La catastrophe de Tchernobyl, accident nucléaire le plus grave jamais survenu (niveau 7 sur l'INES), s'est produite le 26 avril 1986 dans la centrale nucléaire Lénine située sur un affluent du Dniepr à environ 15 km de Tchernobyl (Ukraine) et seulement 110 km de la capitale Kiev, près de la frontière avec la Biélorussie.
L'accident de Tchernobyl, le pire survenu dans le domaine du nucléaire, est la conséquence de dysfonctionnements nombreux et importants : un réacteur mal conçu, naturellement instable dans certaines situations et sans enceinte de confinement ; un réacteur mal exploité, sur lequel des essais hasardeux ont été conduits ; un contrôle de la sûreté par les pouvoirs publics inexistant ; une gestion inadaptée des conséquences de l'accident.
Les causes de la catastrophe.
La catastrophe de Tchernobyl résulte de l'explosion thermique du réacteur nucléaire n° 4, conséquence de l'élévation excessive de la température à l'intérieur de la cuve où sont situés les barres (crayons) de combustible nucléaire et le graphite servant de modérateur. Lorsque la chaleur produite par le réacteur n'a plus été évacuée en quantité suffisante par le système de refroidissement, la température et la pression ont augmenté à des niveaux excédant les valeurs de dimensionnement des structures. L'explosion physique du c½ur a entraîné l'éparpillement autour du réacteur et la diffusion dans l'atmosphère des matériaux constitutifs du c½ur sous forme gazeuse ou solide. Cette explosion a été entretenue par la suite par la combustion du graphite, présent en grande quantité dans ce type de réacteurs.
Le réactif de l'explosion est le caloporteur, en l'espèce de l'eau légère. La chaleur aurait provoqué la radiolyse de l'eau, puis la recombinaison de l'hydrogène et de l'oxygène libérés aurait provoqué l'explosion qui a soulevé la dalle de béton recouvrant le réacteur. Selon d'autres experts, l'explosion serait une explosion de vapeur, conduisant aux mêmes conséquences. L'explosion n'a rien de nucléaire : si le point de départ est bien une réaction nucléaire en chaîne, c'est bien une explosion chimique, et non nucléaire qui a provoqué la déflagration.
Suite à l'accident, de grandes quantités de radioisotopes, radioactifs (et pour certains, extrêmement toxiques de surcroît), ont été libérées dans l'atmosphère. L'accident qui s'est produit à la centrale nucléaire de Tchernobyl dans le réacteur n° 4 est ainsi classé de niveau 7 dans l'échelle INES qui sert à mesurer la gravité des accidents nucléaires, correspondant au niveau le plus élevé.
Cause directe de l'accident.
Une expérience était en cours sur le réacteur n° 4, pour tester l'alimentation électrique de secours qui permet au réacteur de fonctionner en toute sécurité pendant une panne de courant. La puissance thermique[4] du réacteur avait été réduite de 3 200 MW à 1 000 MW dans le cadre de ce test dans la nuit du 25 au 26 avril.
L'accident s'est alors produit suite à une série d'erreurs commises par les techniciens de la centrale. Les opérateurs ont notamment violé des procédures garantissant la sécurité du réacteur et donc de la centrale. Enfin, depuis sa mise en service en 1977, la centrale est dirigée par Viktor Petrovitch Brioukhanov, un ingénieur en thermodynamique et non un spécialiste du nucléaire. Il fait partie d'une génération d'hommes promus grâce à « leur volontarisme militant, qui consistait d'abord et avant tout à remplir et dépasser le plan de production, nonobstant le respect des normes de construction ou de sécurité.
Chronologie des événements.
*25 avril 1986, 13h05 : Dans le cadre de l'expérience prévue, la puissance du réacteur est stabilisée autour de 1 600 MW.
