gen4 - Les quatre vérités et les mille mensonges du nucléaire

Le site de Fukushima relâche toujours 2.4 GBq chaque jour dans l'atmosphère

Comment décontaminer efficacement quand la contamination se poursuit ?

Tepco a annoncé dans son bulletin d'hier que la quantité de radioactivité continuant à s'échapper du site accidenté était estimée à 100 millions de Becquerel (MBq/h) par heure. Les premiers jours après l'accident, 6 Tbq s’échappaient chaque heure des réacteurs éventrés et des piscines asséchées. C'est évidemment mieux aujourd'hui (environ 6000 fois moins) mais la quantité relâchée n'est cependant pas négligeable : il faut savoir qu'en France, un site de production équivalent à celui de Fukushima (6 tranches) n'est autorisé à relâcher qu'environ 0.8 GBq d'effluents radioactifs gazeux par an, soit 90000 Bq par heure (hors gaz dits "nobles").

Si les chiffres présentés par Tepco sont honnêtes, le site de Fukushima rejette donc toujours aujourd'hui environ 1000 fois ce qui est autorisé en France pour un site similaire.

C'est donc une équation insoluble que tentent de résoudre les autorités locales de la région de Fukushima livrées à elles-mêmes : comment décontaminer sols, toits, bâtiments, aires de jeux, stades, jardins publics... qui sont déjà gravement contaminés et pour de nombreuses années alors qu'à 60 Km de là, le site accidenté de Fukushima Daiichi relâche toujours chaque jour, chaque heure, de nouveaux radioéléments dans l'atmosphère ?

Prenons une analogie : comment vider un récipient avec une cuillère à soupe (les travaux de décontamination forcément lents et pénibles) alors qu'un robinet même faiblement ouvert continue - facilement - à remplir le récipient en continu ? Le remède étant bien plus lent à se déployer que le mal à agir, la bataille de la décontamination au Japon est loin d'être gagnée !

Source : jijipress, 17/10, Anglais


L'équation inconnue du corium

Les autorités ayant reconnu hier avoir calculé le pire (le fameux syndrome Chinois), on peut évidemment s'essayer à un syllogisme :

Si les rejets radioactifs gazeux diminuent, c'est peut-être que l'activité se poursuit sous le réacteur, et que le plus gros de la radioactivité s'écoule par voie liquide, non plus dans les sous-sols du site mais bien, après perforation du pedestal et du radier, au niveau du sol et de la roche sédimentaire composant le sous-sol du site ?

Certains spécialistes pensent que le corium, une fois formé, se comporte comme une lance thermique donc tend à se déplacer un sein d'un canal de progression relativement étroit. La densité très élevée du combustible en fusion tend d'autre part à regrouper par gravité les fragments de corium en une masse homogène et compacte.

Si le corium perce et diffuse à travers un canal de migration étroit, le débit de rejets sous forme gazeuse sera mathématiquement réduit et il est possible que la plus grande partie reste confinée en sous-sol pour une durée plus ou moins longue.

La confiance de l'opérateur et des autorités dans la baisse continue des rejets radioactifs gazeux n'est donc pas une certitude absolue que la situation s'améliore réellement sur, ou plutôt sous le terrain.

D'autant plus que...

La radioactivité mesurée au niveau d'un dégagement de vapeur sous le réacteur n°.1 a augmenté depuis juin

La mauvaise nouvelle de la journée est venue de la mesure effectuée le 13/10 par un robot au niveau d'un dégagement de vapeur qui avait été constaté en juin sous l'ex-réacteur n°.1. Cette valeur est passée de 4 Sv/h à 4.7Sv/h alors qu'a priori, plus aucun dégagement de vapeur n'était constaté visuellement au même endroit. Le point est situé au Sud-Est du bâtiment réacteur.

Deux hypothèses sont envisageables : soit le dégagement de vapeur a effectivement diminué, soit l'essentiel de la vapeur se déploie ailleurs (cavité souterraine ?). Le fait que le dégagement de radioactivité sous forme gazeuse augmente peut également signifier que la température relative du mélange gazeux a diminué mais pas son volume.

