I- L'incident de Tchernobyl | whats-up-chimist

I - L'incident de Tchernobyl

1-La centrale.

L'incident de Tchernonyl concerne l'explosion de la centrale nucléaire thermique Lénine. Elle est située en Ukraine, près de la frontière avec la Biélorussie et de la ville de Tchernobyl et était constitué de 4 réacteurs actifs et de 2 en construction ; elle est le siège, le 26 avril 1986 de la fusion d'un de ses réacteur RMBK, un accident terrible puisqu'il est classé 7e sur l'échelle INES (Echelle Internationale des Evenements Nucléaires / International Nuclear Event Scale )

-La centrale nucléaire Lénine

-Situation géographique de la centrale

2-Les causes de l'accident

-Tout d'abord, la conception de la centrale. En effet ce type de centrale se présente assez différemment, surtout au niveau du réacteur.

Celle ci est équipée de réacteurs RMBK (Reaktor Bolshoy Moshchnosti Kanalnyi), réacteurs rares car on ne les trove plus que dans un pays : la Russie ( à Kourk ou Leningrad) dont la particularité et qu'ils ont été créés à l'origine pour servir l'armée. Leur conception a tout de même été réétudiée pour produire de l'énergie civile tout en faisant profiter d'un surplus destiné à des fins militaires. Ainsi certains de ces réacteurs pouvaient atteindre une production de plus de 150 mégawatts ce qui est encore aujourd'hui un record. Plus techniquement, ce sont des réacteurs à neutron thermiques ou "réacteurs de grande puissance à tube de force". Leur modérateur est le graphite, et leur colporteur est l'eau légère.

Schéma d'une centrale avec réacteur RMBK

Ainsi, les Russes s'étaient procuré un modèle de grand réacteur hyperproductif, qui ne nécessitait aucun procédé technique, souvent long et cher. Aucuns traitements de séparations d'isotopes, d'enrichissements de combustibles, de production d'eau lourde n'est nécessaire au bon fonctionnement de ce type de réacteur. Ces procédés devraient être alors effectués dans des usines spéciales, construites aux alentours de l'unité centrale. Cela évitait donc une perte de temps et d'argent.

a-Les réacteurs et la centrale

Schéma d'un réacteur utilisant des barres de contrôle.

-Malgré les avantages évidents de ces réacteurs, ils ne sont pas si rares pour rien. En effet il sont conçus pour la performance, leur fiabilité n'est donc pas certaine et la sécurité est limitée. On note un bon nombre d'erreurs de conceptions dans les premières centrales de ce type.

-Pour commencer, ce type de centrale possède un inconvénient majeur : le cœur du réacteur devient instable lorsque la puissance de celui-ci est inférieure à 25% (théorique) de sa puissance maximale. En clair, lorsque le réacteur tourne à bas régime, les risques de surchauffe et de fusion du réacteur deviennent importants.

-De plus, d'autres failles subsistaient dans la conception de ces réacteurs : le système de sécurité ne s'enclenchait pas dans toutes les centrales automatiquement, il fallait donc surveiller constamment l'état du cœur du réacteur grâce aux barres de commande qui ne fournissaient pas toujours des informations très précises, il arrivait que les barres de commande transmettent des informations légerement érronnées voir très loin de la réalité.

-La catastrophe de la centrale de Tchernobyl n'est pas non plus causée que par la conception même de la centrale, mais aussi par l'entretien et la maîtrise de la centrale. Ainsi que par les autres facteurs qui suivent.

Schéma du principe d'utilisation des barres de contrôle.

b-L'essai risqué

-Le 25 avril 1986, un essai à bas régime sur le réacteur 4 est décidé selon l'ordre du responsable d'exploitation exécuté par le responsable de la salle de commande de la centrale.Le test consiste à simuler une panne de courant, le but étant de vérifier si le réacteur allait continuer de fonctionner et si il aallait avoir la puissance suffisante pour démarrer les pompes à eau dont le but est de refroidir le coeur du réacteur en lui envoyant de l'eau. En théorie, 40 secondes après l'arrêt de la turbine, des turboalternateurs de réserves devraient prendre la relève.

