Savoir et comprendre
Résumé
Les leçons tirées de l'accident de Fukushima en France
23/03/2016
L’accident de Fukushima a conduit à renforcer les dispositions de sûreté, ainsi qu’améliorer les outils de pronostic conçus pour aider les pouvoirs publics en situation de crise et dans la gestion de territoires contaminés après un accident.
Les enseignements pour la sûreté des installations
L’accident de Fukushima a montré une vulnérabilité des installations nucléaires en cas d’agressions naturelles extrêmes et multiples. Au niveau international et en France, il a conduit à renforcer les dispositions de sûreté et à lancer de nouveaux programmes de recherche.
C’est dans ce cadre que les autorités françaises ont défini un « noyau dur post-Fukushima » qui vise à doter les installations de l’Hexagone de moyens opérationnels afin de renforcer la prévention des accidents, la limitation de leurs conséquences et la gestion de la crise associée pour des niveaux d’agressions extrêmes dépassant ceux du référentiel en vigueur.
Définition des niveaux d’aléas naturels extrêmes
Les équipements du noyau dur devront résister à des agressions dont la sévérité dépasse celle considérée dans le référentiel de sûreté de l’installation, notamment pour ce qui concerne le séisme, l’inondation (dont les pluies de forte intensité), les vents extrêmes, la foudre, la grêle et la tornade.
Par ailleurs, le noyau dur devra être opérable en cas de cumul de ces agressions et de perte totale des alimentations électriques n’appartenant pas au noyau dur, ainsi que de la perte de la source de refroidissement n’appartenant pas au noyau dur.
L’Autorité de Sûreté Nucléaire (ASN) a émis la prescription technique qui fixe les exigences de définition du niveau de séisme extrême. Pour ce qui concerne les risques liés à l’inondation et aux autres aléas climatiques, la justification des choix d’EDF fait actuellement l’objet d’une analyse de l’IRSN.
EDF a annoncé la mise en place progressive des mesures « post-Fukushima » sur l’ensemble de ses centrales en renforçant à chaque phase le niveau de sûreté :
- Phase 1. Au cours de cette phase achevée en 2015, EDF a mis en place des moyens matériels et organisationnels, pour certains provisoires, permettant pour l’essentiel de renforcer les capacités d’appoint en eau et en électricité. Sur le plan organisationnel, l’une des dispositions majeures a été la création de la Force d’Action Rapide Nucléaire (FARN), dont l’objectif est de déployer des moyens complémentaires sur un site accidenté en moins de 24 heures.
- Phase 2. En cours de déploiement, cette phase a pour objectif de compléter et de renforcer, d’ici 2020 environ, les moyens de la phase 1 par la mise en œuvre de moyens matériels et organisationnels définitifs, robustes aux agressions extrêmes. Ces moyens constituent les premiers éléments du noyau dur.
- Phase 3. Les modifications associées à cette phase, dont le déploiement débutera en 2019, compléteront et renforceront les dispositions précédentes afin que, à la fin de cette phase, l’ensemble du noyau dur soit installé et opérationnel. La définition par EDF des moyens ultimes nécessaires à l’atteinte des objectifs de la phase 3 est en cours. Elle nécessite des études, dont certaines font déjà l’objet d’un examen de l’IRSN dans la mesure où elles revêtent un caractère structurant.
Le déploiement du noyau dur pour les autres installations nucléaires
Réacteurs de recherche du CEA. Les conclusions de l’examen mené par l’IRSN ont conduit l’ASN à demander aux exploitants de définir un noyau dur pour quatre réacteurs : Phenix (en cours de démantèlement), Osiris (arrêté depuis fin 2015), Orphée (en fonctionnement) et RJH (en cours de construction).
Réacteur à haut flux (RHF) de l’ILL. L’exploitant a proposé des évolutions significatives de l’installation visant à renforcer sa capacité de résistance aux agressions extrêmes. Le noyau dur du RHF sera pleinement opérationnel au premier semestre de l’année 2016.
