1/11 – Fukushima Daiichi, la situation en 2015 - Sfen

1/11 – Fukushima Daiichi, la situation en 2015

Publié le 28 février 2015 - Mis à jour le 28 septembre 2021
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Quatre ans après l’accident, TEPCO doit gérer un chantier d’une ampleur et d’une complexité exceptionnelles. Alors que les réacteurs 5 et 6 étaient à l’arrêt, que le réacteur 4 était déchargé et les réacteurs 1, 2 et 3 fonctionnaient à pleine puissance, la perte des alimentations électriques et des moyens de refroidissement a entraîné la fusion des 3 cœurs, qui a causé une accumulation d’hydrogène massive à l’origine de plusieurs explosions. Si la situation est désormais sous contrôle, la vigilance reste de mise et d’importants efforts devront encore être consentis pour de longues années, afin que les populations reviennent définitivement.

La maîtrise des installations

Les réacteurs 5 et 6 sont arrêtés dans un état réputé sûr. Depuis le 22 décembre 2014, le réacteur 4 est déchargé et ne contient plus de combustible. Le retrait du combustible de ce réacteur a nécessité 13 mois de travaux, et s’est réalisé sans problème majeur. C’est une étape significative dans la maîtrise de la situation par l’exploitant.

Autres signes de la reprise en mains par TEPCO : le refroidissement constant des réacteurs et des piscines et les très faibles niveaux des rejets résiduels.

Les réacteurs 1, 2 et 3 accidentés sont maintenus à une température entre 20 et 50 °C grâce à l’injection permanente d’environ 5 m3/h d’eau douce. Cette eau circule dans la cuve, l’enceinte de confinement et le tore et refroidit le combustible endommagé. Elle se charge en radioactivité (césium, strontium, antimoine, tritium…) et s’écoule dans les sous-sols des bâtiments où elle se mélange aux infiltrations d’eaux souterraines. Elle est ensuite traitée et réutilisée en partie pour refroidir les réacteurs. De l’azote est également injecté dans les enceintes de confinement et les cuves de ces trois réacteurs pour éviter tout risque de combustion d’hydrogène. Les piscines d’entreposage de combustible sont refroidies en circuit fermé à une température inférieure à 30 °C.

TEPCO a déployé des moyens redondants et des secours électriques pour maintenir le refroidissement et peut désormais intervenir même en cas d’indisponibilité des circuits de refroidissement. Des matériels ont été installés dans des zones surélevées et une protection anti-tsunami mise en place. Les paramètres essentiels (température de l’eau, niveaux d’eau, teneur en hydrogène…) sont surveillés.

Des événements techniques (variation de débit d’injection d’eau, fuites de circuits d’eau, chutes de débris lors de travaux de montage, départs de feu, pertes temporaires de refroidissement des piscines…) se produisent encore, mais de moins en moins fréquemment et la plupart du temps sans conséquence notable. On peut désormais souligner une amélioration globale de la situation sur le site de l’accident.

TEPCO a défini un plan en trois étapes pour préparer le démantèlement de Fukushima Daiichi.

Il s’agit dans un premier temps de retirer le combustible des piscines d’entreposage des réacteurs 1, 2 et 3, comme cela a été fait sur le réacteur 4. Les opérations doivent débuter dès cette année pour le réacteur 3, en 2017 pour le 2 et en 2019 pour le 1.

Une seconde étape consistera à caractériser précisément l’état des réacteurs 1, 2 et 3 pour engager le retrait des combustibles fondus. Les opérations devraient débuter en 2020 pour les réacteurs 2 et 3 et vers 2025 pour le réacteur 1.

Enfin, le démantèlement complet de la centrale sera engagé sur une durée estimée entre 30 et 40 ans. Dans un premier temps, les réacteurs 5 et 6, arrêtés depuis 2011, seront démantelés, l’expérience acquise alors servant à préparer le démantèlement des réacteurs accidentés.

TEPCO estime par ailleurs pouvoir annoncer que la dose aux limites du site de Fukushima Daiichi sera inférieure à 1 mSv dès la mi-2015.

Les rejets maîtrisés et le traitement des eaux contaminées

Les infiltrations et contaminations des semaines suivant l’accident peuvent encore occasionner des rejets diffus dans le sol et les eaux souterraines. Et des poussières contaminées peuvent être remises en suspension. TEPCO poursuit ses travaux pour maîtriser ces effets, en recouvrant les bâtiments réacteurs et en contrôlant la pression dans les enceintes de confinement par inertage. En 2013, le bâtiment réacteur 4 a été recouvert d’une structure pour évacuer les assemblages combustibles de la piscine d’entreposage. Elle sera déposée courant 2015 pour poursuivre les travaux de démantèlement. Des travaux identiques sont en cours sur le réacteur 3 le plus dégradé dont la piscine sera la seconde à être vidée. TEPCO a annoncé le 16 mars 2015 commencer les travaux préparatoires au retrait des assemblages de la piscine du réacteur 1.

