La fission est un phénomène par lequel le noyau d'un atome se divise en de nombreuses particules plus légères. Cette fission s'accompagne d'un dégagement d'énergie (chaleur) très important. La chaleur obtenue chauffe un fluide (constitué principalement d'eau) qui produit de la vapeur, fait tourner une turbine qui entraîne un alternateur qui lui-même fabrique de l'électricité. Pour la production d'électricité, on obtient la fission avec des atomes d'uranium radioactif et de plutonium.
La fission peut aussi malheureusement servir à produire une bombe atomique. Ce sont deux bombes de ce type qui ont explosé à Hiroshima et Nagasaki, au Japon, à la fin de la Seconde Guerre mondiale, l'une des deux bombes étant composée d'uranium et l'autre de plutonium.
La fission nucléaire
Comment fonctionne une centrale nucléaire ?
Les déchets radioactifs
C'est un gros problème pour les centrales nucléaires car ils restent nocifs pendant très longtemps et doivent être stockés en respectant des normes de sécurité très strictes.
En France, on les classe ainsi :
les déchets de haute activité (HAVL) et les déchets de moyenne activité et à vie longue (MAVL) : ce sont principalement les déchets issus du cœur du réacteur, hautement radioactifs ; et dont la radioactivité reste notable pendant des centaines de milliers, voire millions d'années !
les déchets de faible et moyenne activité à vie courte (FMA-VC) : ce sont principalement les déchets technologiques (gants, combinaisons, outils, etc.) qui ont été contaminés pendant leur utilisation en centrale ou dans une installation du cycle. Leur nocivité ne dépasse pas 300 ans.
les déchets de très faible activité (TFA) : ce sont principalement des matériaux contaminés provenant du démantèlement de sites nucléaires : ferraille, gravats, béton... Ils sont peu radioactifs mais ils sont plus importants que ceux des autres catégories en volume.
Stockage des déchets Au cours des années 1950, une partie des déchets provenant des centrales nucléaires européennes et américaines ont été jetés à partir de navires dans l'Atlantique et entre les îles anglo-normandes et le cap de la Hague.
L'interdiction définitive du déversement en mer de déchets radioactifs a été votée le 12 mai 1993.
Où sont stockés les déchets radioactifs en France ? En France, le stockage des déchets nucléaires s'effectue dans les centres de stockage des déchets radioactifs définitifs de l'Aube (Soulaines et Morvilliers), du Gard (Marcoule) et de la Manche (cap de la Hague). Les déchets sont stockés en surface. Il s'agit de zones hautement sécurisées. À l'avenir, l'Andra (Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs) envisage de les stocker plutôt à grande profondeur. À ce propos, le laboratoire de Bure (dans la Meuse) étudie depuis 2000 les possibilités d'enfouissement des déchets nucléaires dans des galeries situées à 500 mètres de profondeur. Ce projet très controversé est contesté par un grand nombre d'associations locales et nationales.
Exemple d'un centre d'enfouissement de déchets nucléaires radioactifs
La centrale du Bugey
La centrale nucléaire du Bugey est implantée au cœur de la région du Bugey, sur la commune de Saint-Vulbas (Ain) à environ 45 km de Dolomieu. Elle fait partie des 19 centrales en activité en France. Elle a été ouverte en 1965 et emploie environ 1200 personnes.
Comme toutes les centrales nucléaires, elle fait l'objet de surveillances en permanence et heureusement pour nous, elle n'a pas été construite sur le modèle de la centrale de Tchernobyl.
La catastrophe de Tchernobyl
La catastrophe de Tchernobyl est un accident nucléaire qui s'est produit le 26 avril 1986 dans la centrale nucléaire de Tchernobyl, située en Ukraine, qui faisait partie à l'époque de l'URSS.
Ce matin-là, à 1h23, un test programmé dans le réacteur n°4 (pour évaluer l'efficacité de l'alimentation de secours) tourne mal et entraîne une explosion dans ce même réacteur. Cette explosion disperse une grande quantité de matières radioactives, qui se propagent sur une zone immense et crée un nuage nucléaire qui s'étend jusqu'aux pays voisins et qui contamine tout sur son passage.
C'est la pire catastrophe de l'histoire du nucléaire due à une série d'erreurs commises par les techniciens de la centrale qui ont supprimé plusieurs sécurités sous les ordres de leur supérieur. Les alentours de la centrale ont été évacués et ne sont toujours pas officiellement habitables.
