Radiation
Les rayonnements sont omniprésents. Nous sommes tous constamment exposés à des niveaux variables de rayonnements ionisants. Ils proviennent du gaz radon naturel (issu de la désintégration de l'uranium naturel dans le sol), du rayonnement cosmique (issu de l'interaction entre les photons et les particules alpha provenant de l'espace et de l'atmosphère terrestre) et même des aliments et boissons (bananes, noix du Brésil, viande rouge, carottes et certaines eaux de source en bouteille). Pour le rayonnement cosmique, l'exposition augmente avec l'altitude. C'est pourquoi les équipages des avions sont officiellement désignés comme des "travailleurs sous rayonnement". Chaque vol transatlantique expose en moyenne chaque passager à une dose de rayonnement équivalente à 5 radiographies de la poitrine. Parmi les autres sources importantes d'exposition aux rayonnements, citons les rayonnements médicaux (provenant des rayons X, des scanners et de l'imagerie nucléaire). Même certains matériaux de construction utilisés au Royaume-Uni émettent des radiations.
En outre, les radiations sont compliquées et souvent - pour le grand public - contre-intuitives. Par exemple, l'isotope "iode 131", qui représentait environ 45 % de la radioactivité dispersée par l'accident de Tchernobyl, peut provoquer un cancer de la thyroïde. Pourtant, ce cancer de la thyroïde peut être facilement évité en prenant des comprimés d'iodure de potassium, comme vous le feriez avec des paracétamols. Cela s'explique par la façon dont fonctionne la chimie de la glande thyroïde. Malheureusement, les autorités soviétiques étaient obsédées par le secret. Donc ils n'ont pas distribué les comprimés. Elles n'ont pas non plus averti la population locale du risque. Par conséquent, les cas de cancer de la thyroïde ont augmenté de manière incontrôlée, principalement chez les enfants qui ont bu du lait de vache contaminé par les retombées du réacteur sinistré. Ces cas médicaux sont présentés par les militants antinucléaires comme la preuve des dangers des radiations, alors qu'il s'agit en fait de la preuve des dangers d'une dictature paranoïaque. Pourtant, le cancer de la thyroïde se traite facilement. De manière contre-intuitive, il est souvent traité avec ... de l'iode 131( !) qui tue toutes les cellules cancéreuses restantes. L'iode 131 - bien que hautement radioactif - a une demi-vie de seulement 8 jours, ce qui signifie par exemple qu'un morceau de fromage qui était radioactif après une exposition à l'iode 131 ne le sera plus et (sans tenir compte des moisissures) sera totalement comestible - sans danger - seulement 3 mois plus tard.
Le rayonnement, quant à lui, peut être décrit comme une énergie en mouvement (https://www.abebooks.co.uk/Radiation-Reason-Impact-Science-Culture-Fear/22511507048/bd). Les rayonnements issus de la radioactivité sont le résultat de modifications de la structure du noyau atomique. Il existe plusieurs types de radioactivité : les particules alpha et bêta, les ondes gamma et les particules neutroniques, qui correspondent respectivement à des flux d'ions hélium, d'électrons, de rayonnements électromagnétiques (similaires aux rayons X) et de particules non chargées.
Le rayonnement gamma fait partie du spectre des ondes électromagnétiques, qui couvre la gamme des ondes radio à longue portée, des rayons X à très courte portée et des ondes gamma. Le spectre visible forme une bande très étroite de ce spectre avec des niveaux d'énergie modérés. Plus la longueur d'onde est courte, plus l'énergie contenue dans un quantum d'énergie (photon) est importante, et donc plus les dommages résultant de l'exposition peuvent être importants. Le spectre peut être grossièrement divisé en deux parties séparées par environ 10 électron-volts (eV). Les rayonnements dont l'énergie est supérieure à 10 eV sont dits ionisants, ceux qui sont inférieurs non ionisants. Le rayonnement ionisant a la capacité d'ioniser les molécules et de les briser. C'est la région du spectre qui contient la radioactivité, c'est-à-dire l'extrémité la plus énergétique de la lumière UV. Les rayonnements non ionisants, provenant par exemple des lignes électriques aériennes ou des téléphones portables, ne peuvent causer de dommages que par échauffement et, en l'absence d'échauffement, ce type de rayonnement est sans danger.