Dans le prolongement de ces idées, pourquoi la température constatée baisserait-elle : parce que la source de chaleur est moins élevée ou parce qu'elle s'éloigne du point de mesure ?

Sources :

Fukushima blog, 15/10, Anglais
NHK (Vidéo), 15/10, Japonais

La NISA et le METI admettent avec 6 mois de retard avoir mené fin mars une simulation sur l'Interaction Corium Béton

D'après le Yomiuri daily, sous des petits airs de feindre d'ignorer ce que peut représenter un corium ou un syndrome Chinois ailleurs qu'au cinéma, l'agence de sécurité nucléaire et le Ministère de l'Industrie Japonais auraient bien mené très discrètement leur petite étude sur la progression souterraine du combustible fondu dans les réacteurs n°. 1 à 3 de l'ex-centrale de Fukushima-Daiichi.

Donc, fin mars, la NISA déclarait officiellement en regardant le Japon droit dans les yeux qu'une partie seulement du combustible avait fondu et conduisait en coulisses sa petite simulation sur la progression du combustible devenu incontrôlable. Les résultats n'ont quant à eux été publiés qu'à la mi-octobre, nous voila donc avec plus de 180 jours de décalage dans la communication des autorités Japonaises. C'est un record absolu !

D'après l'étude, au niveau de l'ex-réacteur n°.1, le corium aurait percé environ 1.80m des 3 m du pedestal (le support de confinement en béton situé sous "l'ampoule" du PCV) durant 8 jours avant de cesser - miraculeusement - sa progression.

Au niveau des ex-unités n°. 2 et 3 plus puissantes, le corium se serait retrouvé un peu plus bas au cours d'un voyage d'une dizaine de jours d'activité.

Si les autorités Japonaises suivent leur schéma habituel : déni - minimisation - correction - nous devrions bientôt avoir des nouvelles un peu plus précises de ce corium égaré.

Rappelons que les simulations et expérimentations internationales portant sur le corium estimaient que la progression du combustible fondu se ferait de manière beaucoup plus rapide. Voir par exemple le fil dédié sur rpcirkus ou la synthèse rpcirkus de l'accident de Fukushima avec les interventions très pertinentes de JG qui se révèlent peu à peu parfaitement exactes.

Pourquoi à gen4 comme dans d'autres sources d'information alternative sur l'accident du Japon, certains sont-ils très peu étonnés de cette révélation soudaine des autorités Japonaises ?


Sources :

Fukushima Diary, 14/10, Anglais
Bellingham Herald, 15/10, Anglais
Yoimuri Daily, 15/10, Japonais

EDIT du 16/10 : L'étude MCCI (Molten Corium Concrete Interaction), malheureusement en Japonais, est disponible sur le site du JNES

Tepco hésite, la cellule de crise Japonaise n'hésite pas : Les 3 coeurs de Fukushima 1-3 ont probablement fondu à 100%

Les médias mainstream, reprenant tous en coeur le discours officiel de Tepco : "Reprise en main du site" ont un peu "oublié" de commenter  cette info valant pourtant son pesant de cacahuètes et qui date du 6 juin : Les 3 coeurs de Fukushima 1-3 auraient bien fondu à 100%.

L'annonce, très discrétement commentée, à été faite par la cellule de crise nucléaire Japonaise qui s'est peu de temps après (le 27 juin)  transformée en "Ministère de la crise nucléaire".

CNN a rapporté l'information le 7 juin en expliquant notamment que l'opérateur Tepco répugne à utiliser les mots de "meltdown" et de "complete meldown" qui sont lourds de conséquence dans la suite de l'évaluation des implications sanitaires et du suivi de l'accident de Fukushima Daiichi.

Un "complete meltdown" implique que chacun des 3 coeurs endommagés a fondu intégralement, c'est donc le "pire du pire" cas de figure d'un accident nucléaire et triplement aggravé car touchant 3 unités de production simultanément.

Il est évidemment très difficile de penser qu'il ne puisse exister aucune différence dans le suivi post-accidentel d'accidents de fuison partielle et de fusion totale des coeurs. Ne serait-ce qu'au niveau de l'ordre de grandeur des doses de radioactivité dégagées par le combustible fondu. Les estimations fournies par les autorités dépendent bien évidemment de la quantité de radioéléments dégagés par la fusion des coeurs et ceux-ci dépendent tout aussi évidemment du taux de cette fusion.