D'autre part, il faut aussi savoir que le but principal était de rentabiliser au plus vite cette centrale (produire le maximum d'électricité). Pour cette raison, la centrale a été construite en ignorant certaines normes de construction ou de sécurité.
Pour des raisons d'économie d'argent, cette centrale n'a pas été construite avec une enceinte extérieure de confinement (un bloc de béton qui recouvre les installations comme on le fait en Europe).
En 1983, l'acte de mise en exploitation expérimentale du réacteur N°4 de la centrale de Tchernobyl était signé alors que toutes les vérifications n'avaient pas été achevées.
Annonce aux infos françaises (29/04/1986)
Reconstitution de l'accident (avril 2000)
Sarcophage de Tchernobyl (24/04/2000)
Retour sur les liquidateurs de Tchernobyl (01/12/2000)
Un nuage radioactif s'est répandu sur toute l'Europe mais il n'avait pas été déclaré par le gouvernement français à l'époque. Quand le nuage est passé au-dessus de la France, les gens se sont déplacés normalement alors qu'il aurait fallu prendre des mesures de sécurité ce jour-là (c'est grave).
Peu de temps après la catastrophe de 1986, les Russes ont construit un sarcophage (un immense coffre) en acier et béton pour isoler le réacteur nucléaire. 25 ans après la catastrophe, ce sarcophage (qui n'était pas très solide dès le départ) est en très mauvais état et il ne suffit plus à empêcher la radioactivité qui continue de s'échapper du réacteur. Un autre projet, appelé Arche de Tchernobyl, a été livré en novembre 2016 avec plusieurs années de retard par rapport au projet initial qui prévoyait une mise en service en 2012.
L'Arche de Tchernobyl consiste à "encercler" le réacteur n°4 à l'aide d'un sarcophage d'acier. L'arche a une hauteur 108 mètres, une largeur de 162 m et une longueur de 257 m. Outre sa fonction de protection de l'ancien sarcophage dégradé, cette arche abrite des ateliers destinés à décontaminer, traiter et conditionner les matériaux radioactifs en vue d'un futur stockage. Tout a été payé ( 1.426 milliards d'euros) par 28 pays financeurs. Durée de la garantie : 100 ans.
Le sarcophage en 2011 dans un état de délabrement avancé
Panorama montrant le chantier de l'arche ainsi que l'ancienne centrale nucléaire
L'Arche de Tchernobyl livrée le 29 novembre 2016
Montage final de l'arche de Tchernobyl (novembre 2016)
L'accident nucléaire de Fukushima au Japon
À la suite du tremblement de terre et du tsunami qui ont dévasté le Nord-Est du Japon le 11 mars 2011, les réacteurs 1, 2 et 3 ont été automatiquement arrêtés (construction parasismique), mais les systèmes de refroidissement ainsi que les systèmes de secours, censés prendre le relais dans ce cas, ont été endommagés par le tsunami qui a suivi le séisme 10mn plus tard. Le problème est qu'il ne suffit pas d'appuyer sur un simple interrupteur pour arrêter un réacteur nucléaire en fusion. Les systèmes de refroidissement n'ayant pas fonctionné, l'accident nucléaire a été inévitable.
Un autre problème est que que la centrale a été construite pour résister à une vague de 5,7 mètres alors que celle du tsunami a été mesurée à 14 mètres au niveau de la centrale. Il a fallu donc trouver d'autres moyens pour refroidir les réacteurs avec de l'eau (de mer par hélicoptère ou camions) qui n'ont pas été très efficaces.
Les dégâts sur l'environnement ont été considérables mais il faudra certainement attendre (comme pour Tchernobyl) de nombreuses années pour mesurer réellement l'importance de cette catastrophe.
Centrale de Fukushima en 2008
La centrale photographiée le 20 mars 2011
Que s'est-il passé à Fukushima ?
En conclusion : L'homme semble maîtriser la technologie nucléaire même si l'accident de Tchernobyl reste l'exception qui confirme la règle. Cependant, comme on l'a vu à Fukushima, la nature nous rappelle parfois qu'elle est la plus forte. L'homme doit en tirer des conséquences et doit certainement commencer à se demander comment remplacer progressivement les 439 réacteurs fonctionnant dans 31 pays différents du monde.