La question clé est de savoir quelle quantité de rayonnements ionisants le corps humain peut tolérer avant que des dommages ne se produisent. Au départ, dans les années 1940 et 1950, l'hypothèse de travail était que les rayonnements pouvaient causer des dommages à toutes les doses, c'est-à-dire qu'un modèle linéaire sans seuil (LNT) était utilisé dans les discussions sur les effets des rayonnements. Cependant, à mesure que les connaissances sur les dommages causés par les rayonnements aux tissus biologiques ont augmenté, il est de plus en plus admis qu'il existe un seuil en dessous duquel aucun dommage n'est causé par les rayonnements aux tissus biologiques. Cette affirmation repose sur des études approfondies menées depuis 1950 sur les groupes de personnes suivants qui ont été exposés aux rayonnements :
a) Les survivants des bombardements d'Hiroshima et de Nagasaki ;
b) Effets des radiations suite à l'accident de Tchernobyl ;
c) Incidence du cancer du poumon et sa corrélation avec les niveaux de radioactivité dans la région où vivent les gens ;
d) Les dossiers médicaux des personnes qui ont travaillé avec des radiations pendant plusieurs décennies, notamment les radiologues médicaux ;
e) Les personnes qui ont travaillé avec la peinture lumineuse dans les décennies allant jusqu'à 1950 ; et
f) Les personnes qui reçoivent des radiations dans le cadre d'un diagnostic médical par imagerie ou d'un traitement par radiothérapie.
Certains de ces exemples seront examinés plus en détail ci-dessous.
Pour évaluer l'effet des rayonnements, il faut non seulement mesurer la quantité reçue par un corps, mais aussi déterminer un facteur tenant compte de la sensibilité de la région du corps. Un autre facteur est la capacité du rayonnement à pénétrer dans les tissus internes. Le rayonnement gamma est le plus pénétrant, le rayonnement bêta l'étant moins. Le rayonnement le moins pénétrant est le rayonnement alpha, dont le rayonnement ne pénètre pas la peau intacte et peut être arrêté par du papier. Toutefois, si des particules alpha pénètrent dans le corps, par une coupure, une injection ou une inhalation dans les poumons, elles sont très dommageables pour les tissus, car il s'agit de particules ionisées relativement grosses.
L'unité utilisée pour mesurer la dose de rayonnement reçue par un corps est le sievert. La définition d'un sievert tient compte non seulement de la quantité de rayonnement reçue par gramme de tissu, mais aussi de l'effet du type de rayonnement sur le tissu. Les rayons X, les rayons gamma et les rayons bêta ont un facteur de pondération de 1 et les particules alpha de 20.
Le débit de dose moyen de rayonnement auquel est exposée la population britannique est de 2,7 milli-sieverts (mSv) par an. Environ 50 % de cette dose est due au radon et au rayonnement gamma émis par des sources radioactives naturelles contenues dans l'eau, le sol et la roche. Le rayonnement cosmique représente 12 % du rayonnement de fond et les traitements médicaux 15 %. En revanche, la radioactivité reçue dans le cadre de l'activité professionnelle (c'est-à-dire les travailleurs de l'industrie nucléaire et les retombées) est insignifiante et représente 0,5 % de la dose moyenne totale. Public Health England (PHE) a déclaré en 2011 qu'une personne était soumise à un rayonnement de 0,08 mSv lors d'un vol transatlantique alors qu'un travailleur de centrale nucléaire recevait 0,18 mSv/an. Ainsi, les passagers volant de Londres à New York recevront plus de radiations après 2 ou 3 voyages que le personnel travaillant dans les centrales nucléaires en un an.
Les survivants d'Hiroshima et Nagasaki
Au moment du bombardement, la population des villes était de 429 000 habitants. On estime que plus de 103 000 personnes sont mortes dans l'explosion, l'incendie et les premiers effets des radiations. Depuis 1950, les effets des radiations sur les survivants ont été largement étudiés.
Une question importante est de savoir combien d'habitants de ces villes japonaises en 1945 ont succombé à un cancer radio-induit au cours de la période 1950-2000. La conclusion générale est que la probabilité de survivre jusqu'en 1950 et de mourir d'un cancer (non causé par les radiations) entre 1950 et 2000 était de 7,9 %. En comparaison, la probabilité de survivre puis de mourir d'un cancer radio-induit au cours de cette période n'était que de 0,4 %.
Hiroshima par Rap Dela Rea.
Plus important encore, pour notre compréhension des effets des niveaux faibles à moyens de rayonnement sur les cancers, il a été constaté que les doses de rayonnement inférieures à 100 milli-sieverts n'augmentaient pas de manière significative le nombre de cas de leucémie. Les survivants qui ont reçu des doses de radiation supérieures à 200 milli-sieverts ont malheureusement eu plus de chances de développer une leucémie. Le groupe témoin de cette étude était constitué de 25 580 personnes vivant au Japon en dehors des villes bombardées et n'ayant reçu aucune radiation importante.
Quelles ont été les conséquences de Tchernobyl sur la santé ?
L'accident de Tchernobyl en 1986 est le seul accident de réacteur commercial à avoir fait des victimes.
Il ne s'agit pas de minimiser l'importance de l'accident, mais de le replacer dans le contexte des milliers de décès causés par des accidents dans les industries des combustibles fossiles au cours des 50 dernières années.