Les eaux souterraines, polluées, sont surveillées et traitées. Pour éviter qu’elles ne se déversent dans l’océan, TEPCO a installé un écran d’étanchéité et des pompages entre les stations de pompage des réacteurs. Un mur d’étanchéité d’environ 900 mètres de long a été érigé entre 2012 et 2013 en bordure de l’océan pour intercepter les écoulements souterrains, en aval du site. Comme le souligne l’IRSN, « les dispositions prises par TEPCO apparaissent de nature à limiter les relâchements vers l’océan, voire à les empêcher si elles sont totalement efficaces. Toutefois, les pompages de nappe associés conduisent à augmenter les flux d’effluents à gérer » [1].

L’eau de refroidissement des réacteurs, chargée en radioactivité, se mélange dans les sous-sols aux infiltrations d’eaux souterraines (environ 400 m3/jour). TEPCO doit donc traiter et entreposer ces volumes croissants. Trois dispositifs de traitement étaient opérationnels dès 2011 mais partiellement efficaces. Un système supplémentaire a été ensuite développé par TEPCO, plus efficace – sauf pour le tritium – permettant de traiter 250 m3/jour. En janvier  2015, l’ensemble des systèmes (Advanced liquid processing system – ALPS) permet de traiter en moyenne 1 300 m3 d’eau par jour. Le volume d’eau contaminée entreposée diminue régulièrement et est inférieur à 300 000 m3. En octobre 2014, un autre système, dédié au retrait du strontium, a été mis en service. Le 16 mars 2015, TEPCO annonçait que 90 % de l’eau entreposée sur le site serait traitée d’ici la fin du mois de mai.

Cependant, après traitement, TEPCO devra encore obtenir les autorisations pour rejeter des eaux traitées contenant une radioactivité résiduelle, dont le niveau reste encore à définir par l’Autorité de sûreté japonaise (NRA). En attendant, TEPCO entrepose ces volumes (environ 600 000 m3) et dispose d’une capacité d’entreposage de 800 000 m3. Les moyens de stockage sont divers : plus de 300 réservoirs horizontaux soudés, plus de 200 réservoirs cubiques soudés, plus de 300 réservoirs verticaux à assemblage par brides,

7 réservoirs enterrés… Ces deux derniers types de capacités ont rencontré des problèmes d’étanchéité causant des pollutions localisées des sols. Depuis avril  2014, les réservoirs neufs livrés à TEPCO sont désormais soudés et l’exploitant a procédé à de nombreuses améliorations de ses moyens d’entreposage et de leur suivi.

Des galeries enterrées contiennent environ 11 000 m3 d’eau contaminée non traitée que TEPCO va pomper. Auparavant, ces galeries doivent être isolées de toute arrivée d’eau. En 2014, une première tentative de geler cette eau n’a pas donné satisfaction. TEPCO emploie désormais une technique alternative de cimentation qui commence à porter ses fruits. C’est aussi en réduisant les infiltrations d’eaux souterraines que le volume d’eau global va pouvoir diminuer.

Pour réduire le niveau des nappes d’eau autour des bâtiments, TEPCO a mis en place un système qui pompe les eaux souterraines en amont des bâtiments nucléaires et les rejette après contrôle. Les premiers rejets ont eu lieu en mai  2014, après autorisation des autorités et de la coopérative de pêcheurs de Fukushima.

Enfin, une ceinture de gel autour des bâtiments nucléaires, jusqu’à une trentaine de mètres de profondeur, permettra, selon TEPCO, de confiner la nappe [2]. Les travaux, débutés en mai  2014 pourraient être terminés en septembre  2015.