*25 avril 1986, 23h10 : La puissance est encore abaissée à 500 MW. Cependant, la puissance de sortie chute brutalement à 30 MW, ce qui provoque un empoisonnement du réacteur au xénon. Les opérateurs essaient alors de rétablir la puissance, mais le xénon-135 accumulé absorbe les neutrons et limite la puissance à 200 MW. Pour débloquer la situation, les opérateurs retirent les barres de carbure de bore, qui servent à contrôler la température du réacteur, au-delà des limites de sécurité autorisées.
*26 avril 1986, entre 01h03 et 01h07 : Deux pompes supplémentaires du circuit de refroidissement sont enclenchées pour essayer de faire augmenter la puissance du réacteur. C'est le dernier moment pour arrêter le réacteur et le sauver.
*26 avril 1986, 01h19 : Pour stabiliser le débit d'eau arrivant dans les séparateurs de vapeur, la puissance des pompes est encore augmentée. Le système demande l'arrêt d'urgence. Les signaux sont bloqués et les opérateurs décident de continuer.
*26 avril 1986, 01h23 : L'essai réel commence. Les vannes d'alimentation en vapeur de la turbine sont fermées, ce qui a fait augmenter la pression dans le circuit primaire.
*26 avril 1986, 01h23 et 40s : L'opérateur en chef ordonne l'arrêt d'urgence. Les barres de contrôle sont descendues, sans grand effet : en effet, le réacteur est déjà bien trop chaud, ce qui a déformé les canaux destinés aux barres de graphite; les barres de contrôle ne sont descendues qu'à 1m50 au lieu des 7 m normaux.
*26 avril 1986, 01h23 et 44s : La radiolyse de l'eau conduit à la formation d'un mélange détonnant d'hydrogène et d'oxygène. De petites explosions se produisent, éjectant les barres permettant le contrôle du réacteur. « En 3 à 5 secondes, la puissance du réacteur centuple. »[5] Les 2 000 tonnes de la dalle de béton recouvrant le réacteur sont projetées en l'air et retombent de biais sur le c½ur de réacteur, qui est fracturé par le choc.
Un incendie très important se déclare, tandis qu'une lumière aux reflets bleus se dégage du trou formé.
Les techniciens présents sur place, ainsi que Brioukhanov réveillé à 1h30, ne saisissent pas immédiatement l'ampleur de la catastrophe. Ce dernier appelle le ministère de l'Énergie à 4h en déclarant que « Le c½ur du réacteur n'est probablement pas endommagé. » Il reçoit pour ordre de maintenir le refroidissement par eau du réacteur; cet ordre, que Brioukhanov persistera à appliquer toute la journée, n'aura pour effet que de libérer plus de radio-éléments dans l'atmosphère et de noyer les installations souterraines communes aux réacteurs 3 et 4, menaçant gravement le fonctionnement et l'intégrité du réacteur 3. L'ingénieur en chef responsable du réacteur 3 prendra, au cours de la journée et contre les directives de Brioukhanov, la décision de faire passer ce réacteur en arrêt à froid, permettant ainsi de le sauver d'une destruction certaine, au vu de la destruction progressive des installations.
La catastrophe et sa gestion.
La lutte contre l'incendie (26 avril 1986)
Afin d'éteindre l'incendie, Brioukhanov appelle simplement les pompiers. Ceux-ci, venus de Pripyat, située à 3km de la centrale, interviennent sur les lieux sans équipement particulier. Cependant, les matières nucléaires ne peuvent être éteintes avec de l'eau. Les pompiers, gravement irradiés, sont évacués et mourront pour la plupart. Les témoignages sur leur souffrance et les conditions de leur mort ont été recueillis par la journaliste biélorusse Svetlana Alexievitch[6]. L'incendie finira par être éteint par projection dans le brasier de sacs de sables et de plombs depuis des hélicoptères.
L'étouffement du c½ur du réacteur en fusion (26 avril - 14 mai 1986)
L'incendie éteint, les techniciens de la centrale prennent conscience de l'étendue des dégâts provoqués par la retombée du toit sur le réacteur, qui est désormais fissuré. Le graphite toujours en combustion, mélangé au magma de combustible qui continue de réagir, dégage un nuage de fumée saturé de particules radioactives.
