Suite à notre article du 27/9 sur les dispersions anormales de certains radionucléides dégagés par l'accident de Fukushima-Daiichi, nous vous avions confié que la seule hypothèse vraisemblable nous semblait être que les produits de fission concernés (descendants de l'Uranium 235 : Molybdène et Technétium) avaient changé de phase 2 fois pour se trouver finalement dispersés sous forme gazeuse ; certains éléments du cœur en fusion avaient en conséquence dus être portés à de très hautes températures (> 4000°C) au sein des réacteurs fous, températures bien plus élevées que celles qui étaient estimées dans un premier temps (corium à 2800-3000°C).
Du Plutonium repéré à Itate-Mura, à 40 Km du site
Le problème est le même : comment un élément métallique aussi dense peut-il se retrouver dispersé à plusieurs dizaines de kilomètres du site initial ? Les scientifiques nous avaient pourtant assuré que c'était impossible. Voici la déclaration du professeur Keiichi Kakagawa, de l’université de Tokyo :
«Cet élément [Plutonium] est très lourd donc, à la différence de l'iode, il ne sera pas dispersé dans l'atmosphère. [Seuls] les travailleurs sur le site pourraient en être affectés... Je ne pense pas que le public devrait s’inquiéter à ce sujet.»
Les radionucléides Pu-238, 239 et 240 ont pourtant été retrouvés jusqu'à 40 Km de la centrale de Fukushima Daiichi (points verts sur la carte ci-contre). Or un élément aussi dense que le Plutonium 239 - d'une densité de 20 soit 1,7 fois plus lourd que le plomb - ne devrait théoriquement pas se disperser. Quel chemin a-t-il suivi ? Les autorités Japonaises se bornent à préciser que les concentrations relevées sont faibles (15 Bq/m2) et que ceci ne pose a priori pas de problème sanitaire majeur si l'on s'en tient à leur discours lénifiant habituel : «Nous ne savons pas, mais tout va bien !»
Notre hypothèse (1) est donc similaire à celle présentée pour expliquer la présence de Molybdène et de Technétium retrouvés à l’extérieur du site : la dispersion de ce métal lourd s'est effectuée sous forme gazeuse à la suite de l'ébullition du Plutonium qui se produit vers 3330° C.
Cette hypothèse est la seule qui puisse expliquer la présence de ce type de radio-éléments aussi loin des réacteurs accidentés à la suite du séisme et du tsunami du 11 mars 2011.
Hélas, 3 fois hélas, l'autre isotope du Plutonium, le Pu-241, dont la durée de demi-vie est de 14 années ne semble pas avoir été recherché lors de ce relevé. Il faut savoir que son descendant direct, le très redouté Américium 241, présente une durée de demi-vie de 430 années et une très forte radiotoxicité due à son énergie irradiante très importante (Alpha>5 MeV, Gamma > 40 MeV).
Nous supposons que, selon leur stratégie habituelle, les autorités Japonaises n'évoqueront le plus grand danger - celui de l'Am-241 et les autres - que plus tard, bien plus tard...
Sources :
blog ex-skf (Anglais)
Du plutonium repéré à Itate, jiji press (Japonais)
Fiche cbwinfo Américium-241 (Anglais)
Fiche Argonne Plutonium (Anglais)
(1) L'autre hypothèse de travail consiste à penser que les explosions ont directement fracturé, moulu, et dispersé les métaux lourds mais nous n'y souscrivons guère... 30 Km semblent être une distance bien trop lointaine même si l'énergie mécanique développée par les explosions était plus qu’importante
Du Plutonium repéré à Itate-Mura, à 40 Km du siteLe problème est le même : comment un élément métallique aussi dense peut-il se retrouver dispersé à plusieurs dizaines de kilomètres du site initial ? Les scientifiques nous avaient pourtant assuré que c'était impossible. Voici la déclaration du professeur Keiichi Kakagawa, de l’université de Tokyo :
«Cet élément [Plutonium] est très lourd donc, à la différence de l'iode, il ne sera pas dispersé dans l'atmosphère. [Seuls] les travailleurs sur le site pourraient en être affectés... Je ne pense pas que le public devrait s’inquiéter à ce sujet.»
Les radionucléides Pu-238, 239 et 240 ont pourtant été retrouvés jusqu'à 40 Km de la centrale de Fukushima Daiichi (points verts sur la carte ci-contre). Or un élément aussi dense que le Plutonium 239 - d'une densité de 20 soit 1,7 fois plus lourd que le plomb - ne devrait théoriquement pas se disperser. Quel chemin a-t-il suivi ? Les autorités Japonaises se bornent à préciser que les concentrations relevées sont faibles (15 Bq/m2) et que ceci ne pose a priori pas de problème sanitaire majeur si l'on s'en tient à leur discours lénifiant habituel : «Nous ne savons pas, mais tout va bien !»
