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1.3. Les
diverses causes de l'accident
C'est en août 1986,
à Vienne, dans le cadre d'une réunion spécialement organisée par
l'Agence Internationale de l' Energie Atomique (AIEA) que le
délégué soviétique, Valery Legassov donna les premières
informations sur l'accident. Il incrimina essentiellement des erreurs
graves d'exploitation :
le non-respect des
conditions de fonctionnement prévues pour le jour précédent
le viol des
consignes de sécurité et la mise hors service de certaines
sécurités automatiques.
Il souligna (à tort)
que l'accident ne serait pas advenu si une seule de ces multiples
défaillances n'avait pas eu lieu. Le directeur de la centrale et
l'ingénieur en chef présent en salle de commande furent jugés
coupables et condamnés à des peines d'emprisonnement.
Mais, en 1991,
le rapport d'une commission du Comité d'Etat chargé de la sûreté
nucléaire de l'URSS
(CECSIN), présidé par Steinberg reconnaît les défauts de
conception des RBMK :
- l'existence de
plages d'instabilité à basse puissance,
les vices de
conception des barres de contrôle : leur temps de chute excessif
(20 s contre 2 s dans les Réacteurs à Eau Pressurisée du monde
occidental) et la présence de prolongateurs pouvant augmenter la
réactivité du cœur au début de leur chute lorsqu'elles sont en
position haute.
Volkov, de l'Institut
Kurchatov, réhabilitera les exploitants en écrivant notamment :
"L'ampleur de l'accident n'a donc pas été déterminé par
des actions du personnel, mais par l'ignorance,
principalement de la part des cadres scientifiques, de l'effet du
titre en vapeur sur la réactivité du cœur des RBMK. Cette
ignorance a conduit à mal analyser la sûreté de fonctionnement,
à négliger les apparitions répétées de l'important effet des
vides sur la réactivité pendant l'exploitation, à accorder une
confiance abusive à l'efficacité du système d'injection de
secours qui, en fait, n'a pu faire face ni à l'accident de
Tchernobyl, ni à de nombreuses autres situations, et à formuler
naturellement des procédures incorrectes.
Cette insuffisance du
niveau scientifique s'explique surtout par les raisons suivantes :
- le très petit
nombre des études de physique neutronique des réacteurs RBMK,
- le fait d'avoir
négligé les écarts dans les résultats obtenus par différentes
méthodes,
-l'absence d'études
expérimentales dans des conditions proches des conditions
naturelles.
Pendant longtemps le
Ministère de l'Energie de l'URSS a exploité les RBMK avec des
instabilités neutroniques sans prêter attention aux signaux
inhabituels et répétés des systèmes de sûreté liés au niveau
de puissance..…et n'a pas exigé d'enquêtes approfondies sur les
situations d'urgence.
Nous sommes forcés
de conclure qu'un accident du genre de celui de Tchernobyl était
inévitable.
L'absence d'enceinte
de confinement résistante (contrairement aux REP français) est
aussi mise en avant dans les pays de l'OCDE. Mais aurait-on pu en
concevoir une capable de résister à un tel accident, spécifique
des RBMK ?.
Plus évidente est l'absence
de culture de sûreté dans le "système soviétique"
qui prévalait alors :
- plusieurs
incidents précurseurs étaient survenus, dont le premier sur le
réacteur RBMK de Leningrad, mais ils étaient restés
confidentiels et aucun enseignement n'en avait encore été
tiré.
- cet essai risqué
n'avait fait l'objet d'aucune analyse préalable de sûreté par une
structure indépendante.
- l'exploitant
n'était pas conscient des risques qu'il encourait du fait de
l'instabilité potentielle du réacteur.
- l'effet
positif des barres de contrôle avait été mesuré en 1983 sur
le RBMK d'Ignalina et lors des essais de démarrage de
Tchernobyl 4, une modification de leur conception était
envisagée par les
équipes moscovites, mais les exploitants n'avaient pas été
alertés.
