Fukushima : les piscines

Naïvement il semble qu'il faille se préoccuper en premier lieu des accidents de réacteurs en marche. On imagine plus difficilement des accidents arrivant à l’arrêt. On a encore plus de mal à imaginer, qu’ils puissent survenir dans ces véritables étables pour chevaux de retour que sont les piscines où sont entreposés les combustibles usés des réacteurs. C’est pourtant ce qui est arrivé avec les réacteurs N°4 et N°3 de Fukushima.

Le niveau de l’eau a beaucoup baissé dans ces piscines soit par évaporation progressive, soit en raison d’une fuite ou du tremblement de terre. au point de découvrir peut-être le sommet des assemblages situés à 8 mètres de la surface, Tant que le sommet des assemblages n’est pas découvert, aucune matière radioactive ne s’échappe, même si l’eau s’échauffe en commençant à s’évaporer. Seuls s’échappent des gaines de combustible des rayons gamma qui, comme les rayons X, sont pénétrants. Le rôle des 8 m d’eau est de servir d’écran et d’absorber ces gamma. Si le niveau baisse beaucoup, le rayonnement gamma émergeant de la piscine devient si fort qu’il devient mortel de s’en approcher.

Quand la baisse du niveau se poursuit au point de découvrir le sommet des assemblages, le zirconium des gaines s’oxyde et éventuellement prend feu sous l’effet de la chaleur dégagée par les produits radioactifs encore présents dans le combustible. Contrairement aux combustibles des réacteurs N°1,2 et 3 qui étaient en marche, ce combustible usé était sorti du réacteur N°4 depuis des mois, voire des années. Il était moins chaud et surtout les espèces radioactives les plus agressives comme l’iode-131 avaient disparu. Les radioéléments a même de s’échapper étaient principalement les césium-134 et 137 et le strontium-90 qui sont nettement moins radioactifs.

Des niveaux de radiation très élevés furent observés au dessus du toit des piscines des réacteurs N°3 et N°4. L’hypothèse a été alors émise que ces piscines de 12 m de profondeur se seraient en grande partie vidées de leur eau au point de laisser affleurer la partie supérieure des assemblages. Une partie des assemblages combustibles de 4m de haut auraient été exposés des heures durant à l’air, avec un début de fontes des gaines et des rejets radioactifs.

En l’absence d’électricité, de moyens de pompage, il fallait donc remettre impérativement en eau ces piscines d’entreposage. A l’aveuglette, de l’extérieur à travers les toitures endommagées, car on ne pouvait ni pénétrer dans les lieux ni disposer de caméras d’inspection. Le largage d’eau par des hélicoptères s’est avéré risqué et peu efficace en raison de l’intensité des rayons gamma qui imposait aux pilotes de prendre de l’altitude au dessus de la toiture. Finalement, on a utilisé de puissantes lances d’incendie pour parer au danger.

Après le 21 mars, le retour progressif de l’électricité a permis une alimentation en eau plus normale. Les piscines d’entreposage des six réacteurs ont été refroidies, soit par des systèmes existants, soit par apport d’eau externe pour compenser l’évaporation, notamment pour la piscine du réacteur N°4,

Trois mois après l'accident, les informations disponibles (contrôles vidéo de l’intérieur des piscines et mesures de la contamination de l’eau) indiquent qu'il n’y a pas eu de dégradation importante des combustibles entreposés. En revanche, des matériaux sont tombés dans les piscines à la suite des explosions d’hydrogène. Selon une hypothèse, cet hydrogène serait venu du réacteur 3 (via le pied de la cheminée commune)

Les données manquent encore pour comprendre l’origine des pertes d’eau. La rapide évaporation observée dans les piscines N°3 et 4 demeure un mystère. Même sans apport, il faudrait selon les ingénieurs beaucoup de jours pour évaporer une telle quantité d’eau. L’hypothèse d’une fuite est peu probable en raison du renforcement en acier des parois. La piscine étant située au sommet du bâtiment réacteur, elle aurait pu perdre une partie de son eau lors de l’oscillation due au tremblement de terre.

Les données fournies par l’opérateur Tokyo Electric Power montrent que la majorité des matières radioactives présentes sur le site se trouvaient dans les piscines : 11 125 assemblages de combustibles usés étaient entreposés dans les piscine, soit près de 4 fois autant de matières radioactives que dans le cœur des 6 réacteurs.

Au Japon, des années d’atermoiements quant à la destination à long terme des assemblages hautement radioactifs déchargés du cœur des réacteurs ont peut être contribué à la gravité de l’accident. En France, les assemblages de combustibles usés, transférés à la Hague au bout d’un certain temps pour leur retraitement, ne s’accumulent pas auprès des réacteurs. Les Chinois les envoient dans une enceinte d’entreposage en plein désert. Les japonais, en attendant la mise en service de leur usine de retraitement de Rokashomura, entreposent sur une longue durée auprès de leurs réacteurs une grande proportion de leurs assemblages usés.

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