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 Sujet du message : Re: Chernobyl, la série
Message Publié : 29 Mai 2021 22:26 
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Huyustus a écrit :
Mais je ne crois pas me tromper en disant que jamais une explosion par fission de plusieurs tonnes d'uranium n'aurait pu se produire, et que les soviétiques de 1986 le savaient très bien. Ils savaient aussi qu'une "petite" explosion de 50kt disperserait les tonnes d'uranium sur des dizaines ou des centaines de km, et c'était déjà suffisamment grave pour les pousser à prendre les mesures extrêmes que l'on sait.

Oui, je pense que c'est bien comme ça qu'ils devaient voir les choses, pour le risque d'explosion nucléaire. Et c'est déjà un scénario cataclysmique.

Avec peut-être aussi le scénario de l'explosion de vapeur d'eau que j'ai évoqué, sur lequel j'attends l'avis du spécialiste. (Narduccio) (Sinon pourquoi envoyer les pompiers pomper l'eau sous le socle du réacteur ?)

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PS : vous me donnez envie de regarder cette série en tout cas. ;)

+1 avec LCL_EMB : elle en vaut la peine.

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 Sujet du message : Re: Chernobyl, la série
Message Publié : 30 Mai 2021 11:32 
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Pierma a écrit :
la crainte des atomistes soviétiques est justifiée


Peut-être, peut-être pas. Les essais réalisés à Cadarache depuis ont apporté leurs enseignements et cela a été intégré dans les plans de l'EPR. Or, le réservoir d'eau pour la gestion d'un accident a été directement intégrée au bâtiment réacteur et se trouve autour du réceptacle du corium. Donc, en cas de fusion du cœur, une partie du corium pourrait tomber dans cette piscine. Mais, le corium pourrait aussi en percer les parois. Bref, pour les concepteurs de l'EPR, la présence d'une grosse masse d'eau dans le réceptacle du corium ne semble pas être problématique.

Il faut aussi se dire que le retour d'expérience de Tchernobyl a permit d'affiner les modélisations d'un corium. De plus, les capacités des calculateurs ne sont pas celles de l'époque. Bref, les concepteurs des nouvelles centrales modélisent finement le devenir d'un corium, ses voies d'écoulement, la manière dont il évolue en fonction des éléments qu'il agglomère. On ignorait pas qu'un corium allait se former. Dès le début des années 80, à Fessenheim on a procédé au bouchage de divers trous dans les diverses dalles. En fait, il avait été prévu d'avoir 2 trous traversants horizontaux qui se croisaient à 90° pour suivre les dilatations éventuelles de la dalle. L'un de ses tubes servait aussi au passage d'un couple devant servir à une mesure de température donnant une alarme en cas d'élévation anormale. Bref, une mesure de température pour détecter si un corium était en train de percer la dalle. Ces trous ont été bouchés avant 1985 car il avait été identifié qu'ils allaient permettre un écoulement plus rapide du corium.

En fait, la grande différence entre 1986 et maintenant, en ce qui concerne la modélisation est vraiment la connaissance de comment il évolue. Avant, on ne savait pas le modéliser, certains présageaient qu'il risquait de se stratifier en fonction de la densité des éléments. Les plus lourds allant au fond. Or, l'uranium est plus lourd que les autres éléments. L'expérience semble montrer que ce n'est pas le cas. L'uranium du cœur semble dilué dans la masse du corium, ce qui freine son activité et qui fait baisser sa température. Mais, le corium de Tchernobyl est particulier, par rapport à ceux d'une centrale REP. Le carbone qui servait de modérateur a brûlé, la masse de métal et de béton n'est pas la même. Mais, on y a ajouté des tonnes de plomb, de bore et de sable. Le plomb présente un gros avantage : il est très dense, et il freine certaines radiations.

