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Fukushima : la situation sur place

Publié le 12 Mars 2017 par Loueckhote Simon in Politique énergétique

 

Fukushima : la situation sur place
Par la rédaction

Six ans après l’accident, le plan d’action déployé par TEPCO, exploitant de la centrale, pour assainir le site, évacuer les combustibles nucléaires stockés dans les piscines des réacteurs accidentés, gérer l’eau contaminée et les déchets a progressé, même si beaucoup reste à faire. La récupération des combustibles nucléaires fondus (« coriums ») demandera de nombreuses années et sera d’autant plus complexe que la preuve d’un percement des cuves des trois réacteurs (1, 2 et 3) a été apportée et que les coriums semblent s’être déposés sur les radiers, sous les cuves des réacteurs. 

Le stockage de l’eau contaminée

Les réacteurs accidentés de la centrale de Fukushima Daiichi sont maintenus à une température de 20 à 30°C par injection continue d’eau douce. Chaque jour, environ 350 tonnes d’eau radioactive sont donc extraites par le système de refroidissement (eau recyclée des circuits d’épuration à laquelle s’ajoutent les entrées d’eau depuis la nappe phréatique, les bâtiments n’étant plus étanches). Conservées sur le site, il y en a désormais près d’un million de m3 dans 1 300 réservoirs.

Un système complet de traitement des eaux est désormais en place. Ces différents procédés de décontamination se révèlent particulièrement efficaces et traitent entre 1 300 et 2 000 m3 par jour. Aujourd’hui, la majeure partie du stock a été traitée (plus de 90 %). Parallèlement, des réservoirs de moins bonne qualité, installés en urgence dans les premières années, et présentant des risques de fuites, sont remplacés par des réservoirs soudés de 2 000 m3 installés dans des rétentions étanches. L’autorité de sûreté japonaise n’a pas encore autorisé le rejet en mer des eaux épurées [1].

Sous le contrôle de l’autorité de sûreté japonaise, TEPCO a mis en place un système de contrôle des rejets en mer des eaux contaminées de la nappe phréatique. Celui-ci se décline en trois systèmes :

  • Un prélèvement d’une partie des eaux phréatiques amont pour limiter les entrées dans les réacteurs, et leur rejet en mer après contrôle.
  • La construction d’une paroi étanche de 800 m de long descendant à 23 m de profondeur en bord de mer jusqu’à une couche géologique argileuse étanche. L’eau de la nappe, contaminée suite à son passage dans et autour des réacteurs, est prélevée en amont de cette paroi, traitée et rejetée en mer après épuration depuis fin 2015. Les rejets en mer ont ainsi été drastiquement réduits.
  • Une paroi étanche de 1 400 m entourant complètement les 4 réacteurs, descendant également à 23 m de profondeur a été réalisée entre 2014 et 2016. Elle fait appel au gel d’une épaisseur d’environ 3 m d’épaisseur du sol. Cette technique est également utilisée en architecture pour la construction de tunnels à proximité de rivières. Mise en service fin 2016, cette paroi étanche vise à réduire le débit entrant de la nappe phréatique dans les soubassements des réacteurs et limiter ainsi les volumes d’eau contaminée.

L’évacuation des combustibles nucléaires

Une étape importante a été franchie fin 2014 par TEPCO avec le retrait des combustibles de la piscine du réacteur 4, la plus chargée en combustibles nucléaires. L’électricien y a retiré, avec deux mois d’avance sur le calendrier initial, les 1 533 assemblages de combustible (dont 1 331 usés) qui s’y trouvaient.

L’opération, complexe, imposait de débarrasser complètement les débris autour de la piscine, de décontaminer les surfaces libérées et de construire au-dessus une structure de confinement équipée de moyens de manutention de charges permettant de lever les containers blindés de transport des combustibles usés. La difficulté était encore accrue par la volonté de ne pas faire porter au bloc réacteur, fragilisé, l’ensemble de la nouvelle installation.

Ces opérations sont réalisées à l’aide de robots téléopérés pour éviter la contamination des opérateurs.

L’expérience acquise est prise en compte pour les projets d’évacuation des combustibles des piscines des réacteurs 1, 2 et 3. L’exploitant prévoit d’achever ces opérations d’ici 2020.

