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Fukushima : vider les piscines

Évacuer les matiùres radioactives des piscines d’entreposage

Les piscines qui se trouvent Ă  proximitĂ© du cƓur des rĂ©acteurs permettent de dĂ©charger sous eau les assemblages de combustible usĂ© devenus trĂšs radioactifs aprĂšs avoir subi trois Ă  quatre annĂ©es les rĂ©actions de fission. Ces assemblages y sont entreposĂ©s pour refroidir et laisser leur radioactivitĂ© dĂ©croĂźtre. La durĂ©e de cet entreposage est de quelques annĂ©es. Elle dĂ©pend de la gestion choisie.

Les exploitants japonais, en attendant la mise en service de leur usine de retraitement de Rokashomura, tendent Ă  entreposer sur une plus longue durĂ©e qu’en France leurs assemblages usĂ©s dans les piscines attenantes aux rĂ©acteurs, avant de les transfĂ©rer dans de grandes piscines sur le site des centrales. Plusieurs des piscines attenantes aux rĂ©acteurs de la centrale de Fukushima Ă©taient ainsi caractĂ©risĂ©s par un nombre Ă©levĂ© des assemblages de combustibles usĂ©s entreposĂ©s.

Le transfert des assemblages trĂšs radioactifs hors des piscines est une opĂ©ration complexe qui nĂ©cessite du temps. Ces piscines oĂč sont entreposĂ©s des combustibles sortis des rĂ©acteurs rĂ©sisteraient-elles en cas de nouveau sĂ©isme ? Dans quel Ă©tat sont elles ? Des inquiĂ©tudes se sont faites jour Ă  propos de la piscine du rĂ©acteur N°4 oĂč s’était produit un sĂ©rieux accident en mars 2011. Ces inquiĂ©tudes ont Ă©tĂ© trĂšs amplifiĂ©es par certains mĂ©dias.

État du remplissage des  piscines d’entreposage à Fukushima
Les assemblages de combustibles usĂ©s dĂ©chargĂ©s dans les piscines rĂ©acteurs de Fukushima pouvaient y sĂ©journer plusieurs annĂ©es avant d’ĂȘtre regroupĂ©s dans une piscine commune. Un nombre Ă©levĂ© d’assemblages s’était accumulĂ© dans certaines piscines. Le rĂ©acteur N4 Ă©tait Ă  l’arrĂȘt. Son combustible venait d’ĂȘtre transfĂ©rĂ© dans la piscine d’entreposage attenante, devenue la plus chargĂ©e des 6 rĂ©acteurs. Les assemblages de combustibles Ă  peine sortis du coeur n’avaient pas eu le temps de refroidir.
© IN2P3/Source Conf. B.Barré ©

État du remplissage des piscines : Ă©vacuation des matiĂšres radioactives.

Dans quel état étaient les piscines ? Quelle chaleur dégageaient-elles ? Quels risques présentaient-elles ?

La tempĂ©rature Ă©tait alors maintenue au dessous de 30°c dans les piscines des rĂ©acteurs 1 Ă  6 ainsi que dans la piscine commune de la centrale oĂč sont transfĂ©rĂ©s au bout de quelques annĂ©es les combustibles usĂ©s des piscines. De l’eau de mer ayant Ă©tĂ© utilisĂ©e en mars 2011, les piscines 2 Ă  4 ont Ă©tĂ© dessalĂ©es.

Des 6 piscines de rĂ©acteurs de la centrale, c’est la piscine du rĂ©acteur N°4 qui contenait le plus de combustible : 264 tonnes d’uranium. Le cƓur venait d’ĂȘtre vidĂ© de son combustible trĂšs radioactif transfĂ©rĂ© de la cuve dans la piscine attenante. Une charge Ă©quivalente de combustible neuf non radioactif Ă©tait en attente. Se trouvaient Ă©galement dans la piscine des assemblages de combustibles provenant des dĂ©charges prĂ©cĂ©dentes.

Renforcement de la piscine du réacteur N°4
Les piscines comportent un “liner” mĂ©tallique dont l’étanchĂ©itĂ© a  tenu lors du sĂ©isme du 11 mars 2011 et les explosions d’hydrogĂšne. De façon Ă  Ă©viter une vidange intempestive de la piscine lors d’un nouveau sĂ©isme et d’éventuelles explosions, des travaux de renforcement furent rĂ©alisĂ©s sous  forme de renforts mĂ©talliques fixĂ©s sous la structure avec du bĂ©ton coulĂ©.
© IRSN ©

Il y avait-il un risque de vidange brutale de la piscine ? L’évolution de la chaleur dĂ©gagĂ©e par les matiĂšres radioactives montre que depuis l’épisode des 16-19 mars 2011, qui avait nĂ©cessitĂ© de refroidir la piscine du rĂ©acteur N°4 avec de l’eau de mer, cette chaleur (et donc la radioactivitĂ©) avait Ă©tĂ© divisĂ©e environ par 10 en 18 mois et davantage ensuite. Cette diminution offrait plus de temps pour rĂ©tablir un refroidissement, l’obstacle principal Ă©tant la prĂ©sence d’un intense rayonnement gamma.

Dans le cadre des mesures antisismiques, les piscines avaient Ă©tĂ© renforcĂ©es d’un liner, une armature mĂ©tallique. Ces structures furent renforcĂ©es par des piliers mĂ©talliques et un soubassement en bĂ©ton. De façon Ă  Ă©viter le risque de rupture de gaines consĂ©cutives Ă  un autre choc sismique laissant Ă©chapper de la radioactivitĂ©, la prioritĂ© fut donnĂ©e Ă  l’évacuation des matiĂšres radioactives des piscines.

Piscine du réacteur N°4 : besoins de refroidissement
Le calcul de l’évolution de la chaleur dĂ©gagĂ©e par les matiĂšres radioactives entreposĂ©es dans la piscine du rĂ©acteur N°4, montre que l’essentiel de cette chaleur (courbe en grisĂ©) provenait du combustible chaud tout juste sorti du cƓur en mars 2011. La chaleur dĂ©gagĂ©e, et donc les besoins de refroidissements, a Ă©tĂ© divisĂ©e par 10 durant les 18 premiers mois aprĂšs l’accident.
© IN2P3 ©

Pour la piscine du rĂ©acteur N°4, aprĂšs le dĂ©blayage des dĂ©bris encombrant les alentours et le dernier Ă©tage, une structure a fut Ă©rigĂ©e Ă  cĂŽtĂ© du bĂątiment, Ă©quipĂ©e d’un pont roulant de grande capacitĂ©. Ce pont roulant permit de descendre dans la piscine un “chĂąteau” de transport dans lequel les combustibles usĂ©s furent glissĂ©s, toujours sous eau afin d’assurer la protection biologique. Les combustibles transfĂ©rĂ©s de leurs paniers mĂ©talliques dans ce lourd «chĂąteau de transport» en acier, puis Ă  destination d’un centre d’entreposage.

Le dĂ©but de l’évacuation commença en novembre 2013 une fois le dispositif d’extraction installĂ©. Les dĂ©licates opĂ©rations de retrait du combustible se dĂ©roulĂšrent sans incident jusqu’au 22 dĂ©cembre 2014, mettant fin Ă  la menace d’une vidange subite de la piscine. TEPCO entreprit ensuite l’évacuation des combustibles usĂ©s des piscines des unitĂ©s 1, 2 et 3. Ces Ă©vacuations sont aujourd’hui terminĂ©es. Il y avait moins de matiĂšres radioactives Ă  retirer de ces piscines, mais les niveaux de radiations autour ces derniĂšres Ă©taient Ă©levĂ©s.

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