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Fukushima : vider les piscines



Evacuer les matières radioactives des piscines d'entreposage

Les piscines qui se trouvent à proximité du cœur des réacteurs permettent de décharger sous eau les assemblages de combustible usé devenus très radioactifs après avoir subi trois à quatre années les réactions de fission. Ces assemblages y sont entreposés pour refroidir et laisser leur radioactivité décroître. La durée de cet entreposage est de quelques années. Elle dépend de la gestion choisie.

Les exploitants japonais, en attendant la mise en service de leur usine de retraitement de Rokashomura, tendent à entreposer sur une plus longue durée qu'en France leurs assemblages usés dans les piscines attenantes aux réacteurs, avant de les transférer dans de grandes piscines sur le site des centrales. Plusieurs des piscines attenantes aux réacteurs de la centrale de Fukushima étaient ainsi caractérisés par un nombre élevé des assemblages de combustibles usés entreposés.

Le transfert des assemblages très radioactifs hors des piscines est une opération complexe qui nécessite du temps. Ces piscines où sont entreposés des combustibles sortis des réacteurs résisteraient-elles en cas de nouveau séisme ? Dans quel état sont elles ? Des inquiétudes se sont faites jour à propos de la piscine du réacteur N°4 où s’était produit un sérieux accident en mars 2011. Ces inquiétudes ont été très amplifiées par certains médias.

Etat des piscines d’entreposage à Fukushima
Les assemblages de combustible usé déchargés dans les piscines réacteurs y séjournent plusieurs années avant d’être regroupés dans une piscine commune, refroidis à sec ou retraités. A Fukushima, un nombre élevé d’assemblages s’était accumulé dans certaines piscines. Le réacteur N4 était à l’arrêt et son cur venait d’être vidé de son combustible usé transféré dans la piscine d’entreposage attenante. Cette piscine était la plus chargée des 6 réacteurs. Les assemblages de combustibles tout juste sortis du cur n’avaient pas eu le temps de refroidir.
IN2P3/Source Conf. B.Barré

Etat des piscines : évacuation des matières radioactives.



Dans quel état sont les piscines ? Quelle chaleur dégagent-elles ? Quels risques présentent-elles ?

La température est actuellement maintenue au dessous de 30°c dans les piscines des réacteurs 1 à 6. Il en va de même pour la piscine commune de la centrale où sont transférés au bout de quelques années les combustibles usés des piscines. De l’eau de mer ayant été utilisée en mars 2011, les piscines 2 à 4 ont été dessalées.

Des 6 piscines de réacteurs de la centrale, c’est la piscine du réacteur N°4 qui contenait le plus de combustible : 264 tonnes d’uranium. Le cœur venait d’être vidé de son combustible très radioactif transféré de la cuve dans la piscine attenante. Une charge équivalente de combustible neuf non radioactif était en attente. Se trouvaient également dans la piscine des assemblages de combustibles provenant des décharges précédentes.

Renforcement de la piscine du réacteur N°4
Les piscines comportent un "liner" métallique dont l'étanchéité a été maintenue lors du séisme du 11 mars 2011 et les explosions d'hydrogène. De façon à éviter une vidange intempestive de la piscine lors d’un nouveau séisme et d’éventuelles explosions, des travaux supplémentaires de renforcement ont été réalisés. Des renforts métalliques ont été fixés sous la structure et du béton a été coulé pour la renforcer.
IRSN

Il y-t-il un risque de vidange brutale de la piscine ? L’évolution de la chaleur dégagée par les matières radioactives montre que depuis l’épisode des 16-19 mars 2011, qui avait nécessité de refroidir la piscine du réacteur N°4 avec de l’eau de mer, cette chaleur (et donc la radioactivité) à été divisée environ par 10 en 18 mois et davantage ensuite. En cas de perte brutale de refroidissement, cette diminution donnerait beaucoup plus de temps pour le rétablir. Le danger principal serait l'intense rayonnement gamma qui entraverait les opérations.

Dans le cadre des mesures antisismiques, les piscines étaient déjà renforcées d’un liner, une armature métallique. Ces structures ont été renforcées par des piliers métalliques et un soubassement en béton. Plus réel est le risque de rupture de gaines consécutives à un choc sismique laissant échapper des gaz radioactifs. Indépendamment des moyens qui limiteraient de tels rejets, la priorité a été donnée à l’évacuation des matières radioactives des piscines.

Piscine du réacteur N°4 : besoins de refroidissement
Le calcul de l’évolution de la chaleur dégagée par les matières radioactives entreposées dans la piscine du réacteur N°4, montre que la plus grande partie de cette chaleur (courbe rose) provenait du combustible chaud tout juste sorti du cœur en mars 2011. Avec le temps, la prépondérance diminue. La courbe montre que la chaleur dégagée, et donc les besoins de refroidissements, sont divisés par 10 environ 18 mois après l’accident. La décroissance devient ensuit plus lente.
IN2P3

Pour la piscine du réacteur N°4, après le déblayage des débris encombrant les alentours et le dernier étage, une structure a été érigée à côté du bâtiment, afin de disposer d'un pont roulant de grande capacité. Ce pont roulant permet de descendre dans la piscine un "château" de transport dans lequel les combustibles usés seront glissés, toujours sous eau afin d'assurer la protection biologique. Pour ce faire, il faudra extraire les combustibles de leurs paniers métalliques, puis les glisser dans ce lourd «château de transport» en acier, qui prendra la direction d’un centre de stockage.

Le début de l'évacuation a commencé en novembre 2013 à l'aide du dispositif d'extraction installé. Il doit permettre le transfert sûr des matières radioactives de la piscine vers une installation où le refroidissement continuera loin des réacteurs et au niveau du sol. TEPCO vise le retrait de la totalité du combustible sous un an ce qui mettrait fin à la menace d’une vidange subite de la piscine. Si l'opération se déroule comme prévu, il faudra évacuer ensuite les combustibles usés des piscines des unités 1, 2 et 3. Il y a moins de matières radioactives à retirer de ces piscines qui étaient moins remplies, mais les niveaux de radiations autour ces dernières sont encore élevés.

SUITE : Piscine 4 : retrait du combustible