Deux personnes sont décédées immédiatement après l'accident des suites de l'explosion et une troisième d'une crise cardiaque. 237 secouristes ont été hospitalisés et 134 d'entre eux ont été diagnostiqués avec un syndrome d'irradiation aiguë. Cinq pompiers sont morts la première nuit et 23 autres sont morts dans le mois qui a suivi du syndrome d'irradiation aiguë. En 2004, 19 autres personnes du groupe exposé aux plus hauts niveaux de radiation étaient décédées, probablement à la suite de leur exposition à la radioactivité après Tchernobyl. Ainsi, à la suite de l'accident de Tchernobyl, 28 personnes au total sont mortes des effets aigus des radiations, une d'une crise cardiaque et 19 de causes incertaines.
De nombreuses études ont été réalisées sur les conséquences sanitaires à long terme sur les personnes exposées aux radiations de l'accident de Tchernobyl. Étant donné le peu d'informations disponibles sur la santé publique de la population exposée avant 1986, il est difficile de procéder à des évaluations précises. L'Agence internationale de l'énergie atomique (AIEA) a créé un Forum Tchernobyl en 2003 pour étudier les conséquences de l'accident sur l'environnement et la santé. Le rapport le plus définitif sur l'accident a été publié en 2006. Le Forum Tchernobyl comprenait des experts de l'AIEA, de l'OMS et du Comité scientifique des Nations unies pour l'étude des effets des rayonnements ionisants (UNSCEAR), ainsi que des représentants du Belarus, de l'Ukraine et de la Fédération de Russie. Un rapport complet a été publié par le Forum Tchernobyl en 2006, qui prévoit qu'à terme, 4 000 personnes pourraient mourir d'un cancer lié à l'accident de Tchernobyl.
Tchernobyl, Oblast de Kiev par Viktor Hesse
Deux autres rapports, l'un de Greenpeace affirmant que Tchernobyl a causé jusqu'à 200 000 décès d'ici 2004, et le second de TORCH, commandé par le parti des Verts/Alliance libre européenne en Europe, estiment que 30 000 à 60 000 décès par cancer résulteront de Tchernobyl. Il est clair qu'il y a un grand désaccord entre le rapport scientifique officiel et ceux commandés par les écologistes - alors qui a raison ?
Une façon d'estimer le nombre probable de décès par cancer dus à Tchernobyl consiste à comparer les niveaux de rayonnement auxquels différents groupes de personnes ont été exposés avec les niveaux de rayonnement naturels de la région, puis à comparer les niveaux de cancer pour chaque groupe de rayonnement de fond avec les estimations du Forum Tchernobyl et des groupes environnementaux. Cette démarche est similaire aux analyses effectuées sur l'effet des radiations sur les niveaux de cancer après Hiroshima et Nagasaki.
Quatre groupes de personnes ont été exposés à des doses importantes de radiations provenant de Tchernobyl.
a) 240 000 personnes impliquées dans l'opération de nettoyage (les liquidateurs). Le niveau moyen de radiation pour ce groupe était de 100mSv.
b) Un groupe de 116 000 personnes évacuées en 1986 de la zone d'exclusion de 30 km hautement contaminée. Ce groupe a reçu une dose moyenne de 33mSv.
c) Un groupe de 220 000 personnes évacuées d'une zone plus vaste entre 1986 et 2005, avec une dose cumulée de plus de 50 mSv au cours de ces années.
d) 5 millions de personnes vivant dans la zone la plus large qui a reçu les retombées de l'accident et a reçu des doses de 10-20mSv entre 1986 et 2005.
Les doses pour toute autre personne en Europe étaient négligeables. En revanche, le rapport TORCH n'accepte pas que les doses pour le reste de l'Europe soient négligeables et a donc inclus des estimations des effets des radiations sur toutes les zones contaminées en Europe. Tous les rapports soulignent cependant qu'il y aura une incertitude considérable dans les chiffres cités.
Pour aider à planter le décor, le rayonnement de fond annuel varie dans différentes parties du monde.
Au Royaume-Uni, elle est de 2,7 mSv. Ainsi, sur 20 ans, les citoyens britanniques reçoivent en moyenne une dose cumulée de 54 mSv. La majeure partie de cette dose provient du radon, un gaz émis par des sources minérales telles que l'eau, le sol et les roches. Les émissions de radon sont plus élevées dans certaines parties du Devon et des Cornouailles que dans le reste du Royaume-Uni. Rien ne permet d'affirmer que le cancer du poumon est significativement plus élevé dans ces comtés que dans le reste du Royaume-Uni. (Le cancer du poumon est le cancer concerné car le radon, un émetteur alpha (demi-vie (t1/2) = 3,8 jours), est inhalé dans le poumon).
