Ramène ta science est une chronique proposée par les élèves de l’Ecole des Mines d’Alès.
Le 11 mars 2011, un séisme d’une ampleur inédite frappe la côte est du Japon, déclenchant un tsunami dévastateur. La centrale nucléaire de Fukushima, située à proximité de l’épicentre, voit ses réacteurs automatiquement arrêtés. Les barres de contrôle sont abaissées pour interrompre la réaction nucléaire, et les générateurs de secours prennent le relais afin de maintenir le refroidissement du cœur des réacteurs. Mais le tsunami, culminant à 15 mètres de haut, submerge les digues de protection de six mètres et inonde les installations, notamment les salles des générateurs situées sous le niveau de la mer.
Privés d’électricité, les systèmes de refroidissement cessent de fonctionner. Or, même après l’arrêt d’un réacteur, le cœur reste extrêmement chaud pendant plusieurs jours à cause des résidus de fission. Faute de refroidissement, les barres de combustible commencent à fondre dans deux des réacteurs, provoquant une fusion partielle du cœur. Cette chaleur extrême décompose l’eau en oxygène et en hydrogène ; ce dernier, très inflammable, s’accumule dans les enceintes de confinement. Des explosions d’hydrogène soufflent alors les structures de protection, relâchant des matières radioactives dans l’atmosphère.
En réaction, une zone d’évacuation de 25 kilomètres est décrétée autour du site. Environ 160 000 personnes doivent quitter leur domicile. Dix ans plus tard, 36 000 d’entre elles n’ont toujours pas pu revenir, malgré les opérations de décontamination menées dans la région. Pour contenir le risque, une structure de confinement a été construite au-dessus des réacteurs endommagés, et des millions de mètres cubes d’eau radioactive continuent d’être stockés après usage pour refroidir les réacteurs.
Le fonctionnement d’une centrale repose sur la fission nucléaire contrôlée d’atomes d’uranium 235. Cette réaction en chaîne libère des neutrons et de la chaleur, transformant l’eau en vapeur, laquelle fait tourner des turbines génératrices d’électricité. La criticité — le taux de réaction — est régulée par divers dispositifs : matériaux absorbant les neutrons, eau enrichie au bore, et barres de contrôle. Si ces systèmes échouent, la réaction peut devenir incontrôlable.
L’accident de Fukushima résulte d’une série d’événements exceptionnels : un séisme, un tsunami, la panne des secours électriques. Depuis, des révisions profondes ont été apportées à la sécurité des installations nucléaires dans le monde entier, pour mieux prévenir ce type de scénario extrême.