Le suivi médical des travailleurs sur le site et les conditions de travail

Selon le Japan Atomic Industrial Forum (JAIF), entre 6 000 et 7 000 personnes, dont plus de la moitié est originaire de la région de Fukushima, travaillent actuellement sur le site de Fukushima Daiichi. À fin janvier  2015, 4 392 salariés de TEPCO et 36 177 salariés d’entreprises prestataires sont intervenus entre le 11 mars 2011 et le 31 décembre 2014. La dose moyenne reçue sur la période est de 23,11 mSv pour les salariés TEPCO et de 10,85 mSv pour les salariés prestataires [3]. La dose reçue dans les premiers jours après l’accident compte pour beaucoup dans cette moyenne sur plus de trois ans. Aujourd’hui, les travailleurs dépassant les 20 mSv/an sont l’exception. Les moyens mis en œuvre par l’exploitant pour établir ces évaluations ont été reconnus comme concordants avec ceux des experts indépendants de l’UNSCEAR (Comité des Nations Unis chargé de l’étude des effets des expositions aux rayonnements ionisants), au moins pour les travailleurs ayant reçu les doses les plus élevées entre 100 et au-delà de 250 mSv. Si 9 décès de travailleurs ont été enregistrés à Fukushima Daiichi, les autorités japonaises confirment qu’aucun ne peut être imputé à une exposition aux rayonnements ionisants.

Une base de données rassemble les informations relatives au suivi médical des travailleurs. Chacun, y compris ceux qui ne sont plus engagés sur le site, bénéficie d’un bilan médical de base (examens ophtalmologique, auditif, cardiovasculaire, pulmonaire, digestif), d’analyses biologiques et d’une évaluation de son état psychologique et psychiatrique. Les travailleurs ayant reçu une dose supérieure à 50 mSv (2 219 personnes) ont un suivi particulier pour prévenir l’apparition d’une éventuelle cataracte et ceux ayant reçu une dose supérieure à 100 mSv (174 personnes) ont des examens complémentaires pour suivre d’éventuels dysfonctionnements thyroïdiens et l’apparition de cancers (poumon, estomac, colon).

Selon les travaux de l’UNSCEAR [4], environ 17 500 comprimés d’iode stable ont été distribués à partir du 13 mars 2011 à environ 2 000 travailleurs, pompiers, policiers et personnels de la sécurité civile, pendant plus de 14 jours pour 230 d’entre eux. Aucun effet collatéral n’a été observé. L’UNSCEAR a également conclu en 2014 qu’aucun syndrome d’irradiation aigu n’avait été observé. À long terme, le comité estime que pour les 174 personnes ayant reçu une dose supérieure à 100 mSv (140 mSv en moyenne), 2 à 3 cas de cancers pourraient survenir en plus des 70 attendus en l’absence d’exposition aux rayonnements ionisants. De la même manière, un cas de leucémie pourrait être induit par l’exposition.

Vers plus de transparence et d’information

Même si de nombreuses -données étaient déjà disponibles depuis longtemps, TEPCO s’engage à aller plus loin. Le 30 mars 2015, le président de TEPCO a annoncé une révision de sa politique de gestion des données sur les mesures radiologiques relevées à la centrale. L’intégralité des résultats sera désormais publiée et accessible au grand public sur le site Internet de TEPCO. L’exploitant souhaite ainsi répondre aux nombreuses critiques qu’il a essuyées en février après avoir annoncé une probable fuite d’eau radioactive dans l’océan, identifiée depuis mai  2014. Pour plus de transparence, une entité indépendante auditera régulièrement les données publiées.

TEPCO a également annoncé la nomination du Docteur John Crofts – Chef du bureau de surveillance de la sûreté nucléaire (Nuclear Safety Oversight Office, NSOO) de l’électricien – au poste de Chef de la sûreté nucléaire. Le NSOO suit et conseille TEPCO depuis 2013 en matière de sûreté. Il va être réorganisé et rattaché directement à la Présidence de l’entreprise. John Crofts, expert en matière de sûreté, était chargé de la sécurité à l’UKAEA (United Kingdom Atomic Energy Authority). 


IRSN- Accident nucléaire de Fukushima Daiichi – Point de la situation en mars 2015

http://www.irsn.fr/FR/connaissances/Installations_nucleaires/Les-accidents-nucleaires/accident-fukushima-2011/fukushima-2015/Documents/IRSN_fukushima_point_installations_201503.pdf 

RGN4_2014 Repenser les organisations d’ingénierie face à l’accident nucléaire sévère : le concept de l’ingénierie d’urgence Franck Guarnieri – Sébastien Travadel et RGN5_2014 Le démantèlement de la centrale de Fukushima Daiichi : un long processus, Jean-Pierre Pervès

En France, la dose moyenne reçue par les travailleurs soumis aux rayonnements ionisants est de 0,19 mSv.

L’UNSCEAR (United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation) est le Comité scientifique de l’ONU sur les conséquences des rayonnements ionisants. 

par Isabelle Jouette (SFEN), avec les éléments recueillis auprès de l’IRSN, de TEPCO, et du Japan Atomic Industrial Forum (JAIF)