La dose de rayonnement de fond à Kiev est d'un peu moins de 1 mSv par an ou une dose cumulée de 20 mSv sur 20 ans. D'autres chiffres importants indiquent qu'une dose unique de 5 500 mSv entraîne une mortalité de 50 % et que les risques de cancer sont détectables au-dessus de 100 mSv, mais que les doses de rayonnement inférieures à 100 mSv sont essentiellement sans risque. Il semblerait donc que seuls les 240 000 membres du groupe (a), les liquidateurs (le groupe de personnes envoyées immédiatement après l'accident pour commencer à réparer les dégâts), puissent avoir un risque accru de développer un cancer à la suite de l'exposition aux rayonnements après Tchernobyl. Sur la base du nombre de décès survenus après Hiroshima et Nagasaki, on a calculé que le risque supplémentaire de cancer pour 1 000 personnes suite à une exposition aux radiations était de 0,9 à 1,3 %. La Commission internationale de protection radiologique a calculé que le risque de décès lié au cancer était de 5 % par homme-sievert (dose collective reçue par un groupe de personnes pendant une période donnée). L'exposition de la population aux radiations après Tchernobyl a été estimée à 150 000 hommes-sieverts. Ainsi, en se basant sur une probabilité de 5 % de décès liés au cancer, on obtient un chiffre de 7 500 décès liés au cancer. Toutefois, si l'on exclut les faibles doses, ce qui serait l'ajustement correct sur la base des données actuelles, on peut s'attendre à un nombre de décès liés au cancer d'environ 4 000 décès supplémentaires par rapport au nombre attendu si Tchernobyl n'avait pas eu lieu.
Nous sommes entrés dans le détail des décès liés au cancer à Tchernobyl pour essayer de donner une idée de la nature approximative des chiffres et aussi pour souligner que tout indique jusqu'à présent que le nombre de décès suggéré par les groupes environnementaux est élevé. Un compte rendu plus détaillé des effets des radiations sur la population d'Hiroshima, de Nagasaki et de Tchernobyl, avec des citations de sources, se trouve au chapitre 6 de ce livre.
Il y a une exception importante à cette affirmation. L'iode 131 a été libéré à la suite de l'accident de Tchernobyl. Il entre facilement dans la chaîne alimentaire par le biais du lait produit par les vaches qui mangent de l'herbe contaminée par l'iode 131 et s'accumule donc dans la glande thyroïde des enfants. Entre 1986 et 2002, un cancer de la thyroïde a été diagnostiqué chez 4 837 enfants et adolescents des pays voisins de Tchernobyl. C'est environ dix fois le taux d'incidence attendu si Tchernobyl n'avait pas eu lieu. Cette situation est d'autant plus scandaleuse que si les autorités russes/ukrainiennes avaient agi rapidement en administrant de l'iodure de potassium aux enfants de la zone touchée pendant plusieurs semaines, cela aurait dilué l'iode radioactif et réduit considérablement les risques de développer un cancer de la thyroïde. Quelques semaines seulement sont nécessaires car le t1/2 (demi-vie) de l'iode est de huit jours. En l'occurrence, la plupart des personnes concernées ont été traitées avec succès, mais il y a eu 15 décès jusqu'en 2002 (AIEA (2006) L'héritage de Tchernobyl).
Un dernier commentaire sur les effets secondaires de Tchernobyl. Malgré les niveaux relativement élevés de contamination dans la ville de Pripyat, adjacente au réacteur de Tchernobyl, une visite effectuée en septembre 2012 a permis de constater que l'impact environnemental était minime. En fait, la conclusion générale était que l'environnement peut survivre à la radioactivité beaucoup plus facilement qu'à l'habitation humaine.
Des études menées au fil des ans ont montré que les cellules biologiques disposent de mécanismes sophistiqués pour réparer les cellules et les dommages causés à l'ADN par de faibles doses de rayonnement (jusqu'à 100 mSv). Ainsi, un niveau de sécurité de 100 mSv par mois pour les doses chroniques de rayonnement est recommandé. Il existe désormais de bonnes preuves que les tissus biologiques, y compris les tissus humains, sont capables de résister à de faibles niveaux de rayonnement.
Sécurité comparative
Une comparaison des décès par térawattheure pour diverses sources d'énergie montre que l'énergie nucléaire se compare très bien à l'énergie éolienne et solaire comme l'un des moyens les moins dangereux de produire de l'énergie. Les valeurs suivantes, pour les sources d'énergie à faible teneur en carbone, sont exprimées en nombre de décès par térawattheure.
Cette conclusion est soutenue par deux autres études : l'une réalisée par l'Institut Paul Scherrer et l'autre par le projet européen ExternE. Dans les deux études, le nucléaire a enregistré moins de décès par GWy (Giga Watt année) que l'éolien. Les deux sources d'énergie présentent des taux de mortalité inférieurs à 0,2 par GWy, ce qui est nettement mieux que la biomasse, qui compte environ 1,5 décès par GWy. Une autre étude cite des chiffres (par millier de térawattheures) de 1 400, 440, 150 et 90 pour l'énergie hydraulique, l'énergie solaire sur toiture, l'énergie éolienne et l'énergie nucléaire respectivement.
