Depuis le terrible tremblement de terre qu’il y a eu au japon, nos regards sont tournés vers Fukushima et sa centrale nucléaire.

Vous savez qu’il y a un gros problème, vous savez que c’est potentiellement dangereux, mais vous ne comprenez rien à ce qui se passe, vous ne savez pas quels sont les vrais dangers, quelles peuvent être les conséquences…etc.

Alors, vous êtes au bon endroit!

Nous allons tout vous expliquer en détail et dans un langage accessible à tous…vous pouvez donc ranger vos Doctorats de Physique, Pourton.info s’occupe de traduire pour vous:

La première chose à savoir, pour comprendre ce qui s’est passé au Japon, est le fonctionnement basique d’une centrale nucléaire. Et pour comprendre ça, il faut en connaître un peu plus sur…

La Fission nucléaire:

Avant d’entrer dans les détails du fonctionnement d’une centrale, on va essayer de comprendre quelle propriété physique de la matière est utilisée pour la faire fonctionner, et ainsi comprendre pourquoi on a choisi cette technologie pour produire de l’électricité.

Cela va vous permettre de mieux appréhender les explications sur les risques et dangers que l’on peut rencontrer à Fukushima.

Commençons:

La fission nucléaire est tout simplement la propriété qu’ont certains gros atomes de se « casser » en deux parties quand on projette sur eux un neutron.

Cette séparation n’est pas due au choc induit par  le neutron, mais par une réaction atomique qui va modifier la structure de l’atome à l’arrivée du nouveau neutron dans le coeur du noyau du dit atome.

Comme on peut le voir sur l’illustration ci-dessus, cette réaction va provoquer deux choses très importantes.

  1. Un dégagement de chaleur.
  2. Trois nouveaux neutrons sont éjectés du noyau.

Garder dans un coin de votre tête le dégagement de chaleur, car nous allons nous concentrer sur les nouveaux neutrons qui ont été libérés.

Comme vous l’avez certainement déduit, les nouveaux neutrons vont aller réagir avec d’autres éléments et reproduire la réaction que nous venons de voir, et ainsi de suite jusqu’à qu’il n’y ait plus d’atomes qui peuvent être « cassés » en deux.

Voici donc le début d’une réaction en chaîne.

Fonctionnement d’une centrale nucléaire.

Vous avez toujours en tête les deux réactions importantes dues à une fission?!

Comment va-t-on alors utiliser cette réaction atomique pour produire du courant?

Le fonctionnement est tout à fait basique.

Vous avez tous vu cette expérience où l’on fait  tourner une manivelle pour produire de l’électricité?

Dans une centrale nucléaire, on s’amuse à faire la même chose!

En fait, on profite que la réaction nucléaire due à la fission provoque de la chaleur pour faire bouillir de l’eau qui va se transformer en vapeur.

Cette vapeur sous pression va pousser sur les pales d’une turbine qui va produire de l’électricité.

Comme on peut le voir sur le schéma suivant (cliquez ICI) on refroidit la vapeur grâce à une source extérieure (la mer à Fukushima) pour qu’elle retrouve sa forme liquide.

Cette source extérieure est totalement protégée et n’a jamais contacte avec les produit radioactif, ce qui n’est pas le cas de l’eau utilisée pour faire tourner les turbines ni celle qui sert à refroidir le combustible.

Vous avez aussi pu constater grâce au schéma que l’eau employée pour produire l’électricité tourne en circuit fermé.

Il y a plusieurs précautions qui sont prises pour « tenter » de contrôler le bon fonctionnement d’une centrale.

Lors de la réaction nucléaire, on va « emprisonner » les neutrons supplémentaires pour n’en laisser qu’un seul.

Ainsi, une fission entraîne une autre fission, et non pas trois autres fissions et ainsi de suite.

Cela évite une réaction en chaîne trop forte, ici le contrôle de cette réaction est parfaitement contrôlé.

Il y a aussi des systèmes pour « contenir » la pression exercée par les gros dégagements de chaleur.

Et encore un autre pour maintenir une température stable et ne pas faire fondre le combustible (les atomes qui servent à la fission) refroidi grâce à un système hydraulique.

Voilà comment fonctionne idéalement un réacteur nucléaire quand il n’y a pas de problème….

Fukushima:

Malheureusement, à Fukushima il y a eu un gros problème.

Sur six réacteurs, trois étaient à l’arrêt, et trois autres en productions.

Lors du tremblement de terre, l’alimentation de la centrale a été coupée pour éviter une réaction en chaîne et une explosion du cœur des réacteurs.

Le souci, c’est que cela a aussi coupé le système de refroidissement, et à l’heure où sont écrites ces lignes le système est toujours hors service.

Nous allons donc essayer de comprendre qu’elles sont les conséquences de cette coupure, je dis essayer, car deux choses nous empêchent d’être affirmatifs:

  1. Les infos qui nous viennent du Japon sont parcellaires et trop souvent contradictoires.
  2. À l’heure actuelle nous naviguons tous dans le brouillard, car il n’y a aucun antécédent d’un tel accident, donc, rien à part la théorie pour « prévoir » les conséquences.

Nous allons tout de même essayer de répondre aux questions que l’on peut se poser.

Quel est le risque si le réacteur n’est pas refroidi?

Dans ce cas de figure, ce qui risque de se passer, c’est que le combustible s’échauffe tellement qu’il rentre en fusion, c’est-à-dire qu’ils fondent littéralement.

Cela ressemblerait à une coulée de lave avec un matériel à plus de 2’000°C.