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1.4.
Premières interventions
Divers groupes de
pompiers se dévouèrent pour tenter de maîtriser les divers
incendies déclenchés, dans un environnement enfumé hautement
radioactif : 14 pompiers entrèrent en action 4 minutes après
l'accident, et 250 deux heures et demie plus tard. Une heure après,
à 4h50 du matin, la plupart des feux étaient éteints. C'est
durant cette première séquence que des doses mortelles
d'irradiation furent subies par des intervenants.
Malgré la
considérable quantité d'eau apportée (qui produisit beaucoup de
vapeur), le feu reprit 20 heures après l'explosion à partir
des gaz formés par l'action de la vapeur sur le graphite (présent
en grande quantité dans ce type de réacteur) et sur le zirconium
des gaines (CO et H2) avec une flamme de 50 m de hauteur projetant
des matières radioactives jusqu'à une altitude de 1 500m, ce qui
facilitait sa lointaine migration.
Les premières
mesures prises pour contrer la combustion du coeur, empêcher tout
risque de criticité et diminuer les relâchements d'éléments
radioactifs ont consisté à jeter par hélicoptère (1 800 vols)
des matériaux absorbants les neutrons (produits contenant du bore)
et des produits lourds (plomb, sable, argile) : 5 000 t de
matériaux furent ainsi jetés, un peu au hasard du fait de la
mauvaise visibilité et du très fort niveau d'irradiation
interdisant une approche fine en direction de la cavité ou sur les
toits en flamme. Ce mauvais largage a peut-être contribué à la
reprise du feu et des relâchements qui ne cessèrent, abruptement,
que le 7 mai, probablement à la suite de l'injection d'azote
liquide dans les parties basses du réacteur. Les produits de
fission et le combustible se transformèrent en composés stables
chimiquement (on peut alors parler de "corium", ou de
"lave"). Leur distribution entre les soubassements et les
parties hautes du réacteur n'est que grossièrement connue (Figure
1) : Coupe du bâtiment réacteur endommagé). Ces versements de
matériaux furent d'autant plus interrompus que, sous leur charge,
on craignait l'effondrement des structures. Un tunnel creusé durant
quinze jours à partir de la tranche 3 menacée par le sinistre a
permis également d'installer une dalle de béton capable de
protéger les eaux souterraines des matières radioactives fondues.
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1.5. Les
mesures d'assainissement radioactif
Diverses mesures ont
été prises en urgence pour protéger les nappes phréatiques et
réduire les risques de contamination du Dniepr et du lac alimentant
en eau la ville de Kiev.
Devant l'ampleur de
la tâche et la nécessité de limiter autant que possible les doses
individuelles, l'Etat soviétique a fait appel à un très grand
nombre de personnels, militaires (240 000 environ) ou civils
(certains ayant l'expérience de travaux sous rayonnement), en
provenance de toute l'URSS et travaillant à tour de rôle. Toute
personne ayant œuvré sur le site recevra plus tard un certificat
attestant son statut de "liquidateur", donnant
droit à certains avantages. Leur nombre total déclaré est d'environ
600 000. Les liquidateurs furent chargés de travaux de
décontamination du site et des routes, de l'entreposage de
déchets, de la construction de barrages, de la réalisation de
nouveaux logements pour le personnel d'exploitation (les trois
autres tranches restant en fonctionnement) dont les familles furent
relogées à 50 km de là, dans la ville nouvelle de Slavutich. Mais
leur principale tâche fut la construction du sarcophage.
Cet édifice de 300
000 t, construit de mai à novembre 1986 autour du réacteur
accidenté, avait pour but :
- d'empêcher que
la radioactivité présente dans les "laves" et les
structures restantes du réacteur ne se disperse dans
l'environnement,
- de limiter
l'entrée d'eau de pluie susceptible de contaminer le sol,
- de permettre de
poursuivre l'exploitation du réacteur n° 3, mitoyen du
réacteur accidenté, qui partageait des installations communes
comme le hall des turbines et le bâtiment des auxiliaires.
