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La catastrophe de Tchernobyl
Réacteur n°4 deTchernobyl le 26 avril 1986... - © © AIEA

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La catastrophe de Tchernobyl

le 22/04/2011  |  SantéTechnique

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Réacteur n°4 deTchernobyl le 26 avril 1986...

© © AIEA

Le 26 avril 1986, les opérateurs de la centrale de Tchernobyl préparent un exercice de sûreté sur le réacteur n°4. Cet essai doit tester le fonctionnement d'un nouveau système de refroidissement de secours. L'accident a eu lieu pendant cet exercice pour deux raisons principales, explique le Commissariat à l'énergie atomique : • le réacteur, de type RBMK, présentait plusieurs défauts de conception, dont une instabilité dans certaines plages de fonctionnement, qui a eu pour effet d'entraîner une perte de contrôle, • les agents en place ont violé certaines procédures de sécurité (ils ont, par exemple, bloqué trois systèmes automatiques de sécurité), empêchant l'arrêt du réacteur.

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Réacteur RBMK

© © Irsn

Dérivés de la technologie militaire russe, les RBMK (Reaktor Bolchoï Mochnotsti Kanalny) sont des réacteurs utilisant du graphite et de l'eau légère bouillante. Ils ont été développés en raison de leur capacité à produire de fortes quantités de plutonium (élément fissile utilisé pour la fabrication des armes nucléaires). Les RBMK présentent des faiblesses sur le plan technique qui peuvent affecter leur sûreté : dispositifs de contrôle contre les risques d'incendie insuffisants, temps d'insertion des barres de contrôle trop lent, absence de troisième barrière de confinement... Depuis l'accident de Tchernobyl, des programmes d'amélioration de la sûreté des réacteurs RBMK ont été entrepris pour remédier aux principales faiblesses techniques repérées. Plusieurs points ont fait l'objet d'inspections et de modifications, des systèmes d'arrêt d'urgence aux systèmes de confinement en passant par les tuyauteries.

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Le réacteur n°4 deTchernobyl après son explosion

© © AIEA

Les erreurs des techniciens de Tchernobyl et les défaillances du réacteur entraînent une augmentation incontrôlée de la puissance du réacteur et une détérioration importante du combustible, conduisant à un réchauffement brutal de l'eau qui s'est vaporisée dans le cœur du réacteur. Une explosion de vapeur se produit alors, à l'intérieur du bâtiment, détruisant partiellement le réacteur et provoquant un incendie.

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Intervention des secours

© © AIEA

Des« liquidateurs »  (opérateurs de la centrale, pompiers, militaires, civils...) participent entre 1986 et 1990, à la réalisation des mesures d'urgence entreprises par les autorités soviétiques de l'époque suite à l'explosion du réacteur n°4. Ces opérations consistaient, par exemple, à dégager les décombres de la centrale, à construire le « sarcophage » ou encore à enfouir des déchets. Venus de nombreux pays de l'ex-Union soviétique, on estime environ à 600 000 le nombre total de « liquidateurs ». Après l'explosion de Tchernobyl, une zone d'exclusion de 4000 km² a été définie autour de la centrale. Ce périmètre, encore interdit à toute habitation et pratiques agricoles, comprend un cercle d'un rayon de trente kilomètres autour du site de Tchernobyl, dit « zone des trente kilomètres », où l'activité des sols atteint plusieurs millions de becquerels par mètres carré.

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Le « nuage » de Tchernobyl

© © Irsn

Suite à l'explosion du réacteur n°4, un incendie se déclare provoquant un panache de fumée de produits de fission et de débris radioactifs provenant du cœur du réacteur et du bâtiment. Les débris les plus lourds déposent rapidement à proximité du site mais les composants les plus légers (principalement des produits de fission et des gaz rares) sont entraînés au gré des vents sur toute l'Europe, constituant le « nuage » de Tchernobyl. Ainsi, le panache s'est d'abord dirigé vers le nord-ouest de l'Europe, survolant une partie de la France entre le 30 avril et le 5 mai 1986 (une journée sur le nord-est et quatre jours sur le sud-est). Puis, il s'est réorienté vers le Sud touchant alors une bonne partie de l'Europe centrale ainsi que le nord de la Méditerranée et les Balkans.