Ainsi une fusion de 3 coeurs à 100% au lieu de 50% engendrera obligatoirement 2 fois plus de radioéléments disséminés d'une part vers l'atmosphère par le déconfinement et d'autre part vers les sous-sols voire le sous-sol du site par l'intermédiaire de l'eau plus ou moins habilement affectée au "refroidissement" ultérieur des ex-réacteurs.

Et bien évidemment, une quantité de ce fameux corium environ 2 fois plus importante. Ce n'est décidement pas une déclaration anodine et sa faible diffusion est très révélatrice... S'agirait-il d'une "erreur" de communication de la cellule de crise qui aurait ensuite été "reprise en main" par la désignation d'un Ministre / Superviseur ?

 

La synthèse de tout ce que vous voulez savoir sur le corium sans jamais oser le demander

Notre collègue du blog de Fukushima vient de mettre en ligne le meilleur article de vulgarisation sur le corium publié à ce jour et ses implications dans l'accident de Fukushima-Daiichi. Foncez-y, c'est une mine de renseignements techniques présentés de manière simple et lisible ! Vous apprendrez pourquoi et comment le corium se forme, quelles sont ses caractéristiques remarquables, l'avis de spécialistes du domaine et des références de documentation. De quoi être incollable sur le domaine et d'en remontrer à toutes les "spécialistes" de la désinformation qui affirment par exemple, sans sourciller, qu'on peut "éteindre" un corium de 20 tonnes - l'équivalent en énergie de quelques milions de tonnes de charbon - avec 300 tonnes d'eau par jour !

Un chiffre est particulièrement frappant : La densité de 20 c'est à dire qu'une masse de 20 tonnes de corium occupera  le même volume qu'une tonne d'eau soit 1 m3, c'est à dire encore le volume d'une petite cuve à mazout. Etonnant, non ?

Merci à Pierre pour ce gros travail de compilation et chapeau bas à tous ceux qui y ont contribué.

 

D'après un ancien dirigeant de l'Agence Japonaise de l'Energie Atomique, il pourrait s'être produit un "re-melting" dans l'ex-réacteur n°. 3

le blog ex-skf (Anglais) nous informe que M. Fumiya Tanabe, ancien directeur de recherche à la JAEA pense que le combustible du réacteur n°. 3 du site accidenté de Fukushima Daiichi aurait fondu non pas une mais deux fois ;  Examinons ensemble ses arguments :

 
M. Tanabe affirme que le combustible contenu dans l'ex-réacteur n°. 3 aurait fondu une première fois le 14 mars préalablement à l'explosion du bâtiment n°. 3 ; Ce corium serait alors tombé en fond de cuve principale (la petite cuve ovale coloriée en rose) avant d'être partiellement refroidi par l'arrosage effectué par l'opérateur d'un débit d'environ 300 tonnes d'eau par jour.

Le 21 mars, un incident sur le circuit d'arrosage aurait provoqué une baisse significative de ce débit qui serait alors passé à 24 tonnes par jour durant 48 heures, du 21 au 23 mars, puis à 69 tonnes par jour à partir du 24 mars. Une augmentation de la pression au sein de la cuve RPV pourrait être la raison de cette diminution de débit d'eau ; La conséquence en a été que le refroidissement minimal de la chaleur produite par la réaction résiduelle n'était que de 10 à 30% de ce qui était nécessaire pour contrôler la température résiduelle du combustible fondu. 

D'après M. Tanabe, le corium dont la température et la progression avaient été plus ou moins maîtrisées jusque là aurait repris de la vigueur pour repasser à l'offensive, redépassant la température de fusion de la croûte ; La conséquence fût que le corium transperça pour de bon la cuve principale pour se déposer finalement sur le fond de l'ampoule de confinement encore appelée Dry Well (le fond de "l'ampoule" se situe sur le carré gris à la base, représentant le radier en béton).

Si l'on vérifie cette hypothèse sur le relevé de radioactivité ambiante effectué au nord de Kanto, on constate bien un second "pic" de radiaoactivité le 21 mars (seconde colonne grisée) qui correspondrait à la seconde fusion du combustible ou si vous voulez, à la re-fusion "re-melting".