Le sarcophage a été
constitué de poutres et de grandes plaques métalliques qui, du
fait des débits de dose très élevés, n'ont pu être posées
qu'à l'aide de grues, sans possibilité d'assurer de manière
précise leur jointure et leur fixation. La surface cumulée des
ouvertures était de l'ordre de 1000m2 (ce qui permettait
un refroidissement des structures par circulation d'air). Ces
espaces ont pu être réduits de moitié à la suite des travaux de
1995-1997.
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1.6.
L'assistance technique et financiere internationale
1.6.1.
Aspects politiques et financiers
Les événements
politiques intervenus dans les années qui ont suivi l'accident ont
incité les pays occidentaux à proposer leur aide technique et
financière pour diminuer les risques de nouvelles contaminations,
d'autant plus que les liens entre Moscou et Kiev se distendaient. Le
protocole d'accord signé le 20/12/1995 par l'Ukraine, les pays du
G7 et la Commission Européenne inscrit la fermeture de Tchernobyl
dans le contexte de la réforme du secteur énergétique ukrainien.
Il repose sur un engagement mutuel : l'Ukraine ferme Tchernobyl fin
2000 et les Occidentaux apportent leur aide pour définir et
financer les besoins électriques du pays, pour renforcer la
sûreté nucléaire et pour répondre aux problèmes sociaux posés
par la fermeture de la centrale qui emploie près de 6 000
personnes.
L'application de ces
principes conduisait alors à une évaluation financière de $ 2.3
milliards, dont 1,8 au titre de prêts de la Banque Mondiale et de
la BERD, et 0.5 au titre de dons du G7 et de l'Union Européenne.
Aujourd'hui 1,4 milliards ont été investis dont 1,05 en dons (60%
proviennent des pays de l'Union Européenne et de la Commission
Européenne) : ils ont principalement servi à des travaux sur la
tranche 3 lorsqu'elle était encore en fonctionnement, à ceux
nécessités par sa mise à l'arrêt, effectivement réalisée le
15/12/2000 (avec la construction d'une installation de
conditionnement/ entreposage des combustibles usés, d'ateliers de
traitement des déchets d'exploitation), enfin au projet SIP de
renforcement du sarcophage (voir 1.6.2).
D'autres projets
seront lancés pour accroître l'efficacité de la gestion du
marché de l'électricité, moderniser le parc thermique classique
et achever la construction des deux réacteurs VVER 1000 de Rovno 4
et Khmelnitsky 2 selon des normes acceptables par la communauté
internationale.
La Commission
Européenne a proposé notamment de poursuivre son aide dans le
cadre de son programme TACIS , d'amélioration de la sûreté en
exploitation, de renforcement des organismes de sûreté, de
recherche d'autres sources d'énergie à long terme et de
définition des projets concernant le sarcophage (une nouvelle somme
de 100 millions d'euros serait allouée à l'étude et réalisation
de ces projets).
Par ailleurs,
en avril 1996, les ministres français et allemand de
l'environnement ont annoncé une initiative de collaboration avec
l'Ukraine, la Biélorussie et la Russie sur trois sujets : sûreté
du sarcophage, impact de l'accident sur l'environnement, santé des
populations. En juillet 1997, la France, l'Allemagne et l'Ukraine
ont formalisé cette initiative par la signature d'un accord entre
l'IPSN, son homologue allemand GRS et le Centre de Tchernobyl créé
en 1996. Cette initiative est financée par les deux gouvernements
et les électriciens EDF et VdEW (budget de 6 millions d'euros). La
référence (5) détaille son programme d'actions.