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 Sujet du message : Re: Chernobyl, la série
Message Publié : 30 Mai 2021 11:37 
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Pierma a écrit :
Aujourd'hui on en sait bien davantage sur le processus de perte de contrôle du refroidissement d'un réacteur - le fameux "syndrome chinois". Par exemple, les Japonais de Tepco à Fukushima sont les heureux propriétaires de quatre réacteurs fondus, dont les corium sont stabilisés à une profondeur connue et ne descendront pas plus bas. Il n'y a pas trop eu d'affolement sur le risque de descente dans la nappe phréatique - ou au niveau de la mer - parce que le soubassement en béton était beaucoup plus épais qu'à Tchernobyl. Pas de risque non plus de nuage radioactif, touts les réacteurs occidentaux se trouvent à l'intérieur d'un enceinte de confinement en béton. (C'était un défaut de conception gravissime sur les réacteurs de type Tchernobyl.) L'accident aura au moins prouvé qu'une centrale aux norme occidentales peut résister pratiquement à tout.

(Reste quand même 4 réacteurs fondus. La stratégie pour gérer ce sympathique cauchemar consiste à continuer de les refroidir à l'eau, pour évacuer la chaleur qu'ils génèrent. On espère d'ici une quarantaine d'année descendre à une température suffisamment basse - donc une activité nucléaire suffisamment ralentie - pour pouvoir envisager de s'approcher du corium, éventuellement avec des robots, pour le fragmenter et le démanteler. Les scientifiques et ingénieurs planchent sur le problème, mais on n'a encore que des idées assez générales sur la façon dont on s'y prendra. En attendant ils ne savent plus quoi faire de l'eau utilisée pour le refroidissement, une fois polluée. Il ont déjà rempli plusieurs kilomètres carrés de citernes contenant de l'eau contaminée.)


Pour Fukushima, le problème est qu'il s'agit de réacteurs à eau bouillante, des BWR, et il n'y a pas non plus de réelle enceinte de confinement. Il y a bien eu un nuage radioactif, c'est pour cela qu'il y a une zone interdite. Avec un PWR, il ne devrait pas y avoir de zone interdite, car si on doit relâcher de la radioactivité ce sera de manière contrôlée et essentiellement des gaz comme de l'iode. C'est pour cela qu'on distribue des pastilles d'iodes aux populations habitant aux alentours des centrales. Les autorités signaleront aux personnes habitant les zones concernées qu'elles doivent prendre leurs pastilles pour saturer leur thyroïde, puis on procédera au lâcher de gaz pour dépressuriser le BR et réduire le risque qu'il ne soit fissuré.

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 Sujet du message : Re: Chernobyl, la série
Message Publié : 30 Mai 2021 11:56 
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Pierma a écrit :
Je me demande tout de même si l'hypothèse que j'ai levée, celle de la vaporisation explosive de l'eau situés dans les sous-sols, sous la dalle (l'explosion d'une cocotte minute, en quelque sorte) et qui aurait pu éventrer tout ce qui restait de construction au dessus - rendant impossible le confinement de la radioactivité et la construction d'un sarcophage - est une hypothèse fausse ou un risque réel ? Narduccio ?


Là, il ne faut pas un ingénieur atomiste, mais un thermicien. ;)

En fait, tout dépend de comment le corium arrive au contact de la masse d'eau. Soit par percolation, soit par affaissement de la dalle.

Lorsque le corium arrive au contact de la dalle, celle-ci se retrouve exposée à une température supérieure au point de fusion du béton et des barres d'acier qui servent d'armature. Là, les spécialistes étaient divisés. Pour certains, le corium allait faire fondre la dalle et tomber d'un coup, lors de l'affaissement de celle-ci dans la masse d'eau qui n'aurait pas eu le temps de se vaporiser. Là, on pourrait même se trouver dans un cas pire que la vaporisation explosive de l'eau, car on pourrait avoir une thermolyse : une séparation des molécules d'eau en hydrogène et oxygène. Donc, un très gros dégagement d'énergie avec la création de particules fines de corium qui auraient été entrainées à haute altitude. D'autres avaient peur de la vaporisation explosive, le cœur se serait effectivement retrouvé à nu et il aurait été impossible de s'en approcher à cause de la radioactivité ambiante. Donc, plus de moyens de lutte. Ou plutôt, les premiers moyens de lutte auraient été de monter des murs de protection à distance raisonnable...