Elimination des déchets
L'un des aspects de l'énergie nucléaire qui découle du fait qu'il s'agit d'une source d'énergie très concentrée est que le volume des déchets est très faible et peut être jusqu'à un million de fois plus faible que le volume des déchets générés par une centrale équivalente à combustible fossile.
La personne moyenne au Royaume-Uni consomme environ 16 kg de combustible fossile par jour, ce qui génère 11 tonnes/an de CO2 (30 kg/jour) - le même poids que 53 pintes de lait. En revanche, la même quantité d'énergie est fournie par 2 grammes d'uranium seulement et les déchets qui en résultent pèsent 0,25 gramme. En d'autres termes, les déchets des 10 réacteurs nucléaires du Royaume-Uni équivalent à 840 ml par personne et par an (le volume d'une bouteille de vin). Sur ce total, 760 ml sont des déchets de faible activité, les déchets intermédiaires représentent 60 ml et les déchets de haute activité (c'est-à-dire de longue demi-vie) n'occupent que 25 ml. Ces chiffres mettent en perspective le problème du traitement des déchets de haute activité. Le problème du stockage de quantités relativement faibles de déchets de haute activité pendant des milliers d'années est techniquement réalisable.
Il a été calculé qu'à raison de 25 ml par an, la composante déchets nucléaires de haute activité de 60 millions de personnes au cours de leur vie, occuperait le même volume que 35 piscines olympiques. Si ces déchets étaient enterrés dans une couche d'un mètre de profondeur, ils occuperaient un dixième de kilomètre carré.
Il est important de souligner qu'il n'y a pas de problème immédiatement urgent concernant le stockage des déchets nucléaires.
Actuellement, les déchets sont gérés dans les centrales nucléaires par un stockage dans des réservoirs de refroidissement pendant quelques années afin de permettre à la chaleur et aux rayonnements de se désintégrer. L'étape suivante consiste à déplacer les déchets vers un stockage à sec dans des fûts, soit sur place, soit dans des sites de stockage réglementés. Les experts de l'industrie, les autorités de réglementation nucléaire, les scientifiques et l'Académie nationale des sciences des États-Unis s'accordent à dire qu'il s'agit d'une méthode sûre de stockage des déchets nucléaires et qu'elle peut être appliquée pendant le siècle prochain si nécessaire.
Une question importante est de savoir s'il faut recycler ou simplement stocker définitivement les déchets dans des fûts secs sous terre. La France, l'Angleterre et le Japon ont tous montré qu'il est à la fois économique et sûr de recycler les "déchets" des centrales nucléaires.
Plus généralement, les matières radioactives sont actuellement gérées, et ce depuis le début des années 1940, selon l'une des quatre stratégies suivantes : 1, retraiter et réutiliser ; 2, concentrer et contenir ; 3, diluer et disperser ; et 4, retarder et désintégrer. Les éléments combustibles usés et leur gaine de support provenant des réacteurs sont les types de déchets les plus radioactifs. L'élimination est traitée par les stratégies 4, 1 et 2 successivement.
Des déchets transformés en armes
Voir le chapitre 8 de cet ouvrage.
On s'inquiète parfois du fait que si des terroristes ou des États voyous pouvaient mettre la main sur des déchets nucléaires, ils pourraient les utiliser pour fabriquer des armes. Cette crainte est extrêmement improbable pour les raisons suivantes.
Tout d'abord, les déchets nucléaires sont bien protégés, non seulement par des emplacements sécurisés, mais aussi par le fait qu'ils sont radioactifs. Cela les rend extrêmement difficiles à voler.
Deuxièmement, et c'est le plus important, la concentration d'isotopes d'uranium et/ou de plutonium dans les déchets des centrales nucléaires qui conviennent aux armes nucléaires est extrêmement faible. Personne n'utilise aujourd'hui le plutonium formé comme déchet des centrales nucléaires civiles pour fabriquer des armes nucléaires. Ainsi, la concentration d'uranium 235 dans les déchets nucléaires est d'environ 1% alors que la concentration d'uranium 235 nécessaire pour fabriquer une arme nucléaire est de 80%. En revanche, le principal objectif des premiers réacteurs nucléaires, développés pendant la période de la guerre froide, était de les faire fonctionner de manière à maximiser la production de plutonium-239. La production d'électricité était relativement faible, car il s'agissait d'une considération secondaire. Aujourd'hui, les réacteurs nucléaires commerciaux visent à fonctionner pendant plusieurs années afin de maximiser la production d'électricité à partir de chaque lot de combustible. Il en résulte que les déchets nucléaires provenant des réacteurs nucléaires commerciaux, même s'ils étaient volés par des terroristes, ne seraient pas du tout une source de plutonium de qualité militaire.
