.

Surtout si ce secteur d’activité doit être en partie transféré au secteur privé comme suggéré dans le rapport Roussely.

De plus, la nature humaine est ainsi faite qu’un risque n’est vraiment pris au sérieux que lorsque l’accident s’est produit.

En France, EDF a accumulé une expérience de plus de 1000 années réacteur sans avoir eu à déplorer une seule catastrophe.

Pour certains ce résultat suffit à démontrer l’efficacité de la stratégie de sureté dans les conditions normales d’exploitation.

( Les conditions « anormales » sont alors purement et simplement niées et évacuées comme « hautement improbables », ce qui n’a évidemment aucun sens).

Pour d’autres, exciper d’un cumul important d’heures sans accident comme justification d’une sureté accomplie est tout simplement stupide; c’est ignorer que la sureté d’un système ne se déduit pas de l’historique des évènements passés de ce système, mais bien plutôt de l’évaluation probabiliste du taux de défaut par unité de temps ( Appelé « lambda ») des nombreux facteurs qui contribuent à la marche de ce système.

Le simple constat du bon fonctionnement d’un réacteur pendant trente ans ne doit pas suffire à justifier sa prolongation sur quarante ans. Sinon, pourquoi pas cinquante ou soixante ?

Le rapport Roussely (16 Juin 2010) établi à la demande de Nicolas Sarkozy, contient un certain nombre de propositions préoccupantes, par exemple:

« (Nous devons) préparer la prolongation de la durée de vie des centrales actuelles au-delà de quarante ans… »

« La filière nucléaire doit atteindre une compétitivité attractive pour l’investissement privé… »

« Principaux axes de progrès: …construction de plusieurs tranches sur le même site… »

« La seule logique raisonnable ne peut pas être une croissance continue des exigences de sureté… »

« Associer au mieux exigences de sureté et contraintes économiques…. »

« Soutenir l’extension du fonctionnement des centrales à soixante ans, à sureté constante … »

Il faut noter qu’aucune des quinze principales recommandations de ce rapport ne met l’accent sur l’urgence d’un programme d’amélioration de la sureté des « vieilles » centrales.

Le changement de l’équipe gouvernementale en France ne semble pas devoir être accompagné d’une révision profonde de notre politique énergétique. Certains s’en réjouirons, d’autres seront déçus, qui attendaient notamment l’amorce d’un abandon du nucléaire.

L’absence d’une politique énergétique commune européenne est de nature à créer un flottement entre d’une part les Etats qui, comme l’Allemagne, ont choisi d’investir massivement dans les énergies durables et de prendre de la distance vis-à-vis du nucléaire, et d’autre part les Etats qui, comme la France, recherchent dans le nucléaire une réponse à leur problème de dépendance énergétique. Flottement alimenté par un fond d’incertitude quant au sérieux de la lutte contre le CO2 au plan mondial et quant à l’opportunité d’exploiter les gaz de schiste en Europe.

La persistance de l’accroissement de la demande énergétique laisse peu de place à des décisions drastiques dont les conséquences seraient une baisse de production d’électricité.

La prochaine conférence environnementale ( 14 et 15 Septembre 2012) traitera entre autres de la transition énergétique. Il serait souhaitable que le problème de la sureté nucléaire soit au centre des débats. Il ne serait pas acceptable qu’il soit balayé sous le tapis comme ce fut le cas jusqu’à présent.

 

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commentaires

Evelyne Dumont 08/09/2012 20:49

Samedi soir 8 sept

Bonsoir Doc Zaiüs,

Cette fois j'étais décidée à lire tout de suite votre ... long, très long texte ... probablement technique mais au titre tellement "attractif".
J'ai d'abord eu des craintes puisque vous annonciez vous référer aux documents du gouvernement japonais ...
Mais je n'ai pas été déçue par l'effort : la démonstration est claire et convaincante car j'ai confiance dans votre rigueur.
Si d'autres lecteurs plus compétents apprécient aussi l'article ... alors il faut le diffuser.
A commencer auprès de nos dirigeants tels que le Président Hollande, le 1er Ministre, la Ministre de l'Ecologie ...
et puis ... Mme LAUVERGEON qui prédit un "très bel avenir au nucléaire" dans une toute récente déclaration.

De fait, L'ESSENTIEL c'est que les citoyens lisent de tels documents ... et que leurs "sentiments" se traduisent dans les sondages : confiance ou pas. Les élus devraient en tenir compte ...

Les citations du Rapport Roussely sont éloquentes. Merci de les avoir données.

Il faut qu'il y ait confrontation des analyses comme la vôtre à partir de gens sérieux ... qui ne gagnent pas leur vie grâce au nucléaire sinon le conflit d'intérêt se profile hélas vite.

Il est urgent de poser les éléments rigoureux du débat avec un ensemble de gens "indépendants" ... mais évidemment connaisseurs du domaine ... et si possible pédagogues (mais comment, notamment,
être assez "courts" sur des thèmes si complexes ?).

J'imagine un diaporama où vos défenses numérotées seraient confrontées aux réalités de façon vivante ...

Un rêve ?

En tous cas merci beaucoup pour votre rédaction.
A suivre.

Cordialement.

E. Dumont

doc zaius 09/09/2012 16:30



Bonsoir,


La question n'est plus maintenant de savoir si, oui ou non, une catastrophe nucléaire est possible. Les évènements nous ont démontré que oui.


Le problème est de savoir si les populations sont prêtes à accepter une catastrophe en échange de facilités énergétiques.


L'heure n'est plus à des considérations probabilistes, mais à une acceptation ( ou non ) d'un sacrifice collectif en toute connaissance des causes.