Commentaires personnels sur cette hypothèse :

Peu après l'accident je m'étais amusé à calculer le débit d'eau nécessaire pour refroidir la réaction résuduelle provoquée par un réacteur du type de celui de Fukushima juste après un arrêt d'urgence :

 "Le débit de refroidissement en fonctionnement nominal d'un coeur de REB à 2400 MW thermiques est d'environ 10m3 par SECONDE (1) soit près de 36000 m3/h. Au ralenti (arrêt d'urgence, puissance résiduelle de 150MW thermiques), le débit nécessaire passe à environ 0.65m3/s soit 2340 m3/h, valeur qui tend à décroitre au fil du temps, dans des conditions optimales. En cas de fusion totale ou partielle du cœur et même sans déconfinement, à 7 tonnes par heure je pense qu'on ne fait "qu'arroser le rôti brulé" c'est-à-dire dégager beaucoup de vapeur !"

J'estime donc que M. Tanabe est dans une hypothèse de refroidissement vraiment basse ; Même à 300 tonnes d'eau par jour le débit est nettement inférieur aux quelques 56000 Tonnes journalières que nécessiteraient ce type de réacteur juste après un arrêt d'urgence (7% de puissance résiduelle).

Ce chiffre est en outre très peu fiable car bien évidemment, il faut ajouter à cette puissance résiduelle "théorique" induite par la radioactivité résiduelle du combustible dans un état "normal" c'est à dire présentant une enveloppe externe intacte celle induite par l'élévation énorme de la température et de l'activité du corium et cela, à ce jour, aucun calcul théorique, aucune simulation ne peuvent pleinement l'apprécier.

Sources :

(1) Étude École polytechnique de Paris, 2009 (cas typique d'un REB 3900 MW type "KERENA" ?)
http://catalogue.polytechnique.fr/site.php?id=217&fileid=1289

Étude post-accidentelle de Fukushima, École Polytechnique de Montréal, 18/3/2011
http://www.polymtl.ca/nucleaire/docs/FukushimaDiapo.pdf

 L'article original publié sur le site du quotidien Asahi.com (Anglais)

[EDIT du 08/08 : Modifications des infographies et du lien d'article de l'Asahi (de Japonais en Anglais]

 

Le METI avait prévu le pire au Japon : Le Melt-through

Le Ministère de l'Industrie Japonais avait prévu le type d'accident rencontré à Fukushima : La perte des systèmes de refroidissement, la création du corium et le percement des 2 cuves par ce dernier. Le réacteur concerné est un GE Mk1 similaire à l'unité 1 de Fukushima Daiichi.

 

Analyse de la vidéo :

1'20 : La tuyauterie casse, le niveau d'eau commence à baisser dans la cuve RPV (m=temps 0)

1'40 : Les barres de combustibles sont totalement exposées

2'00 : Après 30 minutes (m+30), la chaleur augmente, les crayons de combustible fondent et s'agglomèrent au niveau du plancher intermédiaire des barres de contrôle

2'10 : Le corium se forme en fond de cuve RPV à (m+60)

2'25 : La cuve principale de 17cm d'épaisseur est attaquée par le corium porté à 3000° C

2'35 : La cuve RPV est percée, le corium commence à s'écouler à (m+180) soit 3 heures après la perte du refroidissement du réacteur

3'00 : Le corium se répand sur le béton (le radier) qu'il commence rapidement à vaporiser

3'40 : L'interaction Corium Béton (ICB) dégage de la chaleur, des gaz, la pression augmente dans la cuve secondaire de confinement (l'ampoule) qu'il est nécessaire d'évacuer

3'55 : Un évent s'ouvre (il a mal fonctionné à Fukushima) ce qui est sensé conduire les gaz hautement radioactifs à travers le bâtiment réacteur vers la cheminée

4'35 : Une pancarte annonce que les autorités feront tout ce qu'elles pourront pour que ce genre "d'accident extrême" ne se produise jamais et que chacun habitant à proximité d'une centrale nucléaire puisse dormir tranquillement !

