La sûreté nucléaire 40 ans après l’accident de la centrale nucléaire de Three Mile Island
Le 28 mars 1979, à la centrale nucléaire de Three Mile Island (TMI) en Pennsylvanie (Etats-Unis), une série de défaillances matérielles et humaines provoquaient la fusion partielle du cœur d’un réacteur nucléaire.
Cet accident que l’on pensait alors totalement improbable a eu un retentissement considérable et a entraîné une soudaine prise de conscience : les risques associés au fonctionnement des réacteurs nucléaires de production d’électricité devaient être reconsidérés en profondeur.
Lors de cet accident, près de la moitié du cœur du réacteur a fondu et environ 20 tonnes de matériaux en fusion, provenant de cette dégradation, ont atteint le fond de la cuve du réacteur, heureusement sans la percer. La rapidité avec laquelle cette fusion s’est produite a également surpris.
Les enseignements tirés de l’accident ont marqué un tournant majeur dans l’évolution de l’approche de sûreté des réacteurs nucléaires dans le monde. Aujourd’hui encore, ces enseignements restent le fondement des actions de renforcement de la sûreté, qu’elles concernent les aspects techniques, comme la maîtrise des accidents de fusion de cœur, ou les aspects organisationnels et humains, comme la gestion des situations accidentelles.
Indépendamment des recherches menées sur les accidents de fusion du cœur, l’accident de TMI a été riche d’enseignements, pour la plupart confortés par ceux de l’accident de Fukushima : importance de la défense en profondeur, des facteurs humains, des procédures de conduite pour les opérateurs et de la hiérarchisation des alarmes, rôle essentiel de l’enceinte de confinement, barrière ultime entre les substances radioactives et l’environnement.
Conséquences de l’accident de TMI sur l’environnement et la santé du public
Malgré la fusion partielle du cœur du réacteur et l’important relâchement de produits radioactifs dans l’enceinte de confinement, les conséquences radiologiques immédiates dans l’environnement ont été faibles, l’enceinte de confinement ayant en effet rempli son rôle.
Cependant, pendant une semaine, les autorités en charge de la protection des personnes se sont interrogées sur le degré de gravité de l’accident et sur la nécessité de procéder à une évacuation des habitants du voisinage. Les informations contradictoires données par les autorités ont inquiété les populations et plus de 200 000 personnes ont fui la région au cours de la crise.
Enseignements tirés de l’accident concernant la physique des accidents de fusion du cœur
L’accident de TMI a conduit au développement de nombreux programmes de recherche et de développement au plan international concernant la physique des accidents de fusion du cœur, visant à améliorer la compréhension des phénomènes survenant lors d’un tel accident. De nombreux résultats expérimentaux ont depuis lors été acquis pour ce qui concerne les phénomènes associés à un accident de fusion du cœur d’un réacteur à eau.
Les deux premières phases de l’accident (la perte de réfrigérant primaire et le début de l’échauffement du cœur) sont aujourd’hui correctement prédites par les outils de simulation. En revanche, la phase de renoyage du cœur et les phases ultérieures de la dégradation du cœur ne sont pas encore correctement prédites. Des programmes de recherche sont conduits au niveau international, notamment par l’IRSN, en vue d’améliorer les connaissances dans ces domaines.
Enseignements tirés de l’accident pour la sûreté des centrales nucléaires en France
L'accident est venu confirmer que des cumuls de défaillances étaient susceptibles de conduire à un accident grave. Indépendamment des recherches menées sur les accidents de fusion du cœur, les réflexions en matière de sûreté ont porté sur trois grands sujets :
- la place de l’humain dans la conduite des installations
Avant l’accident de TMI, les analyses de sûreté examinaient principalement la fiabilité des composants du réacteur nécessaires à la sûreté. L’accident a mis en exergue le fait, connu mais peu étudié, que l'humain est un maillon essentiel de la sûreté. La reconnaissance explicite du rôle de l’humain dans la sûreté a conduit à des améliorations dans deux directions techniques qui visent à renforcer l'organisation, à préciser le partage des responsabilités et les apports de chacun des acteurs.
- l’expérience tirée de l’exploitation des centrales nucléaires
Un incident précurseur très semblable à celui de TMI, mais sans dommage pour le réacteur, a eu lieu en 1977 sur un réacteur américain du même type. Les opérateurs avaient commis la même erreur d’analyse qu’à Three Mile Island, mais les enseignements apportés par cet incident n’avaient pas été traduits en instructions aux opérateurs.
- la gestion des situations d’urgence
L’accident de Three Mile Island a montré que les opérateurs, les responsables de la centrale et les autorités en charge de la protection des populations n’étaient pas suffisamment préparés pour traiter un accident de fusion du cœur.
Il est dès lors apparu indispensable de développer les moyens nécessaires pour traiter de telles situations de manière moins improvisée. A partir des années 1980, les plans d’urgence spécifiques aux installations nucléaires ont été mis en place en France.
Faire avancer la sûreté : une dynamique d’amélioration permanente
40 ans après TMI, la démarche de sûreté a évolué, apprenant des connaissances issues de la recherche, de l’exploitation des installations et de l’étude des accidents.
Il convient toutefois de garder à l’esprit que la sûreté n’est jamais définitivement acquise, que l’accident est toujours possible et que tous les acteurs de la sûreté doivent maintenir un haut niveau de vigilance pour limiter autant que possible l’occurrence d’un accident.