-Ce test avait déjà été effectué sur le réacteur numéro 3 et avais échoué. En effet, il doit se faire avant la mise en service du réacteur et hors des phases de production, ce n'était pas le cas.

c-Les erreurs humaines

Avant de passer au test, le système d’alarme du système de refroidissement fut débranché, chose interdite par les principes élémentaires de sécurité. De plus, la puissance fut réduite de 1000 à 700 Mégawatts. Le changement d’équipe s’effectua à minuit comme toujours et un des nouveaux opérateurs commit une erreur. Cela provoqua la chute de la puissance du réacteur numéro 4 à 30Mégawatts, ce qui eut pour conséquences d’empoissonner le réacteur à xénon. Ce réacteur jouait le rôle de modérateur, empêchant la reprise de la fission.

Le contremaître exigea le rétablissement de la puissance. Mais, à cause de l’empoissonnement du réacteur à xénon, la puissance maximale était limitée à 200 MWt. Pour l’augmenter, il fallait augmenter la température pour faire redémarrer la fission. Pour cela les barres de contrôles qui servaient à limiter la réaction en chaine à l’intérieur du réacteur, et donc la température, furent retirées. La consigne standard de sécurité exige de laisser au moins 30 des 211 barres de contrôle. Le contremaître n’en laissa que 6.

Comme prévu, la puissance du réacteur remonta mais le contremaître décida de continuer sans redescendre les autres barres de contrôle. Par ailleurs, pour une raison inconnue, il y eu une augmentation du débit d’eau réfrigérant. Ce changement de régime provoqua une chute de la pression de la vapeur. Pour maintenir la puissance, les techniciens ont été contraints de retirer les dernières barres de contrôles.

d-Le blackout

d-Le test

Malgré ces problèmes de fonctionnement évident, le contremaître décide de commencer le test. Un opérateur coupe l’électricité pour simuler la panne de courant. Les pompes à eau ne sont plus alimentées que par le système d'urgence, la puissance de la turbine chute. Suite à cette réduction du débit d'eau, les pompes fournissent moins d'eau de refroidissement au réacteur. Aussitôt la température du réacteur se met à monter. Elle est si élevée que la plupart des barres de contrôles se disloquent instantanément.

C'est alors que des poussières de combustible chauffées à blanc entrent en contact avec l'eau, provoquant une détente explosive de vapeur. La première réaction fait exploser le fond du réacteur où la température était la plus élevée, proche de 2500°C. L'uranium fondant à 1130°C, il se transforme aussitôt en un magma visqueux radioactif qui détruit le béton et se mêle autres éléments contenus dans l'enceinte.

Une deuxième détonation est provoquée par l'embrasement de l'hydrogène. Elle soulève le bouclier (UBS) de protection biologique de 1400 tonnes protégeant le réacteur, exposant à l'air son cœur en fusion et incontrôlable. Des dizaines de tonnes de vapeur à haute pression, brûlante et radioactive ainsi que des vapeurs de combustible envahissent ce qui reste du complexe et s'échappent dans l'atmosphère.

Au lendemain de l'explosion, la centrale fut recouverte d'un sarcophage de béton et "lavée" par des hommes nommés les liquidateurs dans le but de mettre un terme aux émanations de de gaz radioactifs. Or on a pu constater un bon nombre de malformations chez ces gens là, ainsi que chez les nfants dont la thyroïde est plus sensible à l'air et au produits radioactifs. Ainsi on peux se demander si le nuage radioactif gigantesque qui recouvre l'Europe au lendemain de la catastrophe ne serait pas responsable de cette hausse du nombre de cancers de la thyroïde. Mais d'abord, qu'est ce que la radioactivité.

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