En effet, dans une centrale nucléaire, le plutonium-239 est généré au début du cycle de traitement du combustible. À mesure que le cycle du combustible se poursuit, une proportion croissante de plutonium 239 est convertie en plutonium 240, qui ne convient pas à la fabrication d'armes nucléaires. Ainsi, dans un cycle du combustible de 2 à 3 ans, la concentration de plutonium 239 dans les déchets nucléaires est trop faible pour constituer une source de plutonium de qualité militaire.
Les raisons de cette affirmation assurée nécessitent une description de la structure atomique et de la physique nucléaire, qui sont exposées ailleurs sur ce site. Des descriptions plus détaillées peuvent être trouvées ici.
Malheureusement, la perception du grand public est teintée par les expériences des premiers réacteurs nucléaires dont la fonction principale était le développement de plutonium 239 de qualité militaire plutôt que l'électricité domestique.
Troisièmement, une garantie supplémentaire est que, lorsque l'énergie nucléaire a été développée pour la première fois comme une source utile de production d'électricité, la communauté internationale a créé l'Agence internationale de l'énergie atomique (AIEA) en tant que branche indépendante des Nations unies. Cette agence avait pour mandat d'inspecter les programmes d'énergie nucléaire dans le monde entier et de s'assurer que le programme d'énergie nucléaire civile n'était pas utilisé pour fabriquer du combustible pour les armes nucléaires dans un but secondaire.
L'AIEA a été très efficace. Ses inspecteurs ont le pouvoir d'effectuer des inspections intrusives, de laisser des caméras sur place pour surveiller le fonctionnement des centrales nucléaires civiles, de placer des scellés sur des conteneurs afin qu'ils ne puissent pas être ouverts secrètement et d'interroger des scientifiques pour vérifier qu'aucune fabrication secrète de combustible de qualité militaire n'a lieu.
Il est très difficile de garder des secrets nucléaires dans le monde d'aujourd'hui. Lorsque l'Iran a enrichi de l'uranium, le monde l'a découvert. Lorsque la Corée du Nord a conclu un accord pour arrêter sa production de plutonium mais a continué à mener un programme secret d'enrichissement d'uranium, le monde l'a découvert.
Le fait est que si des États voyous tentent de détourner leurs programmes nucléaires civils pour produire du combustible de qualité militaire, le monde le découvre. Il peut être difficile de persuader les États voyous de ne pas poursuivre la production d'armes nucléaires, mais le fait que le reste du monde développe ou non des programmes nucléaires civils n'y change rien. Soit dit en passant, Israël et la Corée du Nord possèdent tous deux des armes nucléaires, mais aucun de ces pays ne dispose de l'énergie nucléaire civile.
Accidents dans les centrales nucléaires
Vous trouverez plus de détails sur les trois accidents suivants au chapitre 10 de ce livre et dans cet ouvrage.
Three Mile Island (TMI)
28 mars 1979
Il s'agissait d'un réacteur à eau pressurisée (PWR). À 4 heures du matin, TMI-2 était surveillé dans le cadre de son fonctionnement normal lorsqu'une pompe du système de refroidissement secondaire a fait défaut, entraînant l'arrêt du système. Si les opérateurs n'avaient pas réagi aux signaux lumineux et aux sirènes, le système aurait continué à s'arrêter.
Cependant, en raison d'une confusion (due en partie à une mauvaise conception), une série d'erreurs ont été commises par les opérateurs, qui ont conduit à la fusion partielle du cœur. En particulier, les opérateurs ont coupé l'eau de refroidissement d'urgence car ils pensaient qu'il y avait un risque d'inondation. En fait, une vanne étant restée ouverte, l'eau contaminée a été évacuée dans le bâtiment de confinement primaire. Ce n'est que lorsque le personnel de secours est arrivé à 6 heures du matin que la vanne a été fermée et que l'eau de refroidissement a été remise en marche. La situation a été maîtrisée avant la fin de la journée.
Cependant, le matin du 30 mars, 13 millions de curies de gaz rares (principalement des isotopes de xénon et des traces d'iode 131 (17 curies) ont été libérés dans l'atmosphère. Les gaz se sont rapidement dispersés, mais il a été demandé aux femmes et aux enfants d'un rayon de 8 km de quitter la zone par précaution.
Une autre préoccupation était l'accumulation d'hydrogène gazeux. Cependant, comme il n'y avait pas d'oxygène dans la chambre, il n'a pas brûlé ou explosé.
Malgré les erreurs des opérateurs, les vannes et les signaux défectueux, la conception du bâtiment de confinement était suffisamment robuste pour contenir la fusion du cœur et il n'y a pas eu de contamination de surface de la zone.
TMI-2 a ensuite été détruit, le site a été nettoyé et mis en sommeil. TMI-1 continue de fonctionner et est autorisé à fonctionner jusqu'en 2034.
Bien que l'incident de TMI n'ait fait aucune victime, les conséquences pour le développement de l'énergie nucléaire ont été profondes.
Selon un groupe d'experts, l'Ad Hoc Population Assessment Group, seul un décès par cancer et une ou deux mutations héréditaires sont probables à la suite de TMI-2. Environ 450 000 personnes devraient mourir d'un cancer (non causé par les radiations) parmi les 2 millions de personnes vivant dans un rayon de 50 miles autour de TMI. La dose moyenne reçue par les 2 millions de personnes vivant dans un rayon de 50 miles était d'environ 0,01 mSv et la dose maximale reçue par une personne à la limite de TMI-2 était d'environ 1 mSv, N.B. La dose moyenne de rayonnement pour une personne voyageant de Londres à New York est d'environ 0,08 mSv (PHE) et la dose annuelle moyenne de rayonnement naturel en Pennsylvanie est d'environ 1 - 1,25 mSv.
Des études menées par la Commission de réglementation nucléaire (NRC), le ministère de l'environnement (DOE), l'EPA et le ministère de la santé de Pennsylvanie, ainsi que par des chercheurs indépendants, ont montré qu'il n'y avait aucun effet sur l'issue de la grossesse, les avortements spontanés, la mortalité fœtale et infantile ou le cancer.
À la suite de TMI-2, la NRC a apporté des changements majeurs à la réglementation et à la conception des centrales nucléaires, ainsi qu'à leur gestion et à la formation des opérateurs. Aucun accident nucléaire n'a eu lieu aux États-Unis depuis TMI-2, et TMI-1 continue de fonctionner en toute sécurité jusqu'à aujourd'hui.
Néanmoins, les manifestants antinucléaires ont réussi à bloquer le développement de l'énergie nucléaire aux États-Unis, de sorte que, sur les 129 centrales nucléaires prévues, seules 53 ont été achevées. La triste réalité pour le changement climatique est que les réacteurs nucléaires qui n'ont pas été construits ont été remplacés par des centrales à combustibles fossiles, principalement au charbon, ce qui a entraîné le rejet de millions de tonnes de CO2 dans l'atmosphère. Depuis TMI-1, les États-Unis ont eu 3 600 années-réacteurs d'expérience avec des réacteurs nucléaires commerciaux, sans accident ni perte de vie. Ainsi, les risques liés à l'énergie nucléaire sont extrêmement faibles par rapport aux risques accrus de réchauffement de la planète résultant du remplacement de l'énergie nucléaire par des combustibles fossiles. L'énergie nucléaire présente le meilleur bilan de sécurité de toutes les grandes productions d'énergie aux États-Unis.
Tchernobyl
Il s'agit de la pire catastrophe de réacteur nucléaire, survenue le 26 avril 1986. Les raisons de cette catastrophe ont été étudiées et rapportées au niveau international ; voir ici et ici.
Des ouvriers mal formés ont commencé un test non autorisé alors qu'ils procédaient à un arrêt programmé de l'unité 4. Ils voulaient voir combien de temps la turbine de ralentissement pouvait fournir de l'énergie après l'arrêt du réacteur. Ils ont décidé d'arrêter le système de refroidissement d'urgence du cœur, car il consommait de l'énergie. Il s'agissait de la première de plusieurs violations majeures de la sécurité qui ont finalement conduit à l'instabilité du réacteur et à une augmentation de la puissance jusqu'à 100 fois la capacité de fonctionnement du réacteur. Le combustible à l'uranium s'est alors désintégré, provoquant une énorme explosion qui a fait sauter le couvercle de 1 000 tonnes du réacteur. Une deuxième explosion a soufflé les parois du réacteur, provoquant un panache de débris radioactifs s'élevant à 10 km dans l'atmosphère. En plus de ces manquements de l'opérateur, la conception du réacteur de génération 2 était en cause. Il s'agissait d'un RBMK de type soviétique, unique au monde. Il était également conçu, comme plusieurs autres réacteurs de génération 2, pour produire à la fois de l'électricité et du plutonium. Ce réacteur avait la particularité d'avoir un cœur en graphite pour ralentir les neutrons et des canaux d'eau pour refroidir le cœur et produire de la vapeur. Les réacteurs RBMK, qui ne sont plus fabriqués, étaient les seuls au monde à avoir cette conception. Un autre défaut était que ce réacteur n'avait pas de structure de confinement capable de contenir une fusion du cœur, comme celle de TMI.
Il est raisonnable de conclure que l'incident de Tchernobyl était un cas isolé dû à la combinaison d'une erreur de l'opérateur et d'une mauvaise conception du réacteur.
Les réacteurs nucléaires de génération 3 et 4 sont conçus avec des garanties suffisantes pour rendre un autre incident "Tchernobyl" extrêmement improbable.
Fukushima
Une énorme catastrophe naturelle a frappé le Japon le 11 mars 2011 : un séisme de force 9 s'est produit en mer, à 95 miles de la centrale nucléaire de Daiichi, près de Fukushima.