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Le « sarcophage »

© © AIEA

Le « sarcophage » désigne la structure de béton et d'acier construite dans les sept mois qui ont suivi l'accident afin de reconstituer les parties détruites de la centrale de Tchernobyl et confiner ainsi les matières radioactives. Lors de sa construction, le sarcophage a été équipé de différents systèmes, permettant de surveiller son comportement. Ainsi, des capteurs mesurent la température de la structure, sa stabilité ou encore la concentration interne d'hydrogène. Par ailleurs, d'autres systèmes ont été mis au point pour diminuer les conséquences de toute nouvelle condition défavorable, comme un circuit de pompage permettant de retirer l'excédent d'eau dû à la non étanchéité du sarcophage. Bâti pour une durée de 20 à 30 ans, le sarcophage présentait dès 1996 plusieurs faiblesses (ex. fragilité au niveau du toit). Face à ce constat, un programme d'actions d'une dizaine d'années a été mis en place en 1997 visant à réduire les risques présentés par le sarcophage, notamment le risque présenté par l'effondrement. Le financement de ce programme est assuré par le gouvernement ukrainien et par un fonds international. La Berd en assure la gestion. Parmi les travaux déjà réalisés : la stabilisation de la cheminée de ventilation commune aux réacteurs 3 et 4 et le renforcement des poutres portant le toit du sarcophage. Un nouveau sarcophage sera construit sur le réacteur accidenté d'ici à 2015.

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1986-2015 : Un nouveau sarcophage

© © Novarka

Connu sous le nom de SIP (Shelter Implementation Plan), ce programme ambitieux a pour objectif final la transformation du site en une zone écologiquement sûre. 1- La stabilisation des structures du sarcophage Les activités relatives à la première étape ont été complètement achevées en 2008. Elles ont permis de réduire les risques d'effondrement ainsi que les conséquences d'un éventuel accident d'écroulement. Aussi, les systèmes de surveillance à l'intérieur du sarcophage ont été modernisés pour permettre un suivi fiable des paramètres importants pour la sûreté, comme le flux de neutrons, le niveau de radiations ou l'activité sismique. 2- La construction d'un nouveau confinement sûr En septembre 2007, un contrat a été signé entre la centrale de Tchernobyl et le consortium Novarka (mené par Vinci Construction Grands projets et Bouygues Travaux publics) pour la construction du nouveau confinement qui devra recouvrir complètement l'ancien sarcophage. En forme d'arche, la nouvelle enceinte sera composée d'une ossature métallique de plus de 18000 tonnes aux dimensions gigantesques : 250 m de portée, 150 m de long et 105 m de hauteur. Les objectifs de l'arche sont multiples : protéger le sarcophage contre les agressions externes, assurer une étanchéité parfaite entre les ruines radioactives du réacteur détruit et l'environnement et, enfin, permettre à terme le démantèlement du sarcophage et l'enlèvement de son contenu dans des conditions hautement sécurisées. Les éléments de structure seront préfabriqués en usine ; les travaux d'assemblages seront réalisés sur une zone dédiée située à plusieurs centaines de mètres du sarcophage ; une fois entièrement montée, l'arche sera glissée sur des rails jusqu'au sarcophage qu'elle englobera complètement. Jusqu'à 1300 personnes sont attendues aux périodes de pointe sur le chantier. Un suivi médical individuel sera assuré ; en particulier, un suivi dosimétrique individuel garantira que les doses reçues par les personnels intervenant resteront toujours bien en deçà des limites autorisées. Sûreté et radioprotection devront rester les maîtres mots de ce chantier unique jusqu'à son achèvement. 3- Le démantèlement futur du sarcophage et l'enlèvement des matériaux radioactifs qu'il enferme Dans l'optique de transformation du site en zone écologiquement sûre, il faut procéder au démantèlement des trois autres réacteurs. Or, ce démantèlement ne peut être envisagé sans le transfert, vers un lieu d'entreposage sûr, des quelque vingt mille assemblages de combustible usé qui s'étaient accumulés dans les piscines de refroidissement des réacteurs au cours de la période d'exploitation de la centrale. C'est la vocation du projet ISF-2 (Interim Storage Facility) actuellement en cours et dont l'achèvement est prévu pour 2014. Cette installation devrait permettre l'entreposage du combustible usé dans des conditions sûres pour une durée d'au moins cent ans.
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