Installations du cycle du combustible. Cette activité se caractérise par une très grande diversité d’installations, de matières mises en œuvre et de procédés utilisés. Aussi, Areva a défini, au cas par cas, les dispositions du noyau dur. Cette démarche a fait l’objet d’analyses détaillées de l’IRSN. Par ailleurs, Areva a engagé des actions de renforcement des moyens de gestion d’une crise.
Modélisation des retombées radioactives en situation de crise
L’accident de Fukushima a montré la nécessité d’améliorer les outils de pronostic conçus pour aider les pouvoirs publics dans leur prise de décision en situation de crise. Au Japon, la simulation a eu des difficultés à reproduire plusieurs épisodes de dispersion des rejets radioactifs et des écarts ont été constatés entre les résultats de modélisation et les mesures radiologiques dans l’environnement.
Les principales données d’entrée des modèles de dispersion atmosphérique sont constituées des conditions météorologiques et de la caractérisation des rejets :
- Les conditions météorologiques déterminent le transport du panache radioactif dans l’atmosphère. Or, la difficulté d’une bonne prise en compte de l’impact de l’orographie (description du relief terrestre) dans les prévisions météo a été relevée par l’IRSN. Ainsi, les prévisions de précipitations, qui sont responsables de la contamination des sols due au lessivage du panache, ne reflètent pas toujours la réalité.
- Le terme source, c’est-à-dire l’évolution temporelle du débit de chaque radionucléide rejeté dans l’atmosphère, est une donnée essentielle des modèles de dispersion atmosphérique. Or, aucun consensus ne se dégage clairement pour identifier un terme source plus réaliste qu’un autre. Les différences sont imputables aux conditions météorologiques et aux types de mesures exploitées (activité volumique, débit de dose ou dépôt total).
Depuis 2011, les simulations ont gagné en réalisme et dorénavant, les écarts modèle / mesures ont été significativement réduits. Des progrès déterminants ont été réalisés grâce à l’exploitation des différentes sources de prévisions météorologiques, à un plus grand réalisme des termes sources ainsi qu’à une meilleure compréhension des épisodes de contamination de l’environnement.
Ce travail se poursuit encore aujourd'hui. Et pour cause: toutes les études signalent encore des faiblesses et relèvent souvent les mêmes difficultés à modéliser certaines événements de contamination à Fukushima.
Pour l’IRSN, l’amélioration des outils opérationnels d’expertise a pour objectif de faire progresser la pertinence de la réponse de l’Institut en cas d’accident nucléaire, notamment pour ce qui concerne l'exposition des populations :
- Les modèles de dispersion utilisés dans un contexte opérationnel présentent généralement des modélisations du dépôt très simplifiées. Aussi, l’enjeu est de savoir si des modèles complexes prenant en compte la physique des aérosols, leur granulométrie ou encore les précipitations, permettraient de mieux simuler les dépôts.
- Un modèle de dépôt complexe ne résout pas les difficultés à reproduire certains épisodes. Ces difficultés semblent surtout dues aux incertitudes qui demeurent sur les données d’entrée et à la modélisation du comportement du panache dans le contexte d’une orographie complexe.
Coupler les mesures dans l’environnement avec la modèle de la dispersion atmosphérique
Depuis 2011, l’IRSN travaille à améliorer la compréhension de l’accident de Fukushima et de ses conséquences environnementales, en couplant l’analyse des mesures dans l’environnement avec la modélisation de la dispersion atmosphérique.
Ces travaux sont en grande partie réalisés dans le cadre de collaborations internationales. Cette analyse a permis de préciser la trajectoire des panaches dans l’atmosphère et les périodes de lessivage par la pluie conduisant aux principaux épisodes de contamination des sols.
Elle a également révélé des zones ayant subi une contamination atmosphérique importante en césium 137 alors que les dépôts mesurés y sont faibles, et que les débits de dose ne montrent pas de hausse significative (cf. carte ci-dessous).
