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Tchernobyl : circonstances et causes

Tchernobyl : une explosion suivie d’un feu de graphite

La centrale ukrainienne de Tchernobyl comptait, en 1986, 4 réacteurs de type RBMK. Ce type de réacteurs était connu pour avoir des faiblesses intrinsèques de conception : absence d’enceinte de sécurité, existence de régimes de fonctionnement instables, systèmes de barres de sécurité insuffisants. Néanmoins, le réacteur numéro 4, entré en service en 1984, aurait pu continuer longtemps sa carrière si une équipe d’opérateurs n’avait mené une expérience malencontreuse lors d’un arrêt programmé du réacteur.

En réduisant la puissance du réacteur, les opérateurs le firent évoluer dans une zone de fonctionnement instable où le réacteur ne pouvait être piloté qu’en respectant des consignes fermes de sécurité. Pour mener à bien le test, les opérateurs commirent des erreurs qui les conduisirent à violer ces consignes. Étant donné le régime d’instabilité, ces actions finirent par provoquer l’accident.

Le réacteur accidenté
Le 26 avril 1986, le cœur du réacteur N°4 de la centrale de Tchernobyl explose. Des fragments du cœur sont projetés à travers le toit d’où s’échappera durant dix jours un panache de poussières radioactives. La photographie montre l’état du réacteur après l’explosion, avant la construction d’un sarcophage qui empêchera que la radioactivité présente dans la lave et les structures restantes ne se dispersent dans l’environnement. On aperçoit derrière l’unité jumelle N°3 qui continuera à fonctionner jusqu’en décembre 2000 (Source IRSN).
© DR ©

Un engrenage fatal :

Résumé de l’engrenage fatal qui a conduit à la destruction du réacteur numéro 4 le 26 avril 1986:

– 25 avril, entre 13h et 23h : Le réacteur est maintenu à mi puissance pour répondre à la demande d’électricité.
– 26 avril : Vers 23h, les opérateurs reprennent la procédure de baisse de puissance, mais celle-ci chute de manière excessive : le réacteur n’est plus stable. Néanmoins, les opérateurs tentent de faire remonter la puissance.
– 1h15 : En violation de la procédure, les opérateurs décident de poursuivre malgré tout le test et bloquent les signaux d’arrêt d’urgence.
– 1h22 : Le calculateur ordonne l’arrêt immédiat. De nouveau, le personnel décide toutefois de continuer l’essai.
– 1h23’04” : Les vannes d’admission de la turbine sont fermées : la pression de vapeur augmente dans le réacteur.
– 1h23’40” : Le chef opérateur ordonne l’arrêt d’urgence : la totalité des barres est descendue dans le cœur. En vain.
– 1h23’44” : Le pic de puissance est atteint.

Sous l’effet de la chaleur dégagée, l’eau de refroidissement se vaporise, les tubes de force contenant les crayons de combustible éclatent et, sous l’effet de la pression vapeur, une déflagration soulève la dalle supérieure du réacteur, d’un poids de 2 000 tonnes, et éjecte des fragments d’éléments combustibles provoquant une trentaine de foyers. Il faudra 3 heures aux pompiers pour les éteindre.

10 jours de rejets
Les rejets radioactifs lors de l’accident de Tchernobyl ont duré 10 jours. Deux explosions ont été responsables du rejet initial de matières radioactives par un nuage de plusieurs kilomètres de haut, dispersé ensuite sous la forme d’un panache dont une partie s’est élevée à plus de 1200 m. Le cœur laissé à nu du réacteur et, en particulier l’incendie du modérateur en graphite, ont été ensuite à l’origine d’un dégagement continu de grandes quantités de matières radioactives dans l’atmosphère (sous forme de gaz, d’aérosols et de particules). Le feu dans le modérateur en graphite n’a été arrêté qu’au bout de 10 jours. (Source: Atlas de Tchernobyl).
© IN2P3 ©

Un feu de graphite

Parallèlement, le graphite prend feu : gaz et poussières radioactifs seront émis pendant 10 jours. L’incendie est entretenu par l’intense chaleur dégagée dans le cœur et qui n’est plus évacuée. Cette chaleur est due principalement aux désintégrations radioactives des produits de fission à courte vie. Le dégagement de chaleur diminue, mais est encore d’une dizaine de milliers de kilowatts au bout d’une semaine.

La partie supérieure du réacteur est à l’air libre. Du 27 avril au 10 mai, 5 000 tonnes de matériaux (sable, bore, argile, plomb…) sont déversées par hélicoptère pour recouvrir le réacteur.

Il aura fallu six erreurs humaines graves pour engendrer la catastrophe : deux violations volontaires de consignes permanentes, un non-respect de la procédure d’essai prévue et trois déverrouillages volontaires des protections automatiques. L’accident n’aurait pas eu lieu si une seule des six erreurs n’avait pas été commise.

DOCUMENTS SUR LES CAUSES ET LE DÉROULEMENT DE L’ACCIDENT

– 1) : Un essai malencontreux : Une suite d’erreurs et de violations de règles
– 2) : Incendie du réacteur de Tchernobyl qui a suivi
– 3) : Défauts de conception (RBMK) à Tchernobyl

 

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