La centrale de Fukushima comptait six réacteurs. Les unités 1-3 étaient en fonctionnement et se sont immédiatement arrêtées et sont passées en refroidissement d'urgence avec des générateurs diesel après que le tremblement de terre ait provoqué une perte de puissance électrique. Les unités 4-6 n'étaient pas en fonctionnement et n'ont pas surchauffé.
Les réacteurs des unités 1-3 ont réagi comme ils ont été conçus pour le faire. Le problème n'était pas le tremblement de terre, mais le mur d'eau de 45 pieds qui a suivi, un tsunami, qui a submergé le mur de 20 pieds conçu pour protéger les réacteurs de la mer. Ce mur d'eau a submergé les générateurs diesel de sorte que le refroidissement n'a pas pu avoir lieu. En conséquence, les réacteurs ont surchauffé, ce qui a fini par provoquer une explosion d'hydrogène, une fusion partielle et un rejet de radioactivité.
Pourtant, à seulement 7 miles de la côte, les unités de la centrale nucléaire de Daini fonctionnaient à pleine puissance et ont pu être mises à l'arrêt complet malgré l'arrêt de leurs moteurs diesel par le tsunami.
A 70 miles au nord de Daiichi et encore plus près de l'épicentre du tremblement de terre, trois réacteurs étaient en fonctionnement à la centrale nucléaire d'Onagawa. Ils ont été protégés du tsunami grâce à un mur de protection de 48 pieds de haut.
Contrairement aux accidents nucléaires de Three Mile Island et de Tchernobyl, qui étaient le résultat d'une erreur d'opérateur et d'une mauvaise conception, l'accident de Fukushima est le résultat d'une grande catastrophe naturelle. Toute l'infrastructure d'une grande partie du nord du Japon a été détruite par le tremblement de terre et le tsunami qui a suivi. Près de 20 000 personnes sont mortes à la suite du tremblement de terre, mais aucune suite à l'accident nucléaire.
Conséquences sur la santé et l'environnement.
Malgré la fusion des cœurs des réacteurs des unités 1 à 3, le rejet de radioactivité a été limité car les enceintes de confinement primaire n'ont pas été détruites.
Les rejets radioactifs se sont limités à trois pics majeurs et la quantité de radioactivité libérée représentait environ 18 % de l'iode 131 libéré à Tchernobyl, composé d'iode 131 et de petites quantités de césium 137. Contrairement à Tchernobyl, le strontium 90 n'a pas été rejeté dans l'atmosphère, peut-être parce que la température du cœur du réacteur n'a pas augmenté suffisamment pour vaporiser l'isotope.
Les accidents de Tchernobyl et de Fukushima ont tous deux été classés 7 sur l'échelle internationale des événements nucléaires et radiologiques (INES), une échelle logarithmique similaire à l'échelle de Richter. Toutefois, il existe de grandes différences entre eux. À la suite de Tchernobyl, il y a eu 28 décès dus à l'exposition aux radiations, 15 décès dus au cancer de la thyroïde, 19 décès de causes inconnues et une espérance de vie de 4 000 décès supplémentaires par cancer, ainsi qu'une contamination étendue de l'environnement qui a entraîné l'évacuation de 336 000 personnes. En revanche, à Fukushima, bien que le tsunami ait tué 20 000 personnes, il n'y a eu aucun décès dû à l'exposition aux rayonnements et une prévision d'un cancer supplémentaire chez les travailleurs et peut-être 20 à 30 cancers supplémentaires chez les personnes se trouvant sur la trajectoire des retombées. Une zone de contamination assez étendue a conduit à l'évacuation temporaire de 100 000 personnes, les effets à long terme devant être limités à une petite zone.
Bien que Tchernobyl et Fukushima aient tous deux été des accidents graves, Tchernobyl était pire, non seulement parce qu'il n'aurait pas dû se produire en raison d'une conception défectueuse du réacteur et d'une erreur humaine, mais aussi parce que les conséquences sur la santé étaient bien plus importantes qu'à Fukushima.
L'accident de Fukushima est le seul accident dû à des causes naturelles dans l'histoire de la production d'énergie nucléaire et n'était pas dû à une erreur de l'opérateur ou à un défaut de conception de la réaction. L'erreur humaine a été de ne pas construire un mur de protection aussi haut que celui de la centrale nucléaire d'Onagawa. À l'avenir, les réservoirs de refroidissement seront placés au sommet des centrales nucléaires si elles sont situées près du niveau de la mer.
Contributeurs
1. Duncan Roy, Lewes Green Party
2. Peter Vaughan, Parti vert de East Devon
3. Mark Yelland, Parti vert de Brighton & Hove
Image de fond : Un panneau accroché au mur de la première centrale nucléaire construite en Idaho. Cette centrale est maintenant un musée. Dan Myers.