Note 1 : Le gouvernement Japonais savait donc parfaitement ce qui allait se passer puisqu'il s'est donné la peine de produire cette animation qui prévoit la pire des hypothèses : Le melt-through

Note 2 : La vidéo traite bien de "l'évacuation" des gaz vers l'extérieur afin d'éviter une explosion - ce qui a d'ailleurs complétement foiré lors de l'accident de Fukushima - mais ne dit rien de plus sur ce que devient le corium après avoir percé le béton... Le combustible fondu est totalement hors de contrôle dès qu'il a quitté la cuve principale et continue à creuser verticalement pour... Un certain temps...

Merci à Kumiko du blog ex-skf pour cette découverte édifiante. Il faut bien constater que les autorités et ce à tous les niveaux minimisent volontairement la portée de cet accident afin de ne pas affoler un peu plus des populations déjà bien éprouvées par la catastrophe multiple du 11 mars 2011.

 

La "non-stratégie" de Tepco sur le corium de Fukushima

Le blog de Fukushima en Français publie la traduction française du fameux article du "Friday" sur le corium, un grand merci aux traducteurs et aux animateurs du site.

J'en reprends ici quelques éléments étayés de commentaires pour aller un peu plus loin dans l'analyse.

Le 7 juin, l'AIEA confirmait suite aux révélations bien tardives de Tepco et du gouvernement Japonais que le combustible fondu suite à la perte prolongée des systèmes de refroidissement des réacteurs n°1 à 3 avait probablement rapidement perforé les cuves principales (RPV).

Une fois cette déclaration faite, l'accident était parvenu à une situation de "melt-trough" (combustible fondu ayant percé la cuve). Or la cuve principale, de 17 cm d'épaisseur, se trouve être la principale barrière à la dispersion d'une éventuelle fusion de cœur car elle est bien plus solide et bien plus épaisse que la cuve de confinement (l'ampoule ou DryWell) qui l'enveloppe.

Une fois la seconde cuve percée, il reste au mieux quelques mètres de béton dense avant que le corium, mélange de combustible fondu et d'éléments divers portés à une température proche de 3000° C n'attaque la roche relativement tendre (mudstone) du sous-sol du site de Fukushima. Dès que le corium a traversé la seconde cuve, nous étions dans une situation de melt-out (le combustible a quitté le confinement métal du réacteur).

Deux anciennes études réalisées par le Oak Ridge National Laboratory au cours des années 1980 et portant sur le même type d'accident (blackout station) sur le même type de réacteur (GE Mk1) ont permis de prévoir que le corium aurait totalement percé le radier en béton une dizaine d'heures après le début du blackout station (perte d'énergie totale).

Le corium agit comme une lance thermique et perce le béton par vaporisation ; La masse très dense et la température extrême de ce mélange font que chaque nouvel élément percé s'ajoute à la masse en fusion et, sans vraiment le refroidir, augmente ainsi son volume et son efficacité. Pourquoi ? Car à la différence d'un "simple" magma comme la lave, le corium porte sa source d'énergie en lui-même (le "combustible").

L'énergie dégagée par ces pastilles de combustible fondues est gigantesque (une pastille de 7g = 1 Tonne de charbon) et se tient confinée dans un volume extrêmement réduit (imaginez quelques dizaines de tonnes dans le volume d'une cuve à mazout). La gravité et la température extrême du mélange fondu est ainsi capable de transpercer verticalement béton et roches sur de grandes distances avant de finalement commencer à s'épuiser, bien longtemps après sa formation.

Fidèles à leurs habitudes, Tepco, les autorités Japonaises et internationales ne communiquent que ce sur quoi ils peuvent tenter d'agir au moyen d'une technique ou d'une autre. Pas un mot sur la situation du combustible fondu ; C'est comme si, par un tour de passe-passe, le corium s'était tout-à-coup miraculeusement désintégré !

 Malheureusement, il est impossible d'agir sur le corium une fois que ce dernier a quitté la cuve principale ce qui c'est certainement produit dès le 15 mars. Les contaminations que les Japonais ont commencé à constater récemment ne sont comparativement que mineures et le pire reste probablement malheureusement à venir avec la contamination massive à terme des nappes phréatiques et océanique.

Quand cela se produira-t-il ? Impossible de le prédire avec précision mais une chose est sûre : N'ayant aucun moyen d'action sur la progression du corium, les autorités ne communiqueront que très peu voire pas du tout sur cette information. Si, par malheur, les nappes d'eau sont soit directement atteintes par le combustible soit indirectement par filtration de tout ou partie des quantités énormes d'eau que l'opérateur a déversé dans les réacteurs, la situation de toute cette région du Japon deviendra vite intenable.

 

 

 

 

La cuve principale (RPV) du réacteur est entourée par "l'ampoule" de la cuve secondaire

Sous la double cuve, le radier en béton

Sous le radier, la roche sédimentaire

Sous la roche, les nappes phréatiques

 

 

 

La définition Japonaise de "l'arrêt à froid" d'un réacteur accidenté

Le Premier Ministre Naoto Kan vient de déclarer (16/7/11) qu'il serait possible pour les populations déplacées de retourner dans leurs maisons une fois que l'étape n°. 2 de la feuille de route de Tepco serait achevée.

La phase n°. 2 consiste à "arrêter à froid" les réacteurs 1, 2 et 3. En France, la réglementation définit un réacteur nucléaire en arrêt à froid comme présentant des caractéritiques de pression et de température ambiante. Logique, froid c'est froid. Au Japon comme aux USA, la définition est déjà un peu différente : L'eau contenue dans les cuves doit juste arrêter de bouillir et les cuves être passées à la pression atmosphérique. Ce dernier point est d'ailleurs implicite car les cuves endommagées ne sont plus étanches depuis longtemps !

Les températures relevées sont à ce jour (11/7/11) en fond de cuve RPV sont respectivement les suivantes : 102, 127 et 141° C. Donc, si l'unité n°. 1 perd encore 3 degrés, ce "réacteur" pourra être considéré comme arrêté et stabilisé, malgré une localisation et un état du combustible fondu incertains ? Malgré des bâtiments réacteurs en miettes et des milliers de tonnes d'eau hautement radioactive dans leurs sous-sols ?

Revenons sur le combustible : Une partie est probablement restée en cuve, refroidie par le faible débit d'eau injecté par l'opérateur (quelques tonnes par heure et par réacteur). La majeure partie est probablement en-dehors de la cuve principale (RPV) et probablement également en-dessous de la cuve de confinement bien moins résistante. Comme nous l'avons vu dans les définitions, le corium présente la particularité de percer par vaporisation tout ce qui se trouve sous lui.

On pourrait donc en déduire que le problème de l'arrêt à froid se solutionne tout seul, les "réacteurs" devenant de plus en plus froids au fur et à mesure de l'enfoncement du corium dans le radier puis éventuellement la roche sédimentaire donc assez tendre sous la dalle.

Alors oui, hélas, si ces hypothèses se vérifient, l'arrêt à froid "automatique" est envisageable à plus ou moins long terme. Ceci hélas ne signera toutefois pas la fin des ennuis pour les Japonais mais le début d'une contamination majeure des nappes souterraines et probablement de l'océan.

Même si les apparences seraient sauves, ce serait en fait une "victoire" insignifiante et bien amère, comme l'a été celle, toute relative, des liquidateurs de Tchernobyl (herbe amère en Ukrainien).

L'article d'origine sur le blog ex-skf (Anglais)

Le corium - Les bases techniques

Deux mots d'étymologie

Le mot "corium" a été créé en accolant le suffixe "ium" que l'on retrouve à la fin de nombreux éléments atomiques non stables (radioactifs) par exemple l'Uranium (92U), le Plutonium (94Pu) etc. au préfixe "cor(e)", le cœur d'un réacteur nucléaire en anglais. Il a commencé à être utilisé après l'accident de Three Mile Island en 1979, les scientifiques ayant analysé en détail les circonstances de l'accident de cette première fusion d'un cœur de réacteur de production. Manifestement les savants atomistes ignoraient que le mot "corium" existait déjà en latin (couche interne de la peau, derme).

La définition technique

Le corium est un mélange de différents éléments - et non pas seulement du combustible comme on le croit souvent - qui ont fondu dans la cuve d'un réacteur nucléaire généralement à la suite d'un accident de criticité ("surchauffe").

Pas de corium sans accident de cœur !

Ce corium se forme rapidement après la perte totale et prolongée des moyens de refroidissement d'un réacteur nucléaire et plus particulièrement après la perte des réseaux électriques principaux et secondaires. Une perte totale d'énergie est appelée "blackout station", le réacteur est alors fortement ralenti par la montée ou la descente automatique des barres de contrôle mais la réaction nucléaire n'est pas pour autant stoppée nette.

Une partie du corium dite "pied d'éléphant" formée lors de l'accident de Tchernobyl en 1986

Il faut bien comprendre qu'un arrêt "d'urgence" (procédure "scram") ne stoppe pas complètement ni immédiatement un réacteur ; Une puissance dite "résiduelle", engendrée par la poursuite d'une partie de la réaction de fission nucléaire, nécessite le maintien des circuits de refroidissement d'une manière réduite mais continue. A défaut, la température et la pression commencent alors à croître rapidement dans le cœur, les pastilles de combustible s'échauffent, le niveau d'eau diminue dans la cuve et découvre un peu plus les "crayons", ce qui provoque un peu plus de chaleur, qui dégrade un peu plus les gaines protégeant les pastilles, etc.

Cette dégradation rapide du combustible ne peut être ralentie voire stoppée que par le rétablissement d'un refroidissement correct, et ce dans un délai maximum variant de quelques heures à quelques jours au mieux selon le type de technologie de l'unité de production. Sur les matériels d'ancienne génération comme l'unité n°. 1 de Fukushima Daiichi, le combustible à commencé à s'endommager et à fondre quelques heures à peine après l'apparition du "blackout station".

La fonte rapide des éléments du cœur sous l'effet d'une chaleur infernale

Les éléments du cœur se décomposent ensuite rapidement sous l'effet d'une chaleur intense et l'ensemble finit par former un magma porté à environ 2800° C mais qui présente la singularité de s'auto-entretenir. On a souvent comparé le corium à de la lave ou du magma, ce n'est pas tout à fait exact car le corium puise sa température de l'intérieur alors qu'une coulée de lave finit par s'éloigner pour finalement se détacher de sa source d'énergie ; La lave se trouve finalement isolée thermiquement et refroidit relativement rapidement.

La pastille de combustible : Une énergie incroyable sous une forme extrêmement concentrée

D'où le combustible puise t-il cette énergie incroyable ? Il faut savoir qu'une simple "pastille" de 7 g de combustible dégage autant d'énergie qu'une tonne de charbon dans un volume extrêmement restreint ; Un crayon de combustible est composé de 360 pastilles ; Un assemblage contient 60 crayons et un cœur contient de 400 (réacteur 1) à 548 (réacteurs 2 et 3) assemblages soit un total de 8,6 millions à 11,8 millions de pastilles par réacteur !

Le corium créé lors de l'accident de Fukushima

Quelle est l'importance de la masse du corium à Fukushima Daiichi ? Elle est estimée à environ 50 tonnes dans le réacteur 1 et environ 2 fois plus dans les réacteurs 2 et 3, plus puissants donc comportant plus de combustible.

L'opérateur Tepco ayant reconnu - très tardivement - que les  3 cœurs ont intégralement fondu, il s'agit donc d'environ 250 tonnes de combustible + les éléments environnants (barres de commande, fixations, éléments de contrôle...) localisés  - à ce jour - dans un espace indéfini mais compris dans le meilleur des cas entre le bas de cuve RPV (c'est assez peu probable) et l'affleurement de la nappe océanique sous le site de Fukushima, quelques dizaines de mètres sous les réacteurs.

Il s'agit du plus gros accident de combustible jamais rencontré avec des masses de corium estimées entre 250 et 500 Tonnes sur l'ensemble des 3 réacteurs concernés.

Et ensuite, une fois le corium créé ?

Voilà ou l'histoire se corse : Le corium est relativement facile à créer - une simple perte de refroidissement de quelques heures comme à Fukushima suffit - mais du fait de sa puissance thermique très élevée et d'un poids volumique très important (effet de regroupement, pensez à du mercure incandescent), le corium perce tout ce qui se trouve sous lui. Il vaporise tout, cuves de réacteur (il en existait 2 à Fukushima), béton, roche avec une vitesse de progression variable de quelques cm à quelques mètres par jour.

L'enfer de Tchernobyl stoppé par... du sable !

A la différence de l'accident de Fukushima, lors du tristement célèbre accident de Tchernobyl, le corium a été en partie fragmenté par l'explosion et dispersé à de nombreux endroits. Les autorités Ukrainiennes ont réussi à ralentir fortement la progression du corium principal en le neutralisant avec du sable, du bore et d'autres éléments neutrophages ; Il faut savoir que même à ce jour, plus de 25 ans après l'accident, le combustible fondu dans le réacteur n°. 4 de Tchernobyl est toujours chaud, très radioactif et qu'il lui arrive parfois même à ce jour de se réactiver par reprise de criticité, des "bouffées critiques"...

Les liquidateurs Russes avaient toutefois anticipé la poursuite de la progression infernale du corium et creusé un tunnel sous le monstre afin de tenter de le dominer avant qu'il atteigne un élément liquide ; Les scientifiques craignaient en effet que la rencontre d'un élément très chaud avec une masse liquide ne provoque une réaction très violente.

Heureusement le corium s'est arrêté avant que cette expérience ne soit vérifiée et le célèbre "pied d'éléphant" a ainsi pu être observé - de loin - peu après la "victoire" des liquidateurs :

Elephant Foot Chernobyl  

Le corium à Fukushima, un avenir très incertain...

L'accident de Fukushima n'est pas terminé à ce jour (juillet 2011), la situation et la condition du corium ne sont pas connues avec certitude ; Une partie du combustible est probablement restée "coincée" en cuve et partiellement refroidie par les milliers de tonnes d'eau déversées depuis l'accident et dont une bonne partie s'est d'ailleurs retrouvée plus ou moins coincée dans des sous-sols à l'étanchéité incertaine...

La majeure partie du corium se trouve donc sans doute quelque part entre le confinement (le radier en béton) et la roche sédimentaire moyennement résistante se trouvant sous la dalle de Fukushima Daiichi. Sa localisation, sa température, sa vitesse éventuelle sont soit parfaitement inconnues à ce jour, soit approximativement estimées par l'opérateur et les autorités Japonaises mais de toute façon parfaitement intouchables.

Les autorités Japonaises ont estimé récemment qu'il sera possible d'observer de plus près le combustible fondu - à la condition qu'il soit observable - d'ici une vingtaine d'années. Vertiges atomiques...

Syndrome ou pas syndrome ?

Alors, "syndrome Chinois" ou pas ? Déjà il faudrait plutôt évoquer plutôt un "syndrome Uruguayen" car le point antipodique du Japon est situé un peu au large des côtes de ce pays ; Il est d'autre part très probable que le corium créé à Fukushima ne finisse par se désactiver à moyen terme en "dépensant" son énergie qui n'est pas inépuisable (seconde loi de la thermodynamique) ou en se fragmentant peu à peu. Le gros problème reste de savoir si une partie de ces énormes masses ne rejoindront pas à plus ou moins long terme les nappes phréatiques ou encore, puisque nous sommes en zone côtière, l'affleurement de la nappe océanique qui n'atteint pas des profondeurs énormes à une distance de quelques dizaines de mètres à l'intérieur des terres.

Tchernobyl, accident "mineur" ?

Si un tel événement se produisait même très partiellement, l'ile du Japon serait probablement bien plus affectée qu'elle ne l'est en ce moment avec un phénomène de contamination importante et à grand échelle des eaux souterraines et / ou océaniques, une première dans l'histoire de l'atome.

Terminons en évoquant le constat d'impuissance des autorités Japonaises : La meilleure preuve en est que la "feuille de route" de l'opérateur pour la "reprise de contrôle" du site accidenté ne fasse aucune mention d'une quelconque "fuite" possible du combustible... Dans un site dévasté, troué et transpercé de partout ! Il est maintenant trop tard pour intervenir sur la situation, les dés sont lancés, le corium vit sa vie propre et il reste juste à souhaiter beaucoup de courage à l'admirable peuple Japonais.