D'autres experts militaient pour le phénomène de percolation. Pour eux, les parties les plus chaudes du corium allaient percer des espèces de tubules dans la dalle et faire tomber de petites quantités de corium dans une grande capacité d'eau. Ces parcelles de corium auraient vaporisé de petites quantités d'eau, mais, elles auraient été elles-mêmes refroidies suffisamment pendant un certain temps.

En fait, on voit que la question est celle de la concentration de la matière nucléaire au sein du corium. Si elle est concentrée, la source de chaleur est concentrée, et la dalle est vite percée par un seul gros trous qui entraine la chute de tout le corium. Si elle est diffuse, la surface attaquée est plus grande, mais aussi plus hétérogène et l'on va avoir des phénomènes de percolation avant que la dalle ne finisse pas céder.

Du retour d'expérience, le corium tend a se diluer au fur et à mesure de sa progression. La stratégie actuelle contre un corium est double. D'un coté on cherche à le refroidir en l'arrosant en permanence pour limiter sa progression. De l'autre, on cherche à lui donner de la matière "à manger" pour augmenter son taux de dilution. En le "bombardant" de sacs de sables, de bore et de plomb, les soviétiques ont dilué le corium de Tchernobyl. Et cela semble avoir été une stratégie efficace. Que serait-il arrivé s'ils ne l'avaient pas fait ? Seule les simulations peuvent nous le dire. Mais, on a des indications avec le retour d'expérience. On prévoir, préventivement, des stratégies qui sont très proche de celles des soviétiques. Tout en prenant toutes les précautions possibles pour que l'accident n'arrive jamais.

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 Sujet du message : Re: Chernobyl, la série
Message Publié : 30 Mai 2021 12:50 
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Narduccio a écrit :

Pour Fukushima, le problème est qu'il s'agit de réacteurs à eau bouillante, des BWR, et il n'y a pas non plus de réelle enceinte de confinement. Il y a bien eu un nuage radioactif, c'est pour cela qu'il y a une zone interdite.

j'ai un gros doute là-dessus. Le nuage radioactif et la zone interdite sont sans commune mesure avec Tchernobyl. Je pense que son origine vient des problèmes posés par les piscines de refroidissement du combustible usagé, qui ont posé des problèmes spécifiques que je ne saurait pas détailler, mais qui ont mis à certains moments ces barres de combustible (même usagé il reste fortement radioactif) à l'air libre. Ces installations n'étaient pas confinées.

Il y a eu également des rejets d'eau radioactive en mer. Cela parce que tout ce que les ingénieurs ont eu comme solution de refroidissement à un moment a été de pomper de l'eau de mer et la laisser ensuite repartir vers l'océan. Je sais que ça concerne les piscines, mais j'ignore si c'est lié aussi à des tentatives d'empêcher la fusion totale des réacteurs.

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 Sujet du message : Re: Chernobyl, la série
Message Publié : 30 Mai 2021 13:07 
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Juste pour information il y a en ce moment un regain de l'activité radioactive à Tchernobyl, probablement dû si j'en crois les articles de presse à l'infiltration d'eau et à sa mise en contact avec des matières fissiles. Rien d'alarmant d'après les experts, pas de risque d'explosion comparable à 1986 mais tout ceci pour dire que ce charmant corium se rappelle de temps en temps à notre bon souvenir...


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 Sujet du message : Re: Chernobyl, la série
Message Publié : 30 Mai 2021 13:24 
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Théodare a écrit :
Juste pour information il y a en ce moment un regain de l'activité radioactive à Tchernobyl, probablement dû si j'en crois les articles de presse à l'infiltration d'eau et à sa mise en contact avec des matières fissiles. Rien d'alarmant d'après les experts, pas de risque d'explosion comparable à 1986 mais tout ceci pour dire que ce charmant corium se rappelle de temps en temps à notre bon souvenir...


En fait, le corium restera sous surveillance car on ne peut pas s'en approcher pour intervenir dessus. L'idéal serait de pouvoir le fractionner, le diluer, puis le vitrifier pour l'enfouir. Mais pour faire cela, il faudrait pouvoir s'en approcