La catastrophe nucléaire de Tchernobyl.

La catastrophe nucléaire de Tchernobyl est un accident nucléaire majeur survenu le 26 avril 1986 dans la centrale nucléaire V.I. Lénine, située à l’époque en république socialiste soviétique d’Ukraine, en URSS. Il s’agit de la plus grave catastrophe nucléaire du XXe siècle, classée au niveau 7 (le plus élevé) de l’échelle internationale des événements nucléaires (INES), surpassant, d’après l’Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN), par ses impacts environnementaux immédiats l’accident nucléaire de Fukushima de 2011, classé au même niveau. L’IRSN mentionne pour ces accidents des effets sanitaires potentiels, une contamination durable de territoires et d’importantes conséquences économiques et sociales.

L’accident est provoqué par l’augmentation incontrôlée de la puissance du réacteur no 4, conduisant à la fusion du cœur. Cela entraîne le craquage de l’eau des circuits de refroidissement, puis l’explosion et la libération d’importantes quantités d’éléments radioactifs dans l’atmosphère, provoquant une très large contamination de l’environnement, ainsi que de nombreux décès et maladies survenus immédiatement ou à long terme du fait des irradiations ou contaminations.

L’événement a eu des conséquences sanitaires, écologiques, économiques et politiques importantes. Plus de 200 000 personnes ont été définitivement évacuées. L’accident a provoqué entre 60 et 4 000 décès selon les rapports des agences onusiennes publiés dans les revues scientifiques à comité de lecture2, ou beaucoup plus selon les diverses analyses d’agences ou d’ONG non publiées dans les revues scientifiques.

En 2011, Mikhaïl Gorbatchev, secrétaire général du Comité central du Parti communiste de l’Union soviétique au moment de la catastrophe, affirmait : « Nous n’avons pas encore pris toute la mesure de cette tragédie ».


L’accident s’est produit à la suite d’une série d’erreurs commises par les techniciens de la centrale en supprimant plusieurs sécurités sous les ordres de leur supérieur et sans en analyser les risques : « faute de préparation suffisante des conditions nécessaires à l’essai prévu, et par manque de temps lors de sa réalisation, les opérateurs n’ont pas respecté toutes les règles de conduite. Ils ont par ailleurs commis des violations de règles en inhibant de très importants systèmes de sûreté. ».

En particulier, les opérateurs n’ont pas respecté les procédures garantissant le contrôle et la sécurité du réacteur, et ont amené, par ignorance, le réacteur dans une zone de fonctionnement particulièrement instable ; en effet, le RBMK présente notamment « une instabilité importante du réacteur à certains niveaux de puissance [et] un temps de réaction trop long du système d’arrêt d’urgence » notamment un délai d’insertion des barres de contrôle de 30 secondes en comparaison des modèles occidentaux inférieur à 1 seconde (défauts connus des concepteurs avant l’accident). C’est ce délai qui rendait les essais d’îlotage primordiaux et des résultats positifs absolument nécessaires.

Un essai d’îlotage était prévu sur le réacteur no 4, pour tester l’alimentation électrique de secours qui permet au réacteur de fonctionner en toute sécurité pendant une panne de courant. Le test prévoyait que la puissance du réacteur fût située entre 700 et 1 000 MW th afin qu’il puisse avoir lieu dans de bonnes conditions de sécurité.

Le matin du 25 avril, les opérateurs entament la baisse de puissance pour se mettre dans les conditions de l’essai. Mais le centre de régulation de Kiev demande de retarder l’expérience car la centrale était nécessaire pour satisfaire la consommation électrique de la soirée à la suite d’une panne sur une autre centrale électrique, le réacteur reste donc à mi-puissance contrairement au programme d’essai.
À 23 h 04 min, le centre de régulation de Kiev donne l’autorisation de reprendre l’expérience. La puissance de 700 MW est atteinte le 26 avril 1986 à 0 h 5 min mais continue de baisser car le réacteur est devenu instable, celui-ci étant resté trop longtemps en sous-régime et ayant favorisé l’apparition de xénon dans le cœur. Lorsqu’elle atteint environ 500 MW, le responsable du régime du réacteur, Leonid Toptunov, commet une erreur en insérant les barres de commande trop loin. Ceci conduit à la chute de la puissance de sortie qui tombe à 30 MW, accentuant l’empoisonnement du réacteur au xénon. Les opérateurs essaient alors de rétablir la puissance, mais le xénon 135 accumulé absorbe les neutrons et limite la puissance à 200 MW. Pour débloquer la situation, les opérateurs retirent les barres de carbure de bore au-delà des limites de sécurité autorisées (ces barres de commande servent à piloter la puissance du réacteur par absorption des neutrons).
Le 26 avril 1986, entre 1 h 03 et 1 h 07, deux pompes supplémentaires du circuit de refroidissement sont enclenchées pour essayer d’augmenter la puissance du réacteur. Le flot supplémentaire entraîne une hausse de température dans les échangeurs de chaleur. À 1 h 19, pour stabiliser le débit d’eau arrivant dans les séparateurs de vapeur, la puissance des pompes est encore augmentée et dépasse la limite autorisée. Le système demande l’arrêt d’urgence mais les signaux sont bloqués et les opérateurs décident de continuer le test.
L’essai proprement dit débute à 1 h 23 min 4 s. Les vannes d’alimentation en vapeur de la turbine sont fermées, ce qui fait augmenter la pression dans le circuit primaire. Les générateurs diesel démarrent et atteignent leur puissance nominale à 1 h 23 min 43 s. Durant ce temps, l’alimentation des pompes était fournie par l’inertie des turbo-alternateurs. Le débit d’eau passant dans le réacteur décroît au fur et à mesure de la baisse de régime des turbo-alternateurs, ce qui provoque la formation de bulles dans le liquide de refroidissement. À cause du coefficient de vide positif, le réacteur entre dans une rétroaction positive (amplificatrice du processus engagé), entraînant une rapide montée de la puissance du réacteur.
À 1 h 23 min 40 s, le contremaître de nuit Aleksandr Akimov, sous les ordres d’Anatoli Diatlov, l’ingénieur en chef adjoint, déclenche l’arrêt d’urgence en appuyant sur la touche AZ-5.. Mais sur ce type de centrale nucléaire, l’insertion complète des barres d’arrêt d’urgence dans le cœur du réacteur prend près de 20 secondes. Les barres de contrôle commencent à descendre, sans grande conséquence : en effet, le réacteur est déjà bien trop chaud, ce qui a déformé les canaux guidant les barres de commande ; celles-ci ne sont descendues qu’à 1,50 m au lieu des 7 m attendus. En outre, défaut de conception du système d’arrêt du réacteur RBMK, les extrémités de ces barres de contrôle en bore (matériau absorbant et ralentisseur de la fission), sont faites de graphite qui provoque au contraire au début de leur insertion, une augmentation de la réactivité et donc de la puissance.
À 1 h 23 min 44 s, la radiolyse de l’eau conduit à la formation d’un mélange détonant d’hydrogène et d’oxygène. De petites explosions se produisent, éjectant les barres de pilotage du réacteur. « En 3 à 5 secondes, la puissance du réacteur centuple ». Les 1 200 tonnes de la dalle de béton recouvrant le réacteur sont projetées à l’air et retombent de biais sur le cœur du réacteur qui est fracturé par le choc. Un incendie très important se déclare, tandis qu’une lumière aux reflets bleus se dégage du trou formé (effet Vavilov-Tcherenkov).
Les techniciens présents sur place, notamment l’ingénieur en chef adjoint, ne saisissent pas immédiatement l’ampleur de la catastrophe et pensent que le réacteur est toujours intact, de même que Brioukhanov, le directeur de la centrale réveillé à 1 h 30. Ce dernier appelle d’ailleurs le ministère de l’Énergie à 4 h en déclarant que « le cœur du réacteur n’est probablement pas endommagé ». Il reçoit l’ordre de maintenir le refroidissement par eau du réacteur ; cet ordre, que Brioukhanov fera appliquer toute la journée, n’aura pour effet que de libérer plus de radio-éléments dans l’atmosphère et de noyer les installations souterraines communes aux réacteurs 3 et 4, menaçant gravement le fonctionnement et l’intégrité du réacteur 3. En conséquence, l’ingénieur en chef responsable du réacteur 3, Youri Edouardovitch Bagdassarov, qui a correctement évalué la situation, prendra, au cours de la journée et contre les directives de Brioukhanov, la décision de faire passer ce réacteur en arrêt à froid, permettant ainsi de le sauver d’une destruction certaine, au vu de la détérioration progressive des installations notamment due à l’inondation des parties inférieures de la centrale par l’intervention des lances à eau des pompiers.