Il faut donc au plus vite étouffer la réaction nucléaire incontrôlée. Ce n'est qu'ensuite que le réacteur pourra être isolé par un sarcophage.
La première opération est réalisée grâce à un ballet d'hélicoptères militaires de transport mené par plus de mille pilotes. Il s'agit de larguer dans le trou béant des milliers de tonnes de sable, d'argile, de plomb, de bore, de borax et de dolomite, un mélange qui permettra de stopper la réaction nucléaire. La mission est difficile, car elle consiste à larguer les sacs à une hauteur de 200 m dans un trou de 10 m de diamètre environ, et ceci le plus vite possible, car malgré l'altitude les personnes reçoivent 15 Röntgen en 8 secondes (3 000 fois la dose maximale tolérée par an en France pour une personne). Dans la seule journée du 30 avril, 30 tonnes de sable et d'argile sont ainsi déversées sur le réacteur.
Sur le toit et aux alentours immédiats de la centrale, une cinquantaine d'opérateurs sont chargés dans les premiers jours suivant la catastrophe de collecter les débris très radioactifs. Chaque opérateur ne dispose que de 90 secondes pour effectuer sa tâche. Il est exposé à cette occasion à des niveaux de radiations extrêmement élevés dont ne le protègent guère des équipements de protection dérisoires, principalement destinés à l'empêcher d'inhaler des poussières radioactives. Nombre d'entre de ces travailleurs en première ligne ont développé par la suite des cancers et sont morts dans les années qui ont suivi.
Cependant, le réacteur est toujours actif et la dalle de béton qui le soutient menace de se fissurer. Plus grave, l'eau déversée par les pompiers pour éteindre l'incendie a noyé les sous-structures, menaçant ainsi l'intégrité et le contrôle des 3 autres réacteurs de la centrale. Si le c½ur s'enfonce jusqu'à cette poche d'eau, une nouvelle explosion pourrait se produire. Une nouvelle équipe de pompiers est alors envoyée pour évacuer cette eau. Ceux-ci travailleront toujours sans protection et y laisseront leur vie.
Sous le c½ur du réacteur en fusion, la dalle de béton menace de fondre. On amène donc des dizaines de milliers de mineurs des mines des environs de Moscou et du Donbass pour creuser un tunnel menant sous le réacteur afin d'y construire une salle. Un serpentin de refroidissement à l'hélium doit y être installé pour refroidir la dalle de béton du réacteur. Les mineurs travaillent dans des conditions très difficiles dues à la température élevée et au niveau très important de radiation (le débit de dose à la sortie du tunnel est d'environ 200 Röntgen par heure).[5] Leur sacrifice sera quasiment vain car le circuit de refroidissement ne sera jamais installé et finalement remplacé par du béton.
Grâce à ces travaux, le niveau de radiation baissera momentanément avant de s'élever à nouveau. Ce n'est que le 6 mai que la radiation absorbée en 8 secondes chute enfin à 1,5 Röntgen. Après cette date, ce sont encore 80 tonnes de mélanges qui seront déversées. Valeri Legassov, un haut fonctionnaire soviétique chargé des questions nucléaires, se suicide en voyant la manière dont l'accident a été géré par les autorités, et publie à titre posthume un article dans la Pravda.
La réalisation du sarcophage et la décontamination de la zone (14 mai 1986 – décembre 1988)
Dans les mois qui ont suivi, plusieurs centaines de milliers d'ouvriers (600 000 environ), les « liquidateurs » sont venus d'Ukraine, de Biélorussie, de Lettonie, de Lituanie et de Russie pour procéder à des nettoyages du terrain environnant. Leur protection individuelle contre les rayonnements était très faible, voire nulle. La décontamination était illusoire dans la mesure où personne ne savait où transférer le terrain contaminé.
Selon Viatcheslav Grichine, membre de l'Union Tchernobyl, principale organisation des liquidateurs, sur 600 000 liquidateurs, « 25 000 sont morts et 70 000 restés handicapés en Russie, en Ukraine les chiffres sont proches et en Biélorussie 10 000 sont morts et 25 000 handicapés.
L'accident de Tchernobyl, le pire survenu dans le domaine du nucléaire, est la conséquence de dysfonctionnements nombreux et importants : un réacteur mal conçu, naturellement instable dans certaines situations et sans enceinte de confinement ; un réacteur mal exploité, sur lequel des essais hasardeux ont été conduits ; un contrôle de la sûreté par les pouvoirs publics inexistant ; une gestion inadaptée des conséquences de l'accident.
Les causes de la catastrophe.
La catastrophe de Tchernobyl résulte de l'explosion thermique du réacteur nucléaire n° 4, conséquence de l'élévation excessive de la température à l'intérieur de la cuve où sont situés les barres (crayons) de combustible nucléaire et le graphite servant de modérateur. Lorsque la chaleur produite par le réacteur n'a plus été évacuée en quantité suffisante par le système de refroidissement, la température et la pression ont augmenté à des niveaux excédant les valeurs de dimensionnement des structures. L'explosion physique du c½ur a entraîné l'éparpillement autour du réacteur et la diffusion dans l'atmosphère des matériaux constitutifs du c½ur sous forme gazeuse ou solide. Cette explosion a été entretenue par la suite par la combustion du graphite, présent en grande quantité dans ce type de réacteurs.
Le réactif de l'explosion est le caloporteur, en l'espèce de l'eau légère. La chaleur aurait provoqué la radiolyse de l'eau, puis la recombinaison de l'hydrogène et de l'oxygène libérés aurait provoqué l'explosion qui a soulevé la dalle de béton recouvrant le réacteur. Selon d'autres experts, l'explosion serait une explosion de vapeur, conduisant aux mêmes conséquences. L'explosion n'a rien de nucléaire : si le point de départ est bien une réaction nucléaire en chaîne, c'est bien une explosion chimique, et non nucléaire qui a provoqué la déflagration.
Suite à l'accident, de grandes quantités de radioisotopes, radioactifs (et pour certains, extrêmement toxiques de surcroît), ont été libérées dans l'atmosphère. L'accident qui s'est produit à la centrale nucléaire de Tchernobyl dans le réacteur n° 4 est ainsi classé de niveau 7 dans l'échelle INES qui sert à mesurer la gravité des accidents nucléaires, correspondant au niveau le plus élevé.
Cause directe de l'accident.
Une expérience était en cours sur le réacteur n° 4, pour tester l'alimentation électrique de secours qui permet au réacteur de fonctionner en toute sécurité pendant une panne de courant. La puissance thermique[4] du réacteur avait été réduite de 3 200 MW à 1 000 MW dans le cadre de ce test dans la nuit du 25 au 26 avril.
L'accident s'est alors produit suite à une série d'erreurs commises par les techniciens de la centrale. Les opérateurs ont notamment violé des procédures garantissant la sécurité du réacteur et donc de la centrale. Enfin, depuis sa mise en service en 1977, la centrale est dirigée par Viktor Petrovitch Brioukhanov, un ingénieur en thermodynamique et non un spécialiste du nucléaire. Il fait partie d'une génération d'hommes promus grâce à « leur volontarisme militant, qui consistait d'abord et avant tout à remplir et dépasser le plan de production, nonobstant le respect des normes de construction ou de sécurité.
Chronologie des événements.
*25 avril 1986, 13h05 : Dans le cadre de l'expérience prévue, la puissance du réacteur est stabilisée autour de 1 600 MW.
*25 avril 1986, 23h10 : La puissance est encore abaissée à 500 MW. Cependant, la puissance de sortie chute brutalement à 30 MW, ce qui provoque un empoisonnement du réacteur au xénon. Les opérateurs essaient alors de rétablir la puissance, mais le xénon-135 accumulé absorbe les neutrons et limite la puissance à 200 MW. Pour débloquer la situation, les opérateurs retirent les barres de carbure de bore, qui servent à contrôler la température du réacteur, au-delà des limites de sécurité autorisées.
*26 avril 1986, entre 01h03 et 01h07 : Deux pompes supplémentaires du circuit de refroidissement sont enclenchées pour essayer de faire augmenter la puissance du réacteur. C'est le dernier moment pour arrêter le réacteur et le sauver.
*26 avril 1986, 01h19 : Pour stabiliser le débit d'eau arrivant dans les séparateurs de vapeur, la puissance des pompes est encore augmentée. Le système demande l'arrêt d'urgence. Les signaux sont bloqués et les opérateurs décident de continuer.
*26 avril 1986, 01h23 : L'essai réel commence. Les vannes d'alimentation en vapeur de la turbine sont fermées, ce qui a fait augmenter la pression dans le circuit primaire.
*26 avril 1986, 01h23 et 40s : L'opérateur en chef ordonne l'arrêt d'urgence. Les barres de contrôle sont descendues, sans grand effet : en effet, le réacteur est déjà bien trop chaud, ce qui a déformé les canaux destinés aux barres de graphite; les barres de contrôle ne sont descendues qu'à 1m50 au lieu des 7 m normaux.
*26 avril 1986, 01h23 et 44s : La radiolyse de l'eau conduit à la formation d'un mélange détonnant d'hydrogène et d'oxygène. De petites explosions se produisent, éjectant les barres permettant le contrôle du réacteur. « En 3 à 5 secondes, la puissance du réacteur centuple. »[5] Les 2 000 tonnes de la dalle de béton recouvrant le réacteur sont projetées en l'air et retombent de biais sur le c½ur de réacteur, qui est fracturé par le choc.
Un incendie très important se déclare, tandis qu'une lumière aux reflets bleus se dégage du trou formé.
Les techniciens présents sur place, ainsi que Brioukhanov réveillé à 1h30, ne saisissent pas immédiatement l'ampleur de la catastrophe. Ce dernier appelle le ministère de l'Énergie à 4h en déclarant que « Le c½ur du réacteur n'est probablement pas endommagé. » Il reçoit pour ordre de maintenir le refroidissement par eau du réacteur; cet ordre, que Brioukhanov persistera à appliquer toute la journée, n'aura pour effet que de libérer plus de radio-éléments dans l'atmosphère et de noyer les installations souterraines communes aux réacteurs 3 et 4, menaçant gravement le fonctionnement et l'intégrité du réacteur 3. L'ingénieur en chef responsable du réacteur 3 prendra, au cours de la journée et contre les directives de Brioukhanov, la décision de faire passer ce réacteur en arrêt à froid, permettant ainsi de le sauver d'une destruction certaine, au vu de la destruction progressive des installations.
La catastrophe et sa gestion.
La lutte contre l'incendie (26 avril 1986)
Afin d'éteindre l'incendie, Brioukhanov appelle simplement les pompiers. Ceux-ci, venus de Pripyat, située à 3km de la centrale, interviennent sur les lieux sans équipement particulier. Cependant, les matières nucléaires ne peuvent être éteintes avec de l'eau. Les pompiers, gravement irradiés, sont évacués et mourront pour la plupart. Les témoignages sur leur souffrance et les conditions de leur mort ont été recueillis par la journaliste biélorusse Svetlana Alexievitch[6]. L'incendie finira par être éteint par projection dans le brasier de sacs de sables et de plombs depuis des hélicoptères.
L'étouffement du c½ur du réacteur en fusion (26 avril - 14 mai 1986)
L'incendie éteint, les techniciens de la centrale prennent conscience de l'étendue des dégâts provoqués par la retombée du toit sur le réacteur, qui est désormais fissuré. Le graphite toujours en combustion, mélangé au magma de combustible qui continue de réagir, dégage un nuage de fumée saturé de particules radioactives.
Il faut donc au plus vite étouffer la réaction nucléaire incontrôlée. Ce n'est qu'ensuite que le réacteur pourra être isolé par un sarcophage.
La première opération est réalisée grâce à un ballet d'hélicoptères militaires de transport mené par plus de mille pilotes. Il s'agit de larguer dans le trou béant des milliers de tonnes de sable, d'argile, de plomb, de bore, de borax et de dolomite, un mélange qui permettra de stopper la réaction nucléaire. La mission est difficile, car elle consiste à larguer les sacs à une hauteur de 200 m dans un trou de 10 m de diamètre environ, et ceci le plus vite possible, car malgré l'altitude les personnes reçoivent 15 Röntgen en 8 secondes (3 000 fois la dose maximale tolérée par an en France pour une personne). Dans la seule journée du 30 avril, 30 tonnes de sable et d'argile sont ainsi déversées sur le réacteur.
Sur le toit et aux alentours immédiats de la centrale, une cinquantaine d'opérateurs sont chargés dans les premiers jours suivant la catastrophe de collecter les débris très radioactifs. Chaque opérateur ne dispose que de 90 secondes pour effectuer sa tâche. Il est exposé à cette occasion à des niveaux de radiations extrêmement élevés dont ne le protègent guère des équipements de protection dérisoires, principalement destinés à l'empêcher d'inhaler des poussières radioactives. Nombre d'entre de ces travailleurs en première ligne ont développé par la suite des cancers et sont morts dans les années qui ont suivi.
Cependant, le réacteur est toujours actif et la dalle de béton qui le soutient menace de se fissurer. Plus grave, l'eau déversée par les pompiers pour éteindre l'incendie a noyé les sous-structures, menaçant ainsi l'intégrité et le contrôle des 3 autres réacteurs de la centrale. Si le c½ur s'enfonce jusqu'à cette poche d'eau, une nouvelle explosion pourrait se produire. Une nouvelle équipe de pompiers est alors envoyée pour évacuer cette eau. Ceux-ci travailleront toujours sans protection et y laisseront leur vie.
Sous le c½ur du réacteur en fusion, la dalle de béton menace de fondre. On amène donc des dizaines de milliers de mineurs des mines des environs de Moscou et du Donbass pour creuser un tunnel menant sous le réacteur afin d'y construire une salle. Un serpentin de refroidissement à l'hélium doit y être installé pour refroidir la dalle de béton du réacteur. Les mineurs travaillent dans des conditions très difficiles dues à la température élevée et au niveau très important de radiation (le débit de dose à la sortie du tunnel est d'environ 200 Röntgen par heure).[5] Leur sacrifice sera quasiment vain car le circuit de refroidissement ne sera jamais installé et finalement remplacé par du béton.
Grâce à ces travaux, le niveau de radiation baissera momentanément avant de s'élever à nouveau. Ce n'est que le 6 mai que la radiation absorbée en 8 secondes chute enfin à 1,5 Röntgen. Après cette date, ce sont encore 80 tonnes de mélanges qui seront déversées. Valeri Legassov, un haut fonctionnaire soviétique chargé des questions nucléaires, se suicide en voyant la manière dont l'accident a été géré par les autorités, et publie à titre posthume un article dans la Pravda.
La réalisation du sarcophage et la décontamination de la zone (14 mai 1986 – décembre 1988)
Dans les mois qui ont suivi, plusieurs centaines de milliers d'ouvriers (600 000 environ), les « liquidateurs » sont venus d'Ukraine, de Biélorussie, de Lettonie, de Lituanie et de Russie pour procéder à des nettoyages du terrain environnant. Leur protection individuelle contre les rayonnements était très faible, voire nulle. La décontamination était illusoire dans la mesure où personne ne savait où transférer le terrain contaminé.
Selon Viatcheslav Grichine, membre de l'Union Tchernobyl, principale organisation des liquidateurs, sur 600 000 liquidateurs, « 25 000 sont morts et 70 000 restés handicapés en Russie, en Ukraine les chiffres sont proches et en Biélorussie 10 000 sont morts et 25 000 handicapés.