Partager cet article

La fusion d'un réacteur, le scénario catastrophe

Image du film Le Syndrome Chinois avec Jane Fonda et Jack Lemmon réalisé en 1979 par James Bridges

Image du film Le Syndrome Chinois avec Jane Fonda et Jack Lemmon réalisé en 1979 par James Bridges

C'est Hollywood qui l'a imaginé en 1979: le réacteur nucléaire chauffe, fond, traverse la cuve qui le contient, ronge le béton du bâtiment réacteur et commence un long chemin dans le sol qui menace de le conduire jusqu’en Chine, de l'autre côté de la terre…

La succession brutale des événements qui frappent trois des réacteurs de la centrale nucléaire de Fukushima ne fait que nourrir les pires inquiétudes en dépit des propos rassurants des autorités japonaises. L’éventualité d’une fusion, partielle ou totale, de l’un voire des trois cœurs de ces installations, ravive le spectre du «syndrome chinois» popularisé en mars 1979 par le film du même nom réalisé par James Bridges. Trouvé excessif par certains lors de sa sortie, ce long métrage mettait en scène un scénario imaginé huit ans plus tôt par un physicien américain: celui d’un réacteur nucléaire construit par des sociétés peu scrupuleuses présentant une série de défaillances qui conduisent au «dénoyage» de son combustible. Faute d’être correctement refroidi, celui-ci monte en température, fond, traverse la cuve qui le contient, puis ronge le béton du bâtiment réacteur et commence, tel un dard de chalumeau, un long chemin dans le sol qui menace de le conduire jusqu’en Chine de l'autre côté de la terre!

Quinze jours après sa sortie, ce film devint en partie une triste et terrible réalité. Le 28 mars 1979, vers 4 heures du matin, alors que le réacteur numéro 2 de la centrale de Three Mile Island, située près de la ville de Harrisburg en Pennsylvanie, fonctionne à 97% de sa puissance, les opérateurs de l’installation détectent une anomalie dans le circuit secondaire de refroidissement de l’installation. Celle-ci entraîne aussitôt une montée en température du circuit primaire qui refroidit les éléments combustible: des pastilles d’uranium faiblement enrichi contenus dans des gaines métalliques elles mêmes assemblées dans une cuve d’acier hermétiquement fermée. A peine cette anomalie est détectée que l’installation se met automatiquement à l’arrêt.

Tout semble donc maîtrisé. Mais un cœur nucléaire est un peu comme une plaque de cuisson. Il reste chaud longtemps et ce d’autant plus qu’en son sein ont été engendrés des produits de fission qui, par désintégration nucléaire, continuent à l’alimenter en chaleur. Et c’est là que la catastrophe qui mène au syndrome chinois commence. Du fait du dysfonctionnement de certains matériels, du manque de certains détecteurs, des erreurs de diagnostic de l’équipe de conduite et de la mise en œuvre de procédures de secours inadaptées durant de longues heures, la centrale échappe à ses opérateurs.

Le cœur n’étant plus refroidi suffisamment, son combustible entre en surchauffe et une partie commence à fondre. Se forme alors un «corium», une sorte de magma bouillant – certains évoquent des températures supérieures à 2.500 degrés, voire plus – ou sont mélangés en une sorte de pâte liquide du combustible nucléaire, des gaines métallique qui le protègent et des éléments d’assemblage du cœur. La question qui se pose alors à tous les opérateurs de centrales nucléaires est de savoir si ce corium va percer la cuve, puis attaquer le béton du radier, une dalle qui supporte une partie de l’installation, dernier rempart avant le sol. Une fois ces barrières brisées, le syndrôme chinois va à son terme.

Fort heureusement, il n’a pas eu lieu à Three Mile Island. Après des heures de bataille, un système de refroidissement du cœur a pu être mis en place qui, finalement, a protégé la cuve du réacteur, retenu le corium et évité qu’il n’attaque le radier. Mais les conséquences de ce terrible accident ont été considérables. Certes, on n’a pas eu à déplorer la moindre victime, mais il a fallu, malgré tout, se résoudre à rejeter dans la nature des  effluents radioactifs liquides et gazeux et tenter d’organiser l’évacuation de l’hydrogène produit par la réaction chimique de l’eau au contact du zircaloy des gaines de combustibles. A Fukushima aussi, on a fait de même, sans que cela semble vraiment maîtrisé!

A Three Mile Island, une poche de 320 kilos d’hydrogène avait bien explosé dans l’enceinte de confinement mais sans dommage pour elle. Et le reste a été progressivement et prudemment libéré au cours des jours suivants. Rien de comparable à ce qui s’est produit sur deux des réacteurs japonais dont des pans entiers de bâtiment ont été soufflés par des explosions. Les enceintes de confinement tiennent-elle encore? Les autorités japonaises le laissent entendre. Mais sont-elles assurées qu’aucune fusion de cœur n’a eu lieu? Rien n’est moins sûr. Celui de la tranche 3 pourrait avoir en partie fondu et sur la 2, il semble que le cœur soit déjà dénoyé exposé à de terribles dommages. Les tonnes d’eau de mer chargé d’acide borique – un produit qui «mange» les neutrons et empêche les réactions nucléaires – injectées dans les réacteurs pourront-elles refroidir à temps le combustible?

Une certitude, il faut faire vite. Il n’avait fallu que quinze longues heures aux Américains pour y parvenir tout en préservant la centrale. Rien de tel pour les Japonais qui en plus doivent prendre en compte les dégats faits au site par le tsunami. A Three Mile Island, 45% du cœur a fondu et une vingtaine de tonnes sont parvenus sous forme liquide jusqu’au fond de la cuve du réacteur sans heureusement la traverser. A Tchernobyl, en 1986, des équipes ont dû forer une galerie qu’elles ont rempli de béton pour éviter que le corium n’entre en contact avec des nappes d’eau ce qui aurait eu pour conséquence une terrible explosion de vapeur avec projection supplémentaire de produits radioactifs. A Fukushima?

Le sujet est si grave que d’importantes recherches sont menées sur ce thème. Notamment à Cadarache (Bouches du Rhône) avec le réacteur d’essais Phébus. Essais qui ont conduit les concepteurs des centrales de troisième génération à prévoir sur l’EPR franco-allemand et le VVER russe des cendriers faits d’un matériau réfractaire très résistant qui récupéreraient le combustible fondu en cas d’accident.

Jean-François Augereau

Vous devez être membre de Slate+ et connecté pour pouvoir commenter.
Pour devenir membre ou vous connecter, rendez-vous sur Slate+.
En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l’utilisation de cookies pour réaliser des statistiques de visites, vous proposer des publicités adaptées à vos centres d’intérêt et nous suivre sur les réseaux sociaux. > Paramétrer > J'accepte