Le risque serait alors que cette matière en fusion fasse fondre le sol des caissons de confinement (qui est en béton et qui fond à environ 700°C) et que la matière radioactive s’infiltre dans le sol.

Si cela arrivait, on ne peut pas savoir réellement qu’elle serait les conséquences.

La coulée serait bloquée par le sol rocheux? Est-ce qu’il y aurait une infiltration jusqu’à la mer?….etc.

Est-ce qu’il y a un risque d’explosion de la centrale?

Théoriquement, non.

Comme les réacteurs sont coupés, il ne « devrait » pas y avoir de possibilité qu’une réaction en chaîne s’enclenche.

Mais cette affirmation est tout à fait théorique, car dans certaines conditions, cette réaction pourrait tout de même avoir lieu et dans ce cas une explosion comme celle de Chernobyl pourrait survenir.

Mais les chances que cela arrive sont infimes.

Par contre, si le combustible entre en fusion, il pourrait y avoir des explosions d’hydrogène comme celles qui ont soufflé une partie des bâtiments au début de la crise.

Cela relâcherait des particules radioactives dans l’air.

Pourquoi y a-t-il de la matière radioactive qui a été libérée?

Ici plusieurs facteurs entrent en ligne de compte.

En premier lieu il y a eu les explosions et les relâchements volontaires d’hydrogène des premiers jours.

Ces panaches de vapeur contenaient de la matière radioactive.

Et au final, les caissons de confinement ne sont certainement plus étanches et laissent passer une partie de ces éléments.

Quels sont les risques de voir ces éléments radioactifs dans l’air?

Les rejets qu’il y a pour le moment concernent essentiellement des particules radioactives que l’on appelle « produit de fission » composé en grande partie d’iode 131 et le césium 137, qui sont deux matériaux très fortement cancérigènes.

Sur une zone de 30km autour de la centrale, on peut affirmer que « l’air ambiant » est potentiellement mortel.

Au-delà ces particules ne vont pas disparaître, mais leur dilution va diminuer les risques.

Plus ces particules vont voyager, plus elles seront diluées et moins le risque sera grand.

Pour le Japon et des villes comme Tokyo par exemple, le risque est surtout dû aux pluies qui vont venir fixer ces particules dans le sol et ainsi polluer l’eau et les cultures.

Mais le plus gros risque vient de l’hypothèse où le combustible rentrerait en fusion, car cette fusion libérerait des matières bien plus dangereuses, comme de l’uranium ou du plutonium…et malheureusement il semblerait qu’on ne soit pas loin d’un tel scénario!

Quelles sont les répercussions écologiques de cette contamination?

Comme on ne connaît pas encore l’étendue des « dégâts » il est impossible d’émettre des conclusions définitives.

Ce que l’on peut affirmer, c’est qu’une zone de plus de 30Km autour de la centrale de Fukushima devra être protégée pour que personne n’y entre, et ceci, pour plusieurs dizaines d’années.

Quant au reste des répercussions, il n’y a que le temps qui pourra nous en apprendre plus.

Est-ce qu’on peut espérer que les choses aillent mieux?

Sans vouloir jouer les défaitistes, on ne peut pas dire que la situation va en s’améliorant.

En effet, on se retrouve dans une situation où le serpent se mort la queue, comme le précise Pierre le Hir, journaliste scientifique au Monde:

Tepco est aujourd’hui confronté à deux nécessités contradictoires : d’une part, continuer à refroidir les réacteurs et les piscines de combustible en y injectant et en y déversant de l’eau ; d’autre part, évacuer cette eau qui est très contaminée et qui empêche de remettre en marche les systèmes normaux.

Autant dire que l’on entre dans une spirale infernale qui ne présage rien de bon.

Est-il possible d’estimer combien de temps va durer cette crise?

En toute bonne foi, non.

La seule chose que l’on peut dire c’est qu’elle ne va pas durer quelques jours ou quelques semaines.

Il vaut mieux se préparer à parler en mois, voir en années.

Si par exemple on envisage de construire un sarcophage de confinement, il faudra déjà plusieurs mois pour le mettre en place.

Sans compter que ce cas extrême ne peut être valablement envisagé que si l’on arrive à contenir le cœur du réacteur, ce qui demanderait de relancer les systèmes de refroidissement.

Existe-t-il des centrales plus sûres que celle de Fukushima?

Si cette centrale ne brille pas par sa sécurité et par la responsabilité de ses exploitants, on ne peut tout de même pas dire qu’elle était la pire qui soit.

Il y a bien entendu des centrales « à venir » mieux pensées, mais elles sont toujours soumises à des risques très élevés en cas de problème, car personne ne peut prévoir l’imprévisible.

Est-ce qu’il existe un moyen d’utiliser le nucléaire de façon sûre et propre?

En utilisant la fission nucléaire, quoi que l’on fasse, les risques sont bel et bien présents, et rien ni personne ne pourra garantir le contraire.

De plus la fission nucléaire produit des déchets qui sont impossibles à « recycler » en toute sécurité avec nos moyens actuels. Nous ne nous en débarrassons pas, nous les stockons simplement en priant pour que rien n’arrive.

La seule alternative serait la fusion nucléaire, qui en plus d’offrir un rendement largement meilleur (un verre d’eau peut éclairer une ville comme Paris pendant une heure) est une technique très sûre (pas de risque de réaction en chaîne ou d’emballement) et qui ne produit aucun déchet!

Malheureusement, ce genre de centrales ne verra pas le jour avant de très nombreuses années.

Nous voilà au bout de cet article, si vous avez des questions n’hésitez pas à les poster dans les commentaires.

Source image: Wikipedia
Source: Ma tête