Bonjour,
Pour ceux qui aimeraient comprendre comment marchent les central voici une analyse extérieur simplifie qui m'a été donne par un specialiste en surete nucléaire de mon entourage :
- Tous les réacteurs nucléaires ont un coeur installé dans une cuve de réacteur, et une piscine de désactivation servant à stocker pendant environ 2 ans, un coeur de combustibles déja utilisés, entreposés avant leur départ vers un site de stockage comme la Hague en France (Les français ont construit au Japon une usine similaire à celle de La Hague).
- En fonctionnement normal, le coeur installé dans la cuve est refroidi par de l'eau qui se vaporise au dessus des combustibles, dans le cas d'un réacteur à eau bouillante, comme à Fukushima (BWR). Cette vapeur se détend dans une turbine vapeur, puis se condense en eau dans le condenseur, pour retourner vers le coeur et recommencer ce cycle eau/vapeur.
Cas des batiments réacteurs :
- En cas d'accident, il y a des pompes électriques de secours qui envoient de l'eau vers le coeur pour refroidir le combustible.
Le combustible est constitué de pastilles d'oxyde d'uranium empilées dans des tubes d'un métal spécial, le zircaloy. On appelle ces tubes les crayons combustibles. Elles constituent la première barrière entre le combustible et l'environnement. Les gaines de ces crayons sont étanches et doivent le rester, d'où la nécessité de refroidir les gaines par de l'eau, en cas d'accident. Leur étanchéité évite d'envoyer dans l'environnement, des gaz dont l'iode et des produits solides comme le césium.
Ces gaines contenant les pastilles de combustible sont regroupées dans des assemblages de section carré de 17 crayons sur 17 crayons.
Ces assemblages de 289 crayons, sont vissés sur un support, les internes du réacteur, permettant une circulation d'eau de réfrigération entre les crayons.
Les assemblages de combustible constituent le coeur du réacteur. Ce coeur est monté dans une cuve en acier étanche, alimentée en eau par le bas, et envoyant de la vapeur par le haut, dans le cas d'un réacteur à eau bouillante. Des vannes d'isolement permettent d'isoler cette cuve, s'il le faut (vanne coté entrée d'eau et vannes coté sortie de vapeur). Après la première barrière des gaines, cette cuve constitue donc la deuxième barrière, entre l'uranium et les produits de fission d'une part et l'environnement d'autre part. Si le coeur n'est pas alimenté en eau, comme à Fukushima, il faut refroidir cette cuve, par exemple par l'extérieur, comme le font les pompiers de Fukushima, puisque dans cette centrale, la troisième barrière est détruite.
Une enceinte réacteur doit normalement constituer la troisième barrière entre l'uranium et les produits de fission, et l'environnement. A Fukushima, c'est un batiment rectangulaire (En France, c'est soit une peau d'étanchéité en acier et un cylindre de béton précontraint, soit une double enceinte de béton précontraint). A Fukushima, il y a eu perte de ces enceintes. Le manque d'eau de refroidissement dans les cuves des réacteurs a produit une concentration dangeureuse d'hydrogène, risquant de faire exploser les cuves et donc la deuxième barrière d'isolement.
L'Exploitant TEPCO a volontairement dégazé ces cuves, en ouvrant des vannes augmentant ainsi la teneur en hydrogène dans l'enceinte. Des réactions entre cet hydrogène et l'oxygène de l'air ont provoqué des explosions spectaculaires des enceintes, avec des panaches de vapeur. Il y a eu des rejets radioactifs extérieurs à la centrale, puisque l'Exploitant avait ouvert volontairement les vannes de la cuve pour baisser la conentration d'hydrogène dans les cuves. Ces rejets sont des rejets dits concertés. Ils sont radioactifs, mais c'est un moindre mal, devant les risques de rupture des cuves que l'Exploitant a évités, en procédant ainsi.
Avant de procéder à ces rejets volontaires, les exploitants préviennent les Autorités compétentes et font évacuer les populations à environ 10 km autour des centrale, et demandent d'absorber des capsules d'iode environ 1 heure avant les rejets. L'iode de ces capsules sature la thyroide avant que l'iode radioactif arrive au niveau des populations. La thyroide dèja saturée en iode ne retient pas l'iode radioactif.
- L'Exploitant essaye de refroidir les réacteurs, avec les moyens du bord dans un premier temps (hélicoptères, et pompiers). Pour préserver le plus les pompiers, il est impératif de remplacer ce refroidissement par de l'eau circulant par des moto-pompes. Il faut donc réalimenter en électricité la centrale, mais ce n'est pas tout. Il faut que l'eau du tsunami n'ait pas détruit les tableaux électriques, ni les moto-pompes, ni les tuyauteries d'aspiration d'eau et de refoulement vers les cuves, de ces pompes.
En cas de destruction électrique, il faut que l'Exploitant soit très ingénieux et courageux, pour prendre les bonnes dispositions provisoires électriques et mécaniques, dans un milieu très irradiant, très contaminant, en se dépéchant car il ne faut pas que les cuves se détruisent par manque d'eau, aggravant ainsi très fortement l'accident.
Cas des piscines combutibles :
Les piscines de désactivation de combustibles usés, sont des piscines en acier inoxydable. Chaque réacteur a sa piscine de stockage de combustibles usés. Les combustibles usés doivent être refroidis, par de l'eau. Il faut noter qu'avant la remise en électricité, donc des ventilations mettant en dépression les locaux des piscines, il n'y a que les gaines de combustible pour isoler les produits radioactifs de l'environnement.
Il est donc urgent de refroidir et de confiner les piscines par la remise en services des moto-ventilateurs. C'est là aussi un chalenge de l'Exploitant, que j'admire pour sa réactivité et son courage.
Voila, c'est un peu long, mais je pense que vous voyez un peu mieux comment cela fonctionne.