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1.6.2. Le
projet SIP (Shelter Implementation Plan)
On estime aujourd'hui
que le sarcophage contient 5 000 m3 d'eau de pluie dans
ses soubassements. La précarité de la construction a conduit à
évaluer l'impact potentiel d'un effondrement de la toiture. C'est
ainsi qu'à son voisinage, et par vent faible (hypothèse
pessimiste), les doses dues à l'inhalation pendant le passage du
panache radioactif qui en résulterait pourraient être importantes
pour les travailleurs du site. Au delà de 10 km, la dose
deviendrait inférieure à la dose maximum admise pour les
travailleurs (50 mSv) et, à l'extérieur de la zone d'exclusion de
30 km, l'inhalation ne constituerait plus un risque significatif
pour le public.
Outre l'effondrement
du sarcophage, deux autres risques ont été identifiés :
- un risque de
criticité entre le combustible solidifié et l'eau (risque jugé
très improbable),
- un risque de
remise en suspension dans l'atmosphère d'aérosols radioactifs
provenant de la décomposition superficielle des laves. Pour
l'empêcher, une solution permettant de fixer les poussières
est pulvérisée périodiquement.
Le projet SIP, d'une
durée de huit ans, lancé en 1998 par un groupe d'experts du G7,
est financé par les pays occidentaux à hauteur de $760 millions
dont 50 à la charge de l'Ukraine. Il a pour but de stabiliser le
sarcophage et mettre en place des mesures de protection des
travailleurs et de l'environnement. La réalisation de ce projet est
assurée par une entité dépendant de la centrale de Tchernobyl,
assistée d'une structure de projet rassemblant les sociétés
américaines Bechtel et Battelle ainsi qu'EDF, structure qui doit
définir le programme des tâches élémentaires permettant
d'atteindre les objectifs du projet SIP et de solliciter les
autorisations de l'autorité de sûreté ukrainienne. La première
étape (état des lieux) d'une durée de deux ans est achevée. Les
sociétés françaises Technicatome et SGN sont chacune leader d'un
groupe d'entreprises chargées de diverses tâches (sûreté,
radioprotection, assainissement, etc..).
De plus, un travail
de compilation et de synthèse très important a été engagé dans
le cadre de "l'initiative franco-allemande pour
Tchernobyl" en collaboration avec des organismes russes et
ukrainiens, afin d'élaborer une base de données sur l'état et la
sûreté du sarcophage qui permettra d'améliorer l'estimation des
risques radiologiques à l'intérieur et aux abords du bâtiment et
de valider les mesures de protection actuelles.
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1.7. Les
enseignements tirés de l'accident
En URSS (Russie,
Ukraine, Lituanie), des modifications ont été apportées aux
autres réacteurs RBMK en fonctionnement (13 en tout au 1/01/2001) :
elles ont porté sur les caractéristiques du combustible
(enrichissement plus élevé pour diminuer "l'effet de
vide"), sur le dessin des barres de contrôle et sur la
protection de la dalle supérieure contre les accidents de
surpression. Une meilleure organisation de la sûreté, lentement
mise en place, et la prise de conscience des risques concourent en
outre à un meilleur niveau global de sûreté, sans que soit
atteint cependant le standard occidental. Ailleurs, on comprit assez
vite que cet accident n'était pas seulement "soviétique"
et que les pays de l'OCDE pouvaient aussi en tirer des enseignements
utiles. Citons quelques conséquences directes ou indirectes :
Sur la conception
des réacteurs en France :
- une recherche
exhaustive de toutes les possibilités de réalisation d'un
accident de réactivité dans tous les réacteurs fut engagée,
permettant d'identifier dans les REP une séquence potentiellement
dangereuse, réacteur à l'arrêt (des contre-mesures ont été
prises),
- une originalité
des REP français consiste en l'installation de "filtres à
sable" permettant, en cas d'accident conduisant à une
surpression excessive de l'enceinte, de relâcher progressivement
une partie des gaz qui y seraient contenus en retenant 99% des
iodes et césiums. Ce système, conçu à la suite de l'accident
de TMI (mais qui suppose l'intégrité de l'enceinte), trouve là
une nouvelle justification,
- pour la prochaine
génération de REP (projet franco-allemand EPR, projets
américains), on prévoit des dispositions nouvelles destinées à
assurer le refroidissement d'un cœur fondu et à garantir
l'intégrité à long terme de l'enceinte de confinement.
Sur l'exploitation
des réacteurs et les conditions de leur autorisation :
- on prit partout
conscience qu'un accident n'importe où dans le monde pouvait
avoir des répercussions désastreuses pour les programmes en
cours ou à venir. La nécessaire solidarité entre les
exploitants s'est concrétisée par la création, en mai 1989 et
à leur initiative, d'une association internationale : WANO (World
Association of Nuclear Operators). Toutes les sociétés
concernées en font partie, mettant en commun leur expérience. On
lui doit l'installation un peu partout de simulateurs et le
développement général de la culture de sûreté,
- l'association
WENRA (Western Europe Nuclear Regulators Association) des
autorités de sûreté de nombreux pays d'Europe occidentale,
créée en début 1999 a instauré un dialogue permanent avec les
autorités de sûreté des pays de l'Est.
Sur la
communication :
en France, le
Conseil Supérieur de la Sécurité Nucléaire a été transformé
en Conseil Supérieur de la Sécurité et de l'Information
Nucléaire (CSSIN) accueillant des spécialistes de la
communication pour accroître la qualité de l'information et la
transparence. Sur la suggestion de l'un de ses membres, son
vice-président, le journaliste Pierre Desgraupes, a décidé la
création d'une échelle de gravité nationale des
événements significatifs pour la sûreté, permettant aux
médias de mieux percevoir l'ampleur des risques associés. Cette
échelle, légèrement modifiée, a été adoptée
internationalement (échelle INES). Elle comporte sept degrés,
Tchernobyl se plaçant au niveau 7. A partir du niveau 1 (simple
anomalie d'exploitation) tout incident fait l'objet d'une
information internationale,
des accords de notification
rapide, d'un pays à un autre, d'un accident nucléaire, et
d'assistance en cas de situation d'urgence radiologique ont
trouvé leur expression dans des conventions internationales
conclues dans le cadre de l'AIEA et de l'Union Européenne.
Sur l'intervention
en cas d'accident :
il a été
décidé de distribuer aux populations vivant à proximité d'une
centrale française des pastilles
d'iode à absorber en cas d'accident
grave pour prévenir l'apparition de cancers de la thyroïde,
un intérêt accru
a été porté aux plans d'urgence interne (PUI) et d'intervention
(PPI) et à leur validation par des exercices.
Sur les normes de
radioprotection :
sous l'égide de
l'OMS et de la FAO un accord international sur le niveau de
contamination des denrées alimentaires entrant dans le commerce
international a été conclu,
- la
Commission Internationale de Protection Radiologique a précisé
ses recommandations relatives aux
interventions en cas d'accident en
mettant l'accent sur la justification et l'optimisation des
interventions.
Sur la sûreté :
dès le mois
d'août 1986 l'AIEA a saisi le "Groupe consultatif
international pour la sûreté nucléaire" (INSAG) pour
analyser l'accident et en tirer des enseignements. Le premier
rapport de ce groupe (INSAG 1) a été mis à jour en 1996 (INSAG
7),
- par la suite l'INSAG
s'est attaché à formuler et à préciser une doctrine commune au
plan international en matière de sûreté, en particulier à
travers les documents suivants :
INSAG 3
"Principes fondamentaux de sûreté pour les centrales
nucléaires" (1990)
INSAG 4 "Culture
de sûreté" (1991)
INSAG 5
"Sûreté de l'énergie d'origine nucléaire" (1993)
INSAG 10 "La
défense en profondeur" (1997)
Sur les programmes
de recherches :
- recherches sur le
devenir des radionucléides déposés dans l'environnement,
- intérêt accru
pour l'étude des accidents graves avec fusion du cœur.