Durant cette nuit, avec l’aide des électriciens du quart d’Akimov, Davletbaiev essaie de remplacer l’hydrogène du générateur par de l’azote pour éviter l’explosion. Ils vident l’huile des bacs de la turbine dans les réservoirs de secours situés à l’extérieur de la tranche. Les bacs d’huile sont noyés d’eau. Cette intervention évitera notamment la progression des flammes jusqu’à la salle des machines, l’effondrement du toit du réacteur et la propagation de l’incendie aux autres réacteurs qui eux-mêmes auraient pu exploser.

Afin d’éteindre l’incendie, Brioukhanov appelle simplement les pompiers. Ceux-ci, venus de Prypiat, située à 3 km de la centrale, interviennent sur les lieux sans équipement particulier. Cependant, les matières nucléaires ne peuvent être éteintes avec de l’eau. Les pompiers, gravement irradiés, sont évacués et mourront pour la plupart. Les témoignages sur leur souffrance et les conditions de leur mort ont été recueillis par la journaliste biélorusse Svetlana Aleksievitch, prix Nobel de littérature, et publiés dans son livre La Supplication.

Le principal danger de l’incendie est que les dégâts qu’il occasionne à la structure risquent de provoquer l’effondrement de la matière en fusion (corium) dans les parties souterraines qui sont noyées. Un contact entre l’eau et le réacteur en fusion provoquerait une explosion qui disperserait d’immenses quantités de matière radioactive. Ainsi, au cours des jours suivants, des plongeurs sont envoyés afin de fermer les vannes et installer un système de pompage pour vider les salles noyées. L’incendie finira par être éteint par projection dans le brasier de sacs de sable et de bore depuis des hélicoptères.

Les photos des pompiers de Tchernobyl sont exposées au musée de Tchernobyl de Kiev. On y découvre des héros de l’Union soviétique tels que Vladimir Pravik, Victor Kibenok, Vassili Ignatenko, Micolas Titenok, Micolas Vachtchouk et Tichtchoura.

L’incendie éteint, les techniciens de la centrale prennent conscience de l’étendue des dégâts provoqués par la retombée du toit sur le réacteur, qui est désormais fissuré. Le graphite toujours en combustion, mélangé au magma de combustible qui continue de réagir, dégage un nuage de fumée saturé de particules radioactives. Il faut donc au plus vite maîtriser le feu de graphite et faire face à la présence de débris hautement radioactifs projetés aux environs par l’explosion. Ce n’est qu’ensuite que le réacteur pourra être isolé par un sarcophage.

La première opération, menée par plus de mille pilotes, est réalisée grâce à un ballet d’hélicoptères militaires de transport Mil Mi-839. Il s’agit de larguer dans le trou béant 5 000 tonnes de sable, d’argile, de plomb, de bore, de borax et de dolomite, un mélange qui permettra de stopper la réaction nucléaire et d’étouffer l’incendie du graphite afin de limiter les rejets radioactifs. La mission est difficile, car elle consiste à larguer les sacs à une hauteur de plus de 200 m dans un trou de 10 m de diamètre environ, et ceci le plus vite possible, car malgré l’altitude les opérateurs reçoivent 15 röntgens, soit 150 mSv, en huit secondes, avec un débit dose de plus de 100 Sv/h. Une telle dose augmente significativement la probabilité de développer un cancer. Dans la seule journée du 30 avril, 30 tonnes de sable et d’argile sont ainsi déversées sur le réacteur.

D’autre part, sur le toit et aux alentours immédiats de la centrale, une cinquantaine d’opérateurs sont chargés dans les premiers jours suivant la catastrophe de collecter les débris très radioactifs. Chaque opérateur ne dispose que de 90 secondes pour effectuer sa tâche. Il est exposé à cette occasion à des niveaux de radiations extrêmement élevés dont ne le protègent guère des équipements de protection dérisoires, principalement destinés à l’empêcher d’inhaler des poussières radioactives. Un grand nombre de ces travailleurs en première ligne ont développé par la suite des cancers et sont morts dans les années qui ont suivi. Ces travailleurs ont été surnommés les liquidateurs. Il a aussi été fait appel à des robots télécommandés français, suisses et allemands mais ceux-ci sont tous tombés en panne à cause des niveaux de radiation exceptionnellement élevés.

Tchernobyl, entier postal, Tchéquie.

Cependant, le réacteur est toujours actif et la dalle de béton qui le soutient menace de se fissurer. Plus grave, l’eau déversée par les pompiers pour éteindre l’incendie a noyé les sous-structures, menaçant ainsi l’intégrité et le pilotage des trois autres réacteurs de la centrale. Le professeur Vassili Nesterenko diagnostique que si le cœur en fusion atteint la nappe d’eau accumulée par l’intervention des pompiers, une explosion de vapeur est susceptible de se produire et de disséminer des éléments radioactifs à une très grande distance. En effet, la fusion du combustible et des structures métalliques a formé un corium sur le plancher situé sous le réacteur. L’eau pouvait être drainée en ouvrant des vannes d’évacuation. Cependant, les soupapes qui la contrôlaient étaient sous l’eau, situées dans un couloir inondé dans le sous-sol. Ainsi, des volontaires en combinaison de plongée, avec des respirateurs (pour la protection contre les aérosols radioactifs) et équipés de dosimètres, plongent dans l’eau radioactive pour ouvrir les vannes. Ces hommes sont les ingénieurs Alexei Ananenko et Valeri Bezpalov (qui savaient où se trouvaient les vannes), accompagnés du superviseur de quart Boris Baranov. Les trois hommes savaient que c’était une mission suicide, ils ont subi une forte irradiation et seraient morts peu de temps après, selon de nombreux articles en langue anglaise, des livres et le docufiction de la BBC Surviving Disaster – Chernobyl Nuclear. Certaines sources ont également affirmé à tort qu’ils étaient morts dans l’usine48. Cependant les recherches d’Andrew Leatherbarrow, auteur du livre Tchernobyl 01:23:40, ont déterminé que l’histoire fréquemment racontée était une exagération grossière : Alexei Ananenko continue de travailler dans l’industrie de l’énergie nucléaire et pense qu’il y a beaucoup de « folklore » autour de Tchernobyl dans les média. Bien que Valeri Bezpalov ait été retrouvé encore vivant par Leatherbarrow, Baranov âgé de 65 ans, a vécu jusqu’en 2005 et est mort d’une insuffisance cardiaque, selon une source en langue russe.

Sous le cœur du réacteur en fusion, la dalle de béton menace de fondre. Au cours de la seconde quinzaine de mai, environ 400 mineurs des mines des environs de Moscou et du bassin houiller du Donbass sont appelés pour creuser un tunnel de 167 mètres de long menant sous le réacteur afin d’y construire une salle. Un serpentin de refroidissement à l’azote doit y être installé pour refroidir la dalle de béton du réacteur. Les mineurs se relaient 24 heures sur 24 dans des conditions très difficiles dues à des températures élevées (plus de 50 °C) et en étant dans l’impossibilité d’utiliser des ventilateurs à cause du niveau très important de poussières radioactives. Le débit de dose à la sortie du tunnel est d’environ 200 röntgens par heure. La radioactivité dans le tunnel lui-même est élevée quoique non fatale à court terme, mais la chaleur rend le travail difficile. Le circuit de refroidissement ne fut jamais installé et fut finalement remplacé par du béton pour ralentir et arrêter la descente du cœur fondu.

Grâce à ces travaux, le niveau de radiation baissera momentanément avant de s’élever à nouveau. Ce n’est que le 6 mai que la radiation absorbée en huit secondes chute enfin à 1,5 röntgen par heure. Après cette date, ce sont encore 80 tonnes de mélanges qui seront déversées.

Deux ans après la catastrophe, Valeri Legassov, scientifique (directeur de l’Institut Kourchatov de physique nucléaire) et haut fonctionnaire soviétique chargé des questions nucléaires, et qui a co-écrit et présenté le rapport de la première commission gouvernementale chargée de la gestion de Tchernobyl se pend après avoir dénoncé les défauts des centrales nucléaires russes, qui étaient mal conçues à cause des difficultés financières de l’Union soviétique, et publie à titre posthume un article dans la Pravda.

Le 6 mai, l’émission du réacteur tombe en moins de vingt minutes à 1/50 de sa valeur précédente, puis à quelques curies par jour. L’explication n’en sera connue qu’en 1988, à la suite des forages horizontaux faits à cette date à travers le bloc 4 par l’Institut Kourtchatov : le fond du réacteur avait cédé d’un coup, et le cœur fondu en lave liquide s’était écoulé puis définitivement solidifié 20 m plus bas dans les infrastructures, dans la piscine de suppression de pression qui avait heureusement été vidée. Le cœur du réacteur fondu est ce qu’on appelle un corium, ou aussi, du fait de sa forme, le pied d’éléphant. Ce cœur est toujours actif mais son activité radioactive n’a cessé de décroître depuis les événements.

Dans les mois qui ont suivi, plusieurs centaines de milliers d’ouvriers (600 000 environ), les « liquidateurs » venus d’Ukraine, de Biélorussie, de Lettonie, de Lituanie et de Russie arrivent sur le site pour procéder à des nettoyages du terrain environnant. Leur protection individuelle contre les rayonnements était très faible, voire nulle. La décontamination était illusoire dans la mesure où personne ne savait où transférer les gravats déblayés. Beaucoup de villages en Ukraine mais surtout en Biélorussie ont été évacués, détruits et enterrés en raison d’une radioactivité trop élevée.

Dans la zone interdite, les liquidateurs étaient chargés de tuer les animaux car la poussière radioactive présente dans leur pelage risquait de contaminer les autres liquidateurs. D’autres unités de liquidateurs procédaient à la décontamination des villages et des camions revenant de la centrale à l’aide de simples jets d’eau, la poussière radioactive recouvrant presque tout.

En août 1986, la décontamination de la centrale et l’isolation du réacteur commençaient. C’est dans ce périmètre que les niveaux de radioactivité étaient les plus élevés. Les véhicules étaient recouverts de plaques de plomb pour protéger leur équipage. Les liquidateurs travaillaient dans une radioactivité si élevée qu’ils ne pouvaient rester sur place que quelques minutes voire secondes. De plus, des morceaux de graphite qui entouraient les barres de combustible du réacteur en avaient été expulsés lors de l’explosion et étaient éparpillés sur le toit de la centrale et dans ses environs. Ces gravats hautement radioactifs ne pouvaient être récupérés par des êtres humains sans sacrifier leur santé. Dans de telles conditions, des robots téléguidés ont été choisis pour procéder au nettoyage, mais la radioactivité était si élevée qu’ils tombaient en panne après quelques missions. La dernière solution était donc d’envoyer des hommes pour effectuer ce travail. Ces liquidateurs, par la suite appelés « bio-robots » ou « « robots verts » (à cause de la couleur de leur uniforme) », se relayaient à peu près toutes les 30 secondes. Leur mission était de jeter les gravats radioactifs dans des bennes ou dans le réacteur détruit à l’aide de pelles ou, quand il n’y en avait plus, à la main. Une fois cette lourde tâche effectuée, les travaux d’isolement du réacteur pouvaient commencer. On estime qu’il y avait sur le toit de 10 000 à 12 000 röntgens par heure, et donc que chaque liquidateur recevait environ 100 röntgens ; sachant que la dose mortelle est d’à peu près 400 röntgens en une année, ces hommes ont enduré différents problèmes de santé une fois rentrés chez eux.

La solution retenue pour isoler le réacteur détruit est une imposante structure d’acier recouvrant les ruines du bâtiment du réacteur. Du fait de la radioactivité, les liquidateurs chargés de sa construction ne pouvaient pas rester longtemps sur place. La construction de ce premier sarcophage de Tchernobyl s’est déroulée de mai à octobre 1986. Pour en célébrer la fin, un drapeau rouge a été hissé au-dessus de la tour de refroidissement. Les noms des liquidateurs sont mentionnés sur la dernière pièce métallique fixée au sarcophage. Une seule personne y repose : Valeri Kodemtchouk, un employé de la centrale mort à son poste dans la salle de pompage au moment de l’explosion et dont le corps n’a jamais été retrouvé.

Un hélicoptère Mil Mi-8 s’est écrasé pendant l’édification du sarcophage, entraînant la mort de son équipage. Les pales ont percuté le câble d’une grue. La scène a été filmée par le cinéaste Vladimir Chevtchenko.

Selon Viatcheslav Grichine, membre de l’Union Tchernobyl, principale organisation des liquidateurs, sur 600 000 liquidateurs, « 25 000 sont morts et 70 000 restés handicapés en Russie, en Ukraine les chiffres sont proches et en Biélorussie 10 000 sont morts et 25 000 handicapés ».

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Sources : Wikipédia, YouTube.

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