TEPCO compte augmenter le débit d’eau injectée dans la cuve du réacteur numéro 1 de la centrale de Fukushima en le faisant passer de 8 à 10 tonnes par heure. Au rez de chaussée du bâtiment (du réacteur numéro 1), un robot a détecté des doses qui atteignent les 2 000 millisierverts par heure. On apprend également que le niveau de l’eau dans les sous-sols de ce même réacteur a augmenté.

L’exploitant a publié sur son site un scénario officiel des évènements : suite au tremblement de Terre du 11 mars, les capacités de refroidissement du réacteur numéro 1 ont été immédiatement perdues, trois heures après, les barres de combustibles n’étaient plus complètement immergées et ont commencé à fondre en moins de deux heures, leur température était alors de 2 800°C. La température a commencé à baisser le lendemain lorsque TEPCO a commencé à y injecter de l’eau à partir de 5h50. A 6h50, les barres étaient soient fondues, soit au fond de la cuve.

Concernant le réacteur numéro 3, les contaminations en césium 134 et en césium 137 ont diminué par rapport à vendredi, d’après une mesure effectuée samedi. TEPCO annonce avoir mesuré 140 000 becquerels de césium 134 par litre d’eau de mer, et 150 000 becquerels par litre pour le césium 137. Cette mesure a été effectuée à proximité de la prise d’eau du réacteur numéro 3.

On apprend qu’une plateforme d’une capacité de 10 000 tonnes (d’eau) devrait arriver dans une ou deux semaines.

Chubu Electric Power Co a annoncé que le dernier réacteur nucléaire de la centrale de Hamaoka est dans une situation qualifiée d’arrêt « à froid » : il s’agit d’un arrêt de longue durée permettant une intervention technique sur le circuit primaire.

Suite à la création de trous dans la cuve du réacteur numéro 1 (de la centrale de Fukushima Daiichi), le plan qui prévoyait d’inonder le bâtiment du réacteur numéro 1 a été abandonné.

L’évacuation des villes de Kawamata et Iitate a commencé hier.

Le gouvernement japonais a déclaré dans un rapport que les décisions qu’il avait prises immédiatement après le tremblement de Terre du 11 mars étaient appropriées. Il a également décrit les réponses apportées par la suite par TEPCO et lui-même sous un jour favorable.

Voici un document de l’ACRO qui donne quelques notions de base sur la radioactivité. Il s’agit d’un extrait de l’ACROnique du nucléaire n°37 de juin 1997.

L’Atome

Toute la matière qui nous entoure est constituée d’atomes, élément de base de petite taille (de l’ordre de l’Angström ou 0, 000 000 000 1 m) qui permet de construire notre univers. On compte 92 atomes naturels ayant chacun des propriétés qui leurs sont propres. Ces atomes peuvent se combiner entre eux, reliés par les liaisons chimiques de diverses natures.

Chaque atome est constitué d’un noyau autour duquel il y a un nuage d’électrons. Le noyau est chargé positivement et les électrons négativement, de façon à ce que l’ensemble soit neutre. Le noyau est environ 100 000 fois plus petit que l’atome et regroupe pratiquement toute la masse. C’est le cortège d’électrons qui va donner à l’atome ses propriétés chimiques, à savoir sa capacité à se lier à d’autres atomes pour former des structures com-plexes. On a l’habitude de dire que les électrons « gravitent » autour du noyau, il s’agit là d’une image qui a ses limites. Une description précise nécessite la mécanique quantique.

Chaque atome peut être caractérisé par son nombre d’électrons et à chaque nombre, on associe un nom. Ainsi un atome avec un noyau possédant une charge positive et autour duquel il y a un électron est appelé hydrogène et est représenté par le symbole H. Pour deux charges, il s’agit de l’hélium (He) et ainsi de suite jusqu’à lâuranium, qui a 92 charges. Au-delà, il existe d’autres atomes qui ont été créés par l’homme et que l’on nomme artificiel. Le plutonium, avec 94 charges, en est un exemple.

Il y a donc une correspondance entre le nombre de charges et les propriétés des atomes. L’hydrogène a tendance à pouvoir se lier avec l’oxygène pour former de l’eau, alors que l’hélium ne se lie pas avec d’autres atomes.

Si on arrache un ou plusieurs électrons à un atome ou si on lui en rajoute, on obtient un corps chargé positivement ou négativement, suivant le cas. On l’appelle alors un ion. Ses propriétés chimiques sont modifiées.

Le Noyau

Le noyau possède un nombre donné de charges positives qui permet de lui donner le nom de l’atome correspondant. Les particules qui donnent la charge au noyau sont appelées proton. Chaque proton porte une charge positive élémentaire. Le noyau d’hydrogène est constitué d’un proton, celui d’hélium, de deux protons… A ces particules, s’ajoutent des particules neutres appelées neutrons.

Ensembles, les protons et les neutrons, de masse et taille semblables, forment la masse du noyau. On appelle nucléon, les particules du noyau, qui peuvent être indifféremment un proton ou un neutron. Un noyau est donc caractérisé par deux nombres, le nombre de protons, appelé généralement Z et le nombre total de nucléons appelé A. Z donne donc le nombre de charges et donc permet d’identifier l’atome correspondant. Deux noyaux qui ont le même nombre de charges et qui correspondent donc au même atome, mais qui un nombre de nucléons (et donc de neutrons) différents, sont appelés isotopes.

Exemple : un atome constitué de 6 électrons et donc 6 protons (Z=6) est appelé carbone. Mais on trouve dans la nature, du carbone ayant 6 ou 8 neutrons, ce qui fait un nombre total de 12 ou 14 nucléons (A=12 ou 14). Si on veut préciser de quel isotope on veut parler, on dira carbone 12 (noté  ¹²C) ou carbone 14 (noté  ¹⁴C).

Dans la nature, le nombre de neutrons est généralement au moins égal au nombre de protons. Il est possible de fabriquer des noyaux trop riches ou déficients en neutrons, qui vont se désintégrer en un autre noyau. Cette désintégration s’accompagne d’un rayonnement, on parle donc alors de noyau, isotope ou élément radioactif. Si le noyau ne se désintègre pas spontanément, on parle d’élément stable.

Les protons et les neutrons sont eux aussi constitués d’une structure interne, ils sont constitués de quarks. Mais nous arrêterons là pour la description de l’infiniment petit.

La radioactivité

La radioactivité accompagne une transformation du noyau de l’atome. Avant la transformation, on parle de noyau père, après, de noyau fils. Il peut y avoir plusieurs transformations successives avant d’arriver à un noyau stable. On parle alors de chaîne de désintégration. Lors d’un désintégration, il y a émission d’un ou plusieurs types de rayonnements.

On observe trois types de rayonnements émis :

Rayonnement alpha (a)

C’est une particule composée de deux protons et de deux neutrons extrêmement liés entre eux (noyau d’hélium) et animée d’une grande vitesse. L’émission alpha ne concerne que les noyaux lourds présentants un excès de protons (en général A>200). Le noyau fils possède donc deux protons et deux neutrons en moins. Exemple, la désintégration du radium en radon :
²²⁶Ra -> ²²²Rn + a.
Le rayonnement alpha étant constitué d’une particule lourde, il est très peu pénétrant, une simple feuille de papier peut l’arrêter.

Rayonnement bêta (b)

C’est une particule, électron (b-) ou positron (b+), animée d’une grande vitesse. Il accompagne la transformation dâun neutron en proton (b-), ou d’un proton en neutron (b+). Exemple, la désintégration du tritium en hélium :  ³H -> ³He + b. L’électron ou le positron étant des particules légères, le rayonnement b est beaucoup plus pénétrant. Comme les particules sont chargées, elles interagissent facilement avec la matière. Il faut une feuille métallique de cm d’épaisseur pour arrêter ce rayonnement.

Rayonnement gamma (g)

C’est un rayonnement électromagnétique analogue à celui de la lumière mais beaucoup plus énergétique. On parle de photons gamma. Leur émission suit généralement une désintégration alpha ou bêta et correspond à un réarrangement des nucléons à l’intérieur du noyau fraichement transformé.

Le photon étant une particule sans masse, elle est très pénétrante et n’étant pas chargée, elle interagit peu avec la matière. Il faut un épaisseur de béton de 6 cm pour l’aténuer.

La désintégration des noyaux suit une loi exponentielle décroissante en fonction du temps. Au bout d’un certain temps, appelé période ou demi-vie, la quantité d’un radio-élément donné est divisée par deux. Au bout de deux période, il n’en restera plus d’un quart, après trois périodes, un huitième, après 10 périodes, un millième… Sachant que les périodes observées en fonction des atomes étudiés vont de temps infiniment cours aux millions d’années, c’est une grandeur indispensable pour appréhender les problèmes de radioactivité.

L’activité d’un radioélément correspond au nombre de noyaux qui se désintègrent par unité de temps. L’unité de mesure est le becquerel (Bq) et correspond à une désintégration par seconde. L’ancienne unité est le curie (Ci). Un curie correspond à l’activité d’un gramme de radium et vaut 37 000 000 000 Bq.

Effets des rayonnements sur la matière

Les effets des rayonnements sur la matière sont très compliqués car ils dépendent du rayonnement étudié et du matériau concerné. Comme il est impossible de formaliser ces interactions rayonnement-matière au cas par cas, on étudie généralement l’énergie déposée dans le matériau pour quantifier. On parle alors de dose absorbée. On défini donc le gray (Gy) comme une unité d’énergie (joule) déposée par kilogramme de matière : 1Gy = 1J/kg. Plus l’énergie déposée est grande, plus le rayonnement a interagi avec la matière. Le rad correspond à l’ancienne unité : 1 Gy = 100 rad.

Quand la matière sous rayonnement est composée de tissus humains, on essaye de tenir compte de la nature du rayonnement en fonction des dommages probables qu’il peut créer. On affecte un coefficient multiplicatif k qui dépend de la nature du rayonnement et qui tient compte de la différence irradiation/contamination. Par exmple, dans le cas d’une contamination, k est choisi égal à 1 pour les rayonnements gamma et à 10 pour les rayonnements alpha. On parle alors d’équivalent de de dose absorbée et l’unité est le sievert (Sv) : 1Sv = 1Gy*k. L’ancienne unité était le rem : 1Sv = 100rem. Pour en savoir plus sur le sujet, nous vous renvoyons au dossier que nous avons déjà consacré aux rayonnements et la santé.

Il est clair que la mesure directe de la dose ou de l’équivalent de dose est très difficile. On a donc recours à des approximations.