Notre hypothèse (1) est donc similaire à celle présentée pour expliquer la présence de Molybdène et de Technétium retrouvés à l’extérieur du site : la dispersion de ce métal lourd s'est effectuée sous forme gazeuse à la suite de l'ébullition du Plutonium qui se produit vers 3330° C.
Cette hypothèse est la seule qui puisse expliquer la présence de ce type de radio-éléments aussi loin des réacteurs accidentés à la suite du séisme et du tsunami du 11 mars 2011.
Hélas, 3 fois hélas, l'autre isotope du Plutonium, le Pu-241, dont la durée de demi-vie est de 14 années ne semble pas avoir été recherché lors de ce relevé. Il faut savoir que son descendant direct, le très redouté Américium 241, présente une durée de demi-vie de 430 années et une très forte radiotoxicité due à son énergie irradiante très importante (Alpha>5 MeV, Gamma > 40 MeV).
Nous supposons que, selon leur stratégie habituelle, les autorités Japonaises n'évoqueront le plus grand danger - celui de l'Am-241 et les autres - que plus tard, bien plus tard...
Sources :
blog ex-skf (Anglais)
Du plutonium repéré à Itate, jiji press (Japonais)
Fiche cbwinfo Américium-241 (Anglais)
Fiche Argonne Plutonium (Anglais)
(1) L'autre hypothèse de travail consiste à penser que les explosions ont directement fracturé, moulu, et dispersé les métaux lourds mais nous n'y souscrivons guère... 30 Km semblent être une distance bien trop lointaine même si l'énergie mécanique développée par les explosions était plus qu’importante
Des morceaux de Pu n'ont-t-il pas pu être projetés à 40 km par l'explosion du n°3, qui selon toute vraisemblance, a été le siège d'une excursion nucléaire prompte à l'intérieur de la piscine ? On voit deux objets massifs qui ont été soulevés à au moins 250 m de haut. Et puis ce nuage de poussière ne peut-il pas retomber à 40 km avec des particules Pu non gazeuses, étant donné qu'après les essais atomiques, on retrouve du Pu partout sur la planète ?
Rédigé par : Frédéric Boutet | 01/10/2011 à 18:00
Je suis d'accord avec Frédéric. La poussière a dû même monter bien plus haut.
Sinon, autre chose : de l'eau sous pression peut bouillir à 80°C. Il devait y avoir une forte pression dans les cuves au moment du melting down. Donc ce qui bout à 4000°C en pression normale pourrait peut-être bouillir à 3200°C ?
Rédigé par : P Fetet | 02/10/2011 à 00:29
Je viens de visionner à nouveau la vidéo de l'explosion (http://www.youtube.com/watch?v=haUawwm7l4k). En fait, le nuage de l'explosion du 3 se dirige vers l'est, donc vers la mer. Est-ce que les vents ont tourné ensuite ? Quelqu'un aurait un site avec l'historique des vents au Japon ?
Rédigé par : P Fetet | 02/10/2011 à 19:17
Bonsoir,
Je ne pense pas que le Pu ait pu être transporté sous forme solide : 40 Km de distance font à la louche une trajectoire parabolique atteignant 30 Km d'altitude , idem sous forme liquide après la fusion du combustible. C'est à la rigueur envisageable sous forme de transport particulaire pour les produits de fission légers comme l'I131 ou à la rigueur le Césium (qui est déjà moins mobile).
Non décidément j'aime bien cette hypothèse de transport sous forme gazeuse qui se voit d'ailleurs absolument confirmée par l'argument des explosions de bombes thermonucléaires : au moment de la criticité, des températures de plusieurs centaines de milliers de degrés sont atteintes dans un rayon de quelques mètres autour du noyau de la bombe ; à ce stade de température tous les produits de fission passent instantanément sous phase gazeuse... C'est même un excellent exemple, merci de l'avoir mis sur le tapis ;)
@Pierre : C'est le contraire, la pression augmente la température d'ébullition, c'est pourquoi les cocottes-minutes (et les réacteurs nucléaires à eau bouillante) fonctionnent avec des températures bien plus élevées que 100° C. Voir le tableau sur http://www.generateurvapeur.com/technique/convtp.htm
On peut par contre faire bouillir de l'eau à 80° C en abaissant la pression à 0.5 bar soit 1/2 atmosphère.