Le hall supérieur du réacteur 3 a été totalement déblayé [2] et un nouveau hall de manutention avec son équipement a été préfabriqué hors site et devrait être monté en 2017. Le hall provisoire du réacteur 1, monté en 2012, a été démonté afin d’engager le déblaiement des structures supérieures.

Ces opérations sont réalisées à l’aide de robots téléopérés pour éviter la contamination des opérateurs.

Vers la récupération des cœurs détruits (« coriums »)

L’exploration de l’intérieur des 3 réacteurs accidentés requiert la réalisation de nombreux robots d’exploration adaptés à chaque situation et devant, pour certains, être en mesure de résister à des niveaux de radioactivité extrêmement élevés. Les locaux ont ainsi pu être explorés et une cartographie des ambiances radioactives établie afin de préparer leur nettoyage et la déconstruction des équipements pour faciliter l’accès aux coriums. 

En 2016, pour la première fois, un robot a pu accéder au puits sous la cuve du réacteur 2 et a pu ainsi démontrer qu’une part du corium avait traversé le fond de la cuve du réacteur, percé un platelage donnant accès aux mécanismes de contrôle des réacteurs (en fond de cuve contrairement aux réacteurs français) et s’écouler sur le socle de béton en fond du puits de cuve.

La difficulté de récupération du corium, dans un espace confiné et encombré, se confirme donc d’autant plus que l’ambiance radioactive est extrêmement élevée et qu’il n’est pas certain qu’il sera possible d’intervenir sous eau [3].

La récupération des débris de combustible fondu dans les réacteurs accidentés de Fukushima Daiichi est une étape primordiale dans le programme de démantèlement de la centrale qui demandera entre 30 et 40 ans.

 

LE SAVOIR-FAIRE FRANÇAIS AU SERVICE DU DEMANTELEMENT

Le CEA et ONET Technologies ont été choisis par le gouvernement japonais pour démontrer la faisabilité de la découpe laser pour la récupération des débris de combustibles des cœurs fondus des réacteurs de Fukushima.

L’option technologique choisie : le robot téléopéré MAESTRO, utilisé actuellement sur le site de Marcoule (Gard) depuis 2015 pour le démantèlement l’usine de retraitement des combustibles irradiés (UP1).

Ce procédé de découpe laser est particulièrement adapté à la situation de la centrale japonaise. Il permet des coupes franches des matériaux sans qu’ils ne se fissurent et génère moins d’aérosols que d’autres techniques disponibles. Il devra parvenir à découper le magma très compact des réacteurs de Fukushima Daiichi, en air ou sous eau, et ce dans des conditions d’intervention très sévères.

Une première phase d’études se déroulera jusqu’au printemps 2017, pour des interventions en laboratoire « actif » prévues dans la foulée.

Le stockage temporaire des déchets radioactifs issus de la décontamination

Les déchets du chantier de Fukushima Daïchi sont entreposés à la périphérie du site. Il s’agit pour l’essentiel de déchets de très faible activité et de moyenne activité à vie longue (terres, végétaux, structures en béton…).

Le gouvernement japonais avait envisagé en 2014 la réalisation d’un site de stockage national des déchets résultants de l’assainissement des territoires contaminés. Faute de consensus sur ce projet, le gouvernement a demandé à chaque préfecture d’organiser ses propres entreposages.

Un site de stockage intérimaire a été construit à proximité de Fukushima Daiichi, sur les communes de Futaba et Okuma. Les propriétaires des terrains sur lesquels est implanté le site ont cédé leurs biens ou les ont loués pour 30 ans, durée prévue d’exploitation du site de stockage. Les travaux ont débuté le 3 février 2015. Le site s’étend sur 16 km² et accueillera 30 millions de tonnes de déchets.

1.

Les eaux contiennent du tritium en petite quantité mais qu’il est difficile d’extraire.

2.

L’explosion d’hydrogène a dégradé plusieurs bâtiments. Les débris compliquent l’accès à certaines parties des installations.

3.

L’intervention sous eau apporte une protection contre la radioactivité.

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