L’arche de Tchernobyl
Publié le 13 mai 2018 par
Elena Zimmer, Thomas Sauvé (2018)
L’arche de Tchernobyl
1. Le problème
1.1 Qu’est-ce qui s’est passé?
Dans la nuit du 26 avril 1986, le cœur du réacteur 4 de la centrale nucléaire de Tchernobyl, en Ukraine, à 110 km de Kiev a subit une fusion durant un exercice. Lors d’une fusion, les crayons surchauffent et fondent dans le réacteur. Les crayons sont des tubes de quatre mètres de haut où l’uranium, le combustible, est entreposé pour la future réaction. Ils sont faits en Zircaloy, un alliage métallique de zirconium, d’étain, de fer, de chrome et de nickel. Quand les crayons à combustible fondent, ils libèrent leurs combustibles dans l’atmosphère. Une fusion va briser le réacteur.
L’exercice voulait prouver que la centrale pouvait se relancer d’elle-même suite à un « blackout » total. L’exercice avait été reporté au soir au lieu de l’après midi. Le réacteur avait fonctionné à faible puissance durant toute la journée. Les réacteurs utilisés à Tchernobyl ont besoin d’un temps de repos s’ils ont fonctionné à faible puissance. Les ingénieurs voulaient reprendre le temps perdu et ils n’ont pas attendu. Le réacteur était donc très difficile à contrôler. Au début du test, la réaction a démarré trop rapidement et, après 40 secondes, il était trop tard, le réacteur explosait.
1.2 Conséquences
La fusion du réacteur 4 a causé la destruction d’une partie de la centrale nucléaire. À cause de l’accident, les 50 000 habitants de la ville de Prypiat ont été évacués. Ailleurs, 200 000 personnes durent quitter leur habitation. Pour ce qui est des morts, les nombres ne sont pas exacts. Les experts disent qu’il y en aurait eu entre 14 000 et 985 000, la plupart étant causées par le cancer. L’explosion a libéré des substances radioactives qui sont montées à une altitude de 1,5 km. Cette journée-là, le vent venait du sud-est, alors le nuage radioactif est allé en Russie et Biélorussie. Le lendemain, le vent a tourné et un autre nuage est allé vers l’Europe de l’est, ainsi, beaucoup de régions ont été involontairement affectées par Tchernobyl.
Une zone d’exclusion de 300 000 hectares (3000km²) a dû être établie autour de la centrale à cause du haut niveau de radiations. Le rayon de cette zone correspond à 30km à partir de la centrale.
Quelques semaines après l’accident, 90% des pins sont morts dans une zone de 6 km² autour de la centrale. Si nous observons une zone plus grande, soit 38km², 40% à 75% des pins ont bruni et 95% des pins ont eu des problèmes de croissance. Pendant le nettoyage, les équipes ont coupé les arbres morts et les ont ensevelis. Ils ont enterré environ 500 000 m³ de bois radioactif. Aujourd’hui, la forêt couvre 90% de la zone d’exclusion de 3000 km².
Beaucoup d’animaux sont morts après avoir été exposés aux radiations. La biodiversité du sol, des invertébrés tels les vers de terre et les nématodes a été grandement touchée. Heureusement, la biodiversité du sol est revenue à la normale après 9 ans, soit en 1995.
Pour les oiseaux, les populations ont chuté de 60% dans les zones hautement irradiées, soit très près de la centrale. Un peu plus loin, les populations d’oiseaux ont diminué proportionnellement au niveau de radiations. Pour les hirondelles, par exemple, des anomalies ont été observées. Les principales étaient l’albinisme partiel, les malformations du bec et les tumeurs.
Aujourd’hui, Pripyat, la zone d’exclusion et la centrale de Tchernobyl sont des sites touristiques. Bien évidemment, cette visite risquée est guidée et les lieux trop dangereux sont évités. La faune et la flore sont très prospères puisqu’il n’y a plus d’activités humaines qui nuisent aux animaux et aux plantes. Certains considèrent la zone d’exclusion comme un parc naturel.
2. Solution
2.1 La solution en 1986
Après l’accident, un sarcophage en béton, en plomb et en acier fut construit. Le plomb et le béton agissaient comme «isolant» pour les radiations. Il recouvre le réacteur 4. Ce sarcophage, lors de sa construction, devait durer 30 ans. Il a atteint sa date d’expiration il y a deux ans, en 2016.
2.2 L’arche
L’arche, dont la construction a été terminée en 2017, est une installation qui recouvre le réacteur 4 et le sarcophage de 1986. Elle a trois principaux objectifs: le confinement de la radioactivité du réacteur, la protection du vieux sarcophage de 1986 contre la météo et les tremblements de terre et permettre de détruire le vieux sarcophage tout en retirant les déchets radioactifs. Ces déchets seront retirés avec un pont roulant installé dans l’arche. Ils seront ensuite entreposés dans les sites de décontamination. L’arche mesure 257 m de large, 150 m de long et 108 m de hauteur. Elle pèse 38 000 tonnes. C’est la plus grosse structure qui bouge sur la Terre. Elle a une durée de service de 100 ans. Elle va durer plus longtemps que le premier sarcophage, car elle n’a pas été construite à la hâte. C’est-à-dire qu’elle va devoir être changée vers 2116. Elle est très solide. L’arche résiste à des températures allant de -43°C à 45°C, à des vents allant jusqu’à 330km/h et à des séismes de magnitude 7 sur l’échelle de Richter.
2.3 La construction de l’arche
L’arche ne pouvait pas être construite directement au-dessus du réacteur, car le niveau de radioactivité était trop élevé. La compagnie qui s’occupe de construire l’arche a eu la brillante idée de la construire un peu plus loin, c’est-à-dire que l’arche a été construite à 330 m du réacteur 4 pour être ensuite glissée par 56 engins de débardage. Elle a été construite sur une zone décontaminée où les travailleurs étaient exposés à 2,6 mSv/an. Un mSv/an est une unité de mesure qui calcule le rayonnement. La dose mortelle est à 5000 mSv ou 5 Sv. Au Canada, la moyenne du niveau de mSv/an est de 1,8 mSv/an, donc les travailleurs étaient en sécurité. Le coût total de la construction de l’arche s’est élevé à environ 1,426 milliard d’euros. La construction a pris 10 ans. La construction de l’arche a permis de savoir ce qu’il faut faire en cas d’accident nucléaire majeur.
2.4 Les coûts de l’arche
Même si le projet de l’arche est un gros chantier du 21ième siècle, il comporte plusieurs désavantages, le plus notable étant le coût élevé. L’Ukraine n’est pas un pays très fortuné. Comme l’arche était vraiment une nécessité, elle a été financée par la Banque européenne pour la reconstruction et le développement (BERD). 28 pays ont contribué au financement de l’arche.