Centrale nucléaire de Fukushima Daiichi

Les réacteurs nucléaires

Les réacteurs nucléaires des unités 1, 2 et 6 ont été fournis par General Electric, ceux des unités 3 et 5 par Toshiba, et l'unité 4 par Hitachi. La conception architecturale des unités de General Electric a été réalisée par Ebasco. Tous les travaux de construction ont été réalisés par Kajima. Depuis septembre 2010, l'unité 3 est alimentée par du combustible MOX (oxyde mixte). Les unités 1 à 5 ont une structure de confinement de type Mark 1 (tore en forme d'ampoule), l'unité 6 a une structure de confinement de type Mark 2 (sur/sous).

L'unité 1 est un réacteur à eau bouillante de 439 MW (BWR3) construit en juillet 1967. Il a commencé à produire de l'électricité à des fins commerciales le 26 mars 1971 et devait s'arrêter en mars 2011. Il a été endommagé lors du tremblement de terre et du tsunami de Sendai en 2011. Le réacteur avait des niveaux de sûreté atomique et sismique élevés lorsqu'il a été construit, mais il est aujourd'hui à la fois vieux et dépassé. Personne ne savait qu'un tel tremblement de terre pouvait se produire au Japon. L'unité 1 a été conçue pour un tremblement de terre avec une accélération maximale du sol de 0,18 g (1,74 m/s2) et un spectre de réponse sismique basé sur le tremblement de terre du comté de Kern de 1952. Toutes les unités ont été inspectées après le tremblement de terre de Miyagi en 1978, lorsque l'accélération sismique du sol a été de 0,125 g (1,22 m/s2) pendant 30 secondes, mais aucun dommage aux parties critiques du réacteur n'a été découvert.

Unité	Tapez	La première est devenue "critique" sur le plan atomique	Production d'énergie électrique	Réacteur fourni par	Conçu par	Construit par
Fukushima I - 1	BWR-3	Octobre 1970	460 MW	General Electric	Ebasco	Kajima
Fukushima I - 2	BWR-4	18 juillet 1974	784 MW	General Electric	Ebasco	Kajima
Fukushima I - 3	BWR-4	27 mars 1976	784 MW	Toshiba	Toshiba	Kajima
Fukushima I - 4	BWR-4	12 octobre 1978	784 MW	Hitachi	Hitachi	Kajima
Fukushima I - 5	BWR-4	18 avril 1978	784 MW	Toshiba	Toshiba	Kajima
Fukushima I - 6	BWR-5	24 octobre 1979	1.100 MW	General Electric	Ebasco	Kajima
Fukushima I - 7 (prévu)	ABWR	Octobre 2016	1.380 MW
Fukushima I - 8 (prévu)	ABWR	Octobre 2017	1.380 MW

Un type de confinement BWR Mark I typique, tel qu'utilisé dans les unités 1 à 5.

La catastrophe nucléaire de Fukushima en 2011

Voir aussi : La catastrophe nucléaire de Fukushima

En mars 2011, peu après le tremblement de terre et le tsunami de Sendai, le gouvernement japonais a évacué les personnes autour de la centrale et a mis en place des lois d'urgence locales à Fukushima I. Ryohei Shiomi, du conseil de sécurité nucléaire du Japon, s'inquiétait des risques d'effondrement de l'unité 1. Le lendemain, le secrétaire en chef du cabinet, Yukio Edano, a déclaré qu'une fusion partielle de l'unité 3 était "hautement possible".

Le groupe Nuclear Engineering International avait signalé que les unités 1, 2 et 3 étaient automatiquement arrêtées. Les unités 4, 5 et 6 avaient déjà été arrêtées pour maintenance. Les générateurs de secours ont été endommagés par le tsunami ; ils ont démarré au début, mais se sont arrêtés une heure plus tard.

Le gouvernement japonais a déclaré que c'était le cas et qu'il y avait eu une urgence nucléaire lorsque les problèmes de refroidissement se sont produits, les générateurs diesel de secours étant tombés en panne. Le refroidissement est nécessaire pour éliminer la chaleur de désintégration même lorsqu'une centrale a été arrêtée, en raison des réactions atomiques à long terme. Des centaines de soldats japonais auraient transporté par camion des générateurs et des batteries sur le site.

Rapports sur les dommages aux réacteurs et générateurs (09.53 UTC, 16-3-2011)

Après que les pompes des générateurs diesel de secours soient tombées en panne, les batteries de secours se sont épuisées au bout de huit heures environ. Les batteries d'autres centrales nucléaires ont été envoyées sur le site et les générateurs électriques et diesel mobiles sont arrivés dans les 13 heures, mais les travaux pour connecter les équipements de génération portables aux pompes à eau se poursuivaient toujours à 15h04 le 12 mars. Les générateurs diesel devaient normalement être reliés par des dispositifs de commutation dans un sous-sol des bâtiments de la centrale, mais celui-ci avait été inondé par le tsunami.

Données estimées par le JAIF (Japan Atomic Industrial Forum).

État des réacteurs à 22h00 le 21 mars JST	1	2	3	4	5	6
Puissance électrique (MWe)	460	784	784	784	784	1100
Type de réacteur	BWR-3	BWR-4	BWR-4	BWR-4	BWR-4	BWR-5
État de fonctionnement lors d'un tremblement de terre	En service	En service	En service	Panne (avec carburant)	Interruption (prévue)	Interruption (prévue)
Niveau d'endommagement du carburant	70% de dommages	33% de dommages	Endommagé	Non endommagé	Non endommagé	Non endommagé
Niveau d'endommagement du confinement primaire	Non endommagé	Dommages présumés	Pourrait être "Non endommagé".	Non endommagé	Non endommagé	Non endommagé
Système de refroidissement du cœur 1 (ECCS/RHR)	Non fonctionnel	Non fonctionnel	Non fonctionnel	Pas nécessaire	Pas nécessaire, alimentation en courant alternatif disponible	Pas nécessaire, alimentation en courant alternatif disponible
Système de refroidissement du cœur 2 (RCIC/MUWC)	Non fonctionnel	Non fonctionnel	Non fonctionnel	Pas nécessaire	Pas nécessaire	Pas nécessaire
Niveau d'endommagement des bâtiments (confinement secondaire)	Gravement endommagé par une explosion	Légèrement endommagé par l'explosion	Gravement endommagé par une explosion	Gravement endommagé par une explosion	Trous d'aération percés dans le toit	Trous d'aération percés dans le toit
Effet sur l'environnement (mesuré au nord du bâtiment de service)	2019 µSv/heure à 15h00, le 21 mars
Récipient sous pression, niveau d'eau	Combustible exposé partiellement ou totalement	Combustible exposé partiellement ou totalement	Combustible exposé partiellement ou totalement	Safe	Un arrêt sûr et à froid	Un arrêt sûr et à froid
Récipient sous pression, pression	Stable	Inconnu	Inconnu	Safe	Safe	Safe
Pression de l'unité de confinement	Stable	Stable	En baisse	Safe	Safe	Safe
De l'eau de mer a été injectée dans le cœur du réacteur	Suite	Suite	Suite	Pas nécessaire	Pas nécessaire	Pas nécessaire
De l'eau de mer a-t-elle été injectée dans la cuve de confinement primaire	Suite	A décider	Suite	Pas nécessaire	Pas nécessaire	Pas nécessaire
Ventilation des unités de confinement	Oui, mais temporairement arrêté	Oui, mais temporairement arrêté	Oui, mais temporairement arrêté	Pas nécessaire	Pas nécessaire	Pas nécessaire
Niveau des dommages causés par le combustible usé	Inconnu, l'injection d'eau est envisagée	Inconnu, l'injection d'eau de mer a été effectuée le 20 mars	SFP niveau d'eau basLes  embruns continuent, on  soupçonne des dommages aux barres de combustible	SFP niveau d'eau basLes  embruns continuent, on  soupçonne des dommages aux barres de combustible	La capacité de refroidissement du SFP a été récupérée	La capacité de refroidissement du SFP a été récupérée
Rayon de la zone d'évacuation	20 km de NPS
INES	Niveau 5 (estimé par la NISA japonaise et accepté par l'AIEA internationale) ; niveau 6 (estimé par l'autorité nucléaire française et les autorités nucléaires finlandaises) ; niveau 5 de facto (le confinement du cœur du réacteur a été rompu)

Plus tard, l'unité 4 de la centrale nucléaire Fukushima II, située à proximité, a également été arrêtée par les systèmes de sécurité. Aujourd'hui, une source d'énergie hors site est disponible mais le niveau de dommages à la centrale est mauvais.

Activité proposée en matière de sécurité à long terme

Bore

Les responsables ont pensé à introduire ou à larguer par voie aérienne des radiations tuant l'acide borique, des billes de plastique borénées ou des pastilles de carbure de bore dans les piscines de combustible usé pour absorber les neutrons. La France a envoyé 95 tonnes de bore au Japon le 17 mars 2011. Les neutrons sont absorbés par l'acide borique, qui a été injecté dans les cœurs des réacteurs, mais on ne sait pas si le bore a également été inclus dans la pulvérisation d'eau des SFP par les tuyaux et les camions de pompiers.

Une "tombe de sarcophage" et du métal liquide

Le 18 mars, l'agence de presse Reuters a rapporté que Hidehiko Nishiyama, un porte-parole de l'agence nucléaire japonaise, a été interrogé sur l'idée d'enterrer les réacteurs dans une tombe de sable et de béton : "Cette solution est dans notre esprit, mais nous nous concentrons sur le refroidissement des réacteurs."

Après la catastrophe de Tchernobyl, les ouvriers de la sécurité atomique ont utilisé 1 800 tonnes de sable et d'argile pour recouvrir l'usine. Cela a créé un problème car ils étaient des isolants thermiques et emprisonnaient la chaleur à l'intérieur. Il faut donc d'abord y mettre un liquide de refroidissement non évaporable, comme un métal liquide. Une fois que le tout a refroidi, on peut mettre en place une structure telle que la "tombe du sarcophage" de la centrale nucléaire de Tchernobyl.

Le château d'eau des pompiers de Tokyo ; d'autres camions de pompiers "château d'eau" ont été déployés à Fukushima.

Implications

Les urgences nucléaires à Fukushima Daiichi et dans d'autres installations nucléaires ont soulevé des questions sur l'avenir de l'énergie nucléaire. Platts a déclaré que "la crise des centrales nucléaires japonaises de Fukushima a incité les principaux pays consommateurs d'énergie à revoir la sécurité de leurs réacteurs existants et à mettre en doute la vitesse et l'ampleur des expansions prévues dans le monde". Suite à la catastrophe nucléaire de Fukushima, l'Agence internationale de l'énergie a réduit de moitié son estimation de la capacité de production nucléaire supplémentaire à construire d'ici 2035.