Cours A2 : les accidents nucléaires - Tchernobyl

Le 26 avril 1986 est survenue à Tchernobyl en Ukraine (alors en URSS) l’explosion suivie de l’incendie du réacteur nucléaire de production d’électricité n°4 de 1000MWe, réacteur à eau bouillante de type RBMK modéré au graphite. C’est l’un des plus graves accidents nucléaires avec une contamination importante de l’environnement. Pourquoi cette explosion s’est-elle produite ?

Le 25 avril 1986, juste avant l’arrêt du réacteur prévu pour effectuer des travaux de maintenance, devait être effectué un essai à mi-puissance concernant l’alimentation électrique du réacteur en cas de perte du réseau électrique. Il s’agissait de tester l’alimentation électrique transitoire pendant quelques dizaines de secondes, par un groupe turbo-alternateur ralentissant, avant la reprise en secours par les groupes électrogènes. Cet essai avait déjà été réalisé sans problème sur d’autres réacteurs du même type.

  • 25 avril 13h, la mi-puissance atteinte, il a été demandé de ne pas effectuer l’essai comme prévu mais de continuer à produire de l’électricité pour alimenter le réseau. Cela a duré 9 heures pendant lesquelles le cœur du réacteur, en fonctionnement inhabituel à mi-puissance, a été progressivement empoisonné par du xénon (élément absorbant les neutrons). Des mécanismes compensatoires ont été mis en place (extraction de barres de commande) car le réacteur devenait instable et sa puissance variait.
  • 26 avril 01h du matin, l’essai est quand même mis en œuvre selon les indications du programme initial alors que les caractéristiques du cœur du réacteur ne sont pas celles qu’elles auraient été si l’essai avait été effectué sans interruption.
  • 26 avril 01h23, il apparait que le cœur diverge, c’est-à-dire que sa puissance augmente de façon anormale. Les barres de commandes sont alors insérées rapidement dans le cœur, mais leur extrémité en graphite introduite en premier produit l’effet inverse de celui escompté. La puissance du réacteur augmente en quelques secondes de plus de 100 fois. Les pastilles de combustible se fragmentent en petits morceaux, provoquent une vaporisation massive de l’eau et une explosion du réacteur à 01h23min40sec. Une 2ème explosion, sans doute liée à de l’hydrogène survient peu après. Les super structures du réacteur sont détruites, le cœur du réacteur est à ciel ouvert et les radionucléides gazeux de fission de l’uranium (gaz rares, iodes, césium…) peuvent s’échapper dans l’environnement ainsi que des fragments d’éléments combustibles.
  • 26 avril 05h, le graphite prend feu et l’incendie est responsable de la dispersion à haute altitude de substances radioactives avec 2 pics au 1er et au 9ème jour.
  • 5 mai, l’incendie est maîtrisé et les rejets dans l’environnement diminuent rapidement et prennent fin vers le 15 mai.

Les conséquences de l’accident de Tchernobyl en termes de radioprotection sont importantes