Cordialement,
Trifou
Rédigé par : trifouillax | 02/10/2011 à 22:43
@Pierre : Je crois que le vent est passé Nord après l'explosion du 3
Samedi 12 (explosion du 1) vent secteur Ouest (info ASN avec des réserves)
Lundi 14 (explosion du 3) vent Ouest puis Nord faible et pluies rabattant particules et gaz vers le Sud (Tokyo)
mardi 15 (explosions bâtiments 2 et 4) vent très faible et le temps pluvieux sur Honshu
Mercredi 16 et jeudi 17 vent fort N/O repoussant les retombées vers la mer
http://actualite.lachainemeteo.com/actualite-meteo/2011-03-14-09h32/accident-nucleaire-au-japon---le-suivi-des-vents-11359.php
http://actualite.lachainemeteo.com/actualite-meteo/2011-03-15/11h47/suivi-nucleaire-au-japon----les-vents-repoussent-la-menace-11373.php
En passant la première modélisation de l'IRSN est complétement "dans les choux" http://youtu.be/lYZJLK9OdAY et en plus ils ont utilisé des doses d'activité ridicules (1000 Bq/m3) et portant uniquement sur le Cs-137 LOL
Rédigé par : Trifouillax | 03/10/2011 à 11:40
Réponse à votre article du 27/09 sur les températures d’ébullition.
Vous excipez de la présence de certains radionucléides pour en déduire que la température de fusion de ceux-ci a été atteinte.
Il y a une faille dans votre raisonnement.
Par exemple, le Tc peut être présent même s'il n'y a pas fusion, car c'est un produit de la décroissance de produits de fission de l'U ou du Pu. Il peut également être
produit par activation neutronique suivi d'une désintégration.
Exemples (à vérifier, je les ai pris dans le site
http://leliencommun.org/journeesdetudes/expertises/meandre/dechetsradioactifs.html)
Molybdène 105 à Technecium 105 à Ruthenium 105 à Rhodium 105 à *Palladium105*
Molybdène 99 à Technecium 99 à* Ruthenium 99*
Molybdène 101 à Technetium 101à *Ruthenium 101*
Molybdène 102 à Technecium102 à *Ruthenium 102*
Mais c'est aussi un descendant de je ne sais plus quel produit de fission (krypton ou xénon)
Réponse à P. Fetet : ébullition de l'eau.
C'est la fabuleuse formule PV=NRt qu'il faut prendre en compte, et qui indique le contraire de ce vous dites. Plus la pression est forte, plus la température d'ébullition de l'eau est forte. Dans une centrale à eau pressurisée, la pression dans le primaire est de l’ordre de 150 bars, pour une pression de l'ordre de 340°C.
Autre application : si vous voulez faire cuire de pommes de terres au sommet du mont Blanc, il vous faudra une cocotte minute, car à la pression (faible) qui règne à cette altitude, l'eau bout à une température inférieure à celle nécessaire à la transformation de l'amidon.
Rédigé par : Geologue | 03/10/2011 à 14:38
@ Geologue : Nous évoquons bien la radioactivité dispersée par les produits de fission. Ces derniers sont habituellement plus ou moins contenus dans les barrières radiologiques (enveloppes externe des pastilles, gaine de combustible, cuve principale, confinement...)
Les produits de fission passent à l'état liquide puis probablement gazeux au fur et à mesure de l'échauffement du combustible et la formation du corium puis quand le confinement est détruit (explosions voire bien plus tôt : directement par le séisme) ils sont relâchés dans l'écosystème sous forme solide, liquide ou gazeuse.
Évidemment les produits sous forme fragmentée (particulaire) ou gazeuse sont ceux qui se disperseront le plus loin dans l'atmosphère. Ce qu'il faut bien comprendre, et c'est le "pitch" du papier, c'est que plus le produit de fission est dense (lourd) plus sa mobilité sera restreinte. Le Plutonium est l'un des éléments les plus lourds avec une densité d'environ 20, (plus dense que l'or) et il présente la particularité de devenir encore plus dense lors de son premier changement de phase (640° C) aussi il ne devrait en aucun cas se retrouver à 40 Km du site. L'hypothèse de son changement de phase gazeuse est celle qui explique le mieux ce grand voyage mais voilà : pour atteindre le second changement de phase (gazeux), le plutonium aurait du atteindre une température de plus de 3200° C, alors que, d'après l'avis général des scientifiques, le corium n'aurait pas dépassé environ 1800° C.
Le Plutonium-239 - qui est également un produit de fission du combustible "normal" UOX (environ 1% des PF) en plus d’être partiellement inclus dans le MOX - n'est pas mobile, ce sont encore les scientifiques qui nous le rappelaient - maladroitement - juste après l'accident pour nous rassurer sur sa dispersion éventuelle. Raté !
Rédigé par : trifouillax | 08/10/2011 à 12:30