Fukushima : la décontamination à base de Zéolite produit des déchets 100 fois plus radioactifs que l'activité de l'eau d'origine

Nous nous étions souvent demandé quelle pouvait être l'activité approximative des déchets radioactifs ultimes récupérés au fil du retraitement de l'eau radioactive réalisé sur le site de Fukushima-Daiichi. Sans vraiment disposer d'information très récentes, quelques ordres de grandeur peuvent cependant être déduits du fonctionnement de la première unité de décontamination qui est en service depuis la mi-juin 2011 (1).

Remplissage "artisanal" de Zéolite des conteneurs de l'unité Kurion (Tepco)

Une activité finale estimée à plus de 150 TeraBecquerels de Césium (134+137) par bidon stocké !

Le système de decésiumisation (2) de la première unité de décontamination recueille donc les déchets ultimes au fond de grands bidons mesurant environ 2.3m de hauteur pour 1m de diamètre et remplis de Zéolithe ; toute la partie basse de ce conteneur se transforme au fil du traitement en une "boue" extrêmement radioactive dont l'activité finale est estimée à environ 100 fois la valeur la plus élevée de l'eau retraitée. Ces bidons deviennent en fait si radioactifs qu'il doivent ensuite être manœuvrés à distance !

Le portique de transferts des bidons sur l'unité SARRY (Tepco)

Sachant que Tepco estimait en février 2012 l'activité en Césium (134+137) à environ 2*10^5 Bq/cm3 dans les sous-sols du bâtiment-turbine n°. 3, en considérant que les 50cm du fond de chaque conteneur sont saturés de Césium à 100 fois l'activité initiale, le résultat nous donne une activité hallucinante d'environ 1.6*10^14 Bq (160 TBq) de Césium (134+137) par bidon stocké. Il traîne probablement à ce jour plus d'un millier de bidons de déchets ultimes sur le site, qui seront peut-être redistribués un jour dans l'ensemble du territoire Japonais (3).

4 bidons par jour, 11 mois de traitement = plus de 1300 bidons stockés !

L'inventaire total de Césium (134+137) rejeté à ce jour suite à l'accident de Fukushima-Daiichi a été estimé très grossièrement à 5*10^17 Bq dont une partie s'est évidemment trouvée dispersée dans l'atmosphère sous forme particulaire, une partie a été engloutie par l'océan Pacifique et une partie - majeure, espérons-le - a été confinée dans les 1300 bidons de Fukushima-Daiichi. Vérifions notre estimation :

Estimation du terme-source catastrophe (Cs-134+Cs137) : 5*10^17 Bq
1300 bidons à 1.6 10^14 Bq : 2*10^17 Bq
Estimation faite par Kurion : 3.5*10^17 Bq (4)

Performance de décésiumisation par unité de décontamination (Kurion)

(1) Unité Toshiba (huile) / Kurion (Cesium) / Areva (Cesium) / Hitachi (dessalement)
(2) Préférez-vous Cesium removal unit ? Les fabriquants dont Kurion lui-même estiment ne traiter que le Césium, il est donc impossible d'évoquer une "décontamination" qui impliquerait la récupération d'une majorité des radionucléides contenus dans l'eau
(3) Dans un but de "partager la peine" de la région de Fukushima, le gouvernement Japonais insiste pour que chaque préfecture du Japon accepte d'accueillir son quota de débris radioactifs ; disséminer ces derniers c'est en fait un procédé - douteux - permettant de décontaminer Fukushima pour contaminer l'ensemble du Japon !
(4) "La société Kurion, Inc., innovatrice en gestion de déchets nucléaires, a annoncé aujourd'hui, que depuis la mise en service de son système exclusif d'élimination du césium dans la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi le 17 juin, elle a traité plus de 137 340 tonnes métriques (TM)(36 millions de gallons) d'eaux usées, et était responsable de l'élimination d'environ 3,5 x 1017 becquerels (9,4 millions de curies) de césium"

Sources :

asahi, 10/6/11, anglais
Tepco, 14/7/11, anglais
Business Wire, 13/3/12, article en français

Comments

[Rédigé par : Kna]

Areva: 0,1%
Je ne sais pas s'il faut en rire ou en pleurer...
Vous vous souvenez du cinéma de notre ex petit président, parti à Tokyo vanter les performances et la fiabilité du nucléaire-cocorico, bouillant (sans jeu de mots) d'impatience de sauver le Japon ?

[Rédigé par : HP]

137 000 tonnes traitées soit 80% de l'estimation, mais encore combien dans les innombrabres réservoirs couvrant le site, et dans les fonds des centrales?
Le niveau d'actvité des fûts de récupération du césium ne me choque pas, il faut bien qu'elle finisse quelque part. D'ailleurs un petit cône en plomb ne leur ferait pas de mal, et le plomb n'est pas cher.

Le transport et la dissémination de ces fûts serait une énorme stupidité, quelle conséquences en cas d'accident de la route, ou de tremblement de terre qui fissure des fûts? Il faut bien sûr les stocker au sec (0% d'humidité si possible) sur une dalle en béton légèrement inclinée avec bac de récupération, et prévoir une très longue durée. Dans quelques dizaines d'années l'enfuissement sera plus simple, et ils ont largement le temps d'y penser.

La salinité a diminué fortement, comme logiquement l'activité de l'eau pompée, d'une part et principalement par dilution avec l'eau "propre", d'autre part par le temps qui passe, la durée de l'opération devenant non-négligeable devant la demi-vie.
Pour la désalinisation ils n'ont pas fini, il doit rester beaucoup de sel précipité, datant de la période refroidissement à l'eau de mer, que l'eau douce emporte petit à petit.
A vue de nez ils en ont encore pour 5 à 10 ans de filtration pour obtenir de l'eau assez propre pour être rejetée, et récolter 2 à 3 fois autant de césium.

Si les puits de pompage en amont de la centrale fonctionnent comme prévu, la salinité devrait remonter légèrement : c'est l'eau de mer qui s'infiltrera vers le fond des centrales au lieu de l'eau contaminée vers la mer, ce qui serait une bonne nouvelle.

30kg de sel par tonne d'eau de mer, mettons 15 en moyenne puisque c'est un taux fortement en baisse, pour 137 000 tonnes traitées : 5000 tonnes de sel, dans les 3000 mètres cubes. Où est-il?
Il doit être très contaminé, faut pas le laisser traîner.

[Rédigé par : geologue]

Quelques précisions :
- c'est normal que ces déchets soient plus actifs que l'eau dont ils proviennent, sinon ça ne vaudrait pas le coup de retraiter. Que l'on s'en indigne que laisse coit ;
- L'eau salée ne reviendra pas forcément, sauf si on pompe dans l'eau douce qui la surmonte. C'est curieux ces histoires de biseau salé. Je connais des forages dans un marais de l'W de la france où la transition eau-douce / eau salée se fait en pas plus de 10 cm, alors que plus loin on a une zone de mélange de plusieurs mètres. Mais a priori eau douce et eau salée se mélangent difficilement. Dans les iles, on a une "goutte" d'eau douce qui surmonte l'eau salée. Cela explique pôurquoi les pirates allaient faire de l'eau sur les plages : en creusant dans le sable au dessus du niveau des plus hautes eaux on tombe dans la nappe d'eau douce.
- Quand au sel (NACL), tant que Na et Cl restent en solution, il n'y a pas à proprement parler de sel. Il n'y aurait de sel éventuellement contaminé que si il avait cristallisé.