Dossier "IMPORTANT"!

Infos JAPON séisme du 11 mars 2011
Communiqués GSIEN
18 juin
Echanges
 

Histoires de coriums...
QUESTION

     Une question sur un phénomène que je ne comprends pas.
     Dans la dernière G@zette Nucléaire, Raymond Sené fait état de bouffées de neutrons qui seraient émises lors de réarrangements critiques aléatoires, plus ou moins cycliques. de la masse métallique du "corium"... un site parle de "13 bouffées", un autre de "23 bouffées"; ces réarrangements  répétés semblent signer une masse plus ou moins mobile, donc encore en fusion... sinon, comment pourrait elle changer de configuration?

     Or, comment peut on avoir un "corium" encore en fusion, s'il est recouvert d'eau? Cela me semble impossible
ou alors le corium serait il "ailleurs", "au sec"? Difficile encore à imaginer!

     Peut être est il maintenant "en Chine"? Ou, dans ce cas plutôt  en route vers la Maison Blanche, ou alors est ce quelque "réflecteur de neutrons" qui changerait de géométrie ou de nature?

     Des images en noir et blanc prises par une caméra de mauvaise qualité montrent une nouvelle "explosion" le 14 juin, vers 0 h 40; outre les dégagements de fumées (?) ou de vapeur (?) impressionnants, une vidéo montre 3 "flashes" très brefs se succédant dans moins d'une seconde; mais l'image étant très mauvaise, difficile d'être affirmatif. (il serait utile de mettre un lien sur cette info!)

     Est ce encore une "excursion critique", ou quoi d'autre? A part quelques sites, personne n'en parle; la situation n'a pas l'air de s'arranger est ce  que cette dernière "anecdote" peut être en lien avec l'arrêt  de l'installation de décontamination des eaux de AREVA? Est ce que les "bouffées de neutrons" sont de nature à dissuader les "liquidateurs" les plus téméraires de s'approcher  du monstre?


REPONSE

     Corium: il s'agit d'une masse de quelque 60 tonnes donc il se forme une croute en surface et comme ce corium s'écoule par les trous de la cuve il peut y avoir localement masse critique: c'est juste à cause des neutrons
qui ont été mesurés jusqu'à la périphérie du site que l'on émet cette hypothèse. C'est possible mais normalement compte tenu des modèles utilisés on a une certaine périodicité qui ne semble pas respectée d'où la possibilité d'une hypothèses qui peut ne pas être juste. Le réacteur étant non visitable on ne le saura que dans quelques années (6 ans à TMI).

     La fusion de l'oxyde d'uranium intervient vers 2.800 °C et à cause des produits de fission, cette température décroit lentement; le corium n'est pas visqueux autour de 2.800°C, c'est un fluide.

     A Tchernobyl le corium a dégouliné sous des formes de pattes d'éléphant et autres coulures: il est encore chaud (dans tous les sens du terme, thermique et radioactif!). Ce fut pareil à TMI, mais le corium est resté dans la cuve (qui s'est craquelée mais a tenu) et je ne suis pas sûre que 32 ans après on ait trouvé le moyen de l'évacuer.

     En ce qui concerne le syndrome "chinois" c'était une image américaine! Au Japon c'est le syndrome américain...

     Le corium qui tombe sur un radier: d'abord s'il y a de l'eau il peut y avoir explosion vapeur et de toute façon le béton étant plein d'eau il est rongé par le corium.
     Le corium est constitué du combustible plus tous les internes (réflecteur y compris) car l'acier fond à plus basse température que l'oxyde d'uranium.

     Les "liquidateurs ont intérêt à éviter les neutrons qui sont beaucoup plus méchants que les gamma (le facteur de qualité biologique oscille entre 10 et 20 selon l'énergie des neutrons...

suite:
Suggestions - bassins de secours et salles de contrôle
SUGGESTIONS

     Au regard de ce qui s'est passé au Japon, permettez-moi de vous soumettre deux suggestions:
     - ayant compris qu'il ne fallait pas seulement que les barres de contrôle tombent ou montent pour être à l'abri, mais que la chaleur résiduelle de la réaction nucléaire atteignait 6 à 7% de la puissance  du réacteur durant la première heure suivant la mise en place des barres de contrôle et donc la nécessité impérieuse de continuer à refroidir le réacteur, pourquoi (même si on souhaite une sortie totale du nucléaire en France, ce qui prendra un certain temps) ne pas envisager la construction de chateau d'eau ou l'eau pourrait s'écouler par gravité pour refroidir le réacteur même sans pompe? Le coût est faible et la moitié des centrales est en contrebas de falaises ou collines qui les surplomblent. Si l'on doit recueillir cette eau dans des bassins de rétentions et la décontaminer ensuite ce sera plus facile que de laisser fondre le coeur!
     - les salles de contrôle sont dans des bâtiments standards à proximité des réacteurs et on nous dit que le bâtiment réacteur est suffisemment solide pour supporter la chute d'un avion gros porteur, mais si l'avion tombe sur la salle de contrôle on perd la conduite du réacteur.
     D'autre part en cas de gestion de problème grave la proximité du réacteur et des salles de contrôle sacrifie les "liquidateurs". Il semble urgent de doubler ces salles de contrôle, en les éloignant de quelques kilomètres (les mettre au moins à l'abri des retombées d'explosion du réacteur).
     Qu'en pensez-vous?


REPONSES

     Sur les REP il existe des possibilités de thermosiphon
mais il pourrait en effet astucieux de prévoir des réservoirs d'eau en altitude.
     Sur les BWR il y avait un système qui pouvait aussi fonctionner pour refroidir mais à condition de l'avoir démarré par une source électrique.
     Or comme les canalisations d'amenée d'eau et de départ étaient endommagées par le séisme, la pression et la température ont chuté trop vite. Or les opérations avaient des indications erronées sur le niveau d'eau ainsi d'ailleurs que sur d'autres indicateurs: ils ont donc coupé le système de secours et après le tsunami comme tout était détruit, ils n'ont pas pu redémarrer ce système d'ultime secours.

     Pour les salles de contrôle il est exact qu'il existe normalement une salle de repli mais elle est toujours sur le site: le gros problème va tout de même être le fait qu'en cas de perte totale de l'alimentation, il n'y a plus aucun signal. Et quand on a réussi à remettre l'électricité, les capteurs ne marchaient plus et donnaient des indications fausses.
     Par contre il aurait été judicieux de ne pas mettre les diesels et leur cuve de carburants en sous-sol (ce qui était fait sur les 5 et 6) et il eut été judicieux aussi de les entretenir et le seul qui a démarré n'était pas un diesel à fuel, mais une turbine.

     En ce qui concerne les bassins de décantation ou de rétention il en existe, mais là il s'est agit de plus de 100.000 tonnes d'eau contaminée d'où les problèmes et ce d'autant plus que les bâtiments était ébranlés et que l'eau ruisselait de partout.
     Ceci demande donc aussi bien pour les diesels, les réservoirs, les capteurs, les bassins de revoir les diverses stratégies et d'être redondant.
     Il n'empêche si TEPCO avait suivi son autorité les diesels auraient peut être été mieux protégés, la digue aurait été plus haute, mais le séisme avait beaucoup abimé les réacteurs et les diverses structures.
     On se serait retrouvé comme à Three Miles Island où le combustible a fondu à 70%, s'est rassemblé en fond de cuve qui a craquelé. Pour connaître cet état du réacteur il a fallu attendre 6 ans avant de pénétrer dans le bâtiment réacteur et ce par le biais d'un robot. Puis il a fallu 6 autres années pour commencer des travaux et 32 ans après on envisage de récupérer un GV pour le mettre sur un autre
réacteur (?). A part cela 32 ans après je ne crois pas qu'on sache encore quoi faire du "corium" ce magma d'uranium, de produits de fission, d'actinides dont le plutonium, d'acier et d'oxyde de zirconium
Merci de vos remarques

Monique Sené
Compléments

     Une précision: quand le combustible fond, la cuve métallique qui contient le coeur fond aussi, au moins en partie, car elle ne tient pas à 2.800°C... Donc c'est ce mélange qui finit par se retrouver sur la dalle de béton et qui commence à l'attaquer, non?
     Oui, c'est exactement le problème...
     A TMI la cuve (épaisseur 20 cm) a tenu parce que le combustible n'avait passé que 3 mois en cuve et était donc peu chargé en produits radioactifs mais elle est très abîmée
     Mais la cuve a un beurrage de protection, des internes et des déflecteurs le tout en acier. Donc il faut refroidir la cuve en l'arrosant et essayer d'injecter de l'eau dans le coeur pour que le corium refroidisse en surface.
     L'acier flue vers 800-1.000°C et doit commencer à fondre vers 1.500°C (cela dépend des composés)
     Mais pour ce qui se passe dans le réacteur, les assemblages ne fondent pas instantanément: la température d'enclenchement de la réaction Zirconium / eau est autour de 800°C, elle est exothermique et devient incontrôlable 
vers 1.200°C.
     A partir ce ce moment les gaines s'effrittent et comme la température à l'intérieur des gaines est déjà autour de 2.300°C, elle monte rapidement si de l'eau n'est pas injectée, d'où fonte, puis évidement progressivement il y a attaque des internes et formation du corium qui, refroidi, formera une croûte, mais il attaque bien sûr la cuve et c'est l'écoulement par les trous où passent les barres de contrôle
     Bon tout ceci va dépendre de l'eau qu'on arrive à réinjecter et donc on ne sait pas quelle quantité est parvenue au radier de béton.
     Et à Fukushima la cuve ne fait que 15 cm...
     Mais tout ceci est hypothèse (sauf les explosions hydrogène!) et donc l'endommagement des gaines et l'amorce d'une fusion des pastilles. 
     Reste qu'on ne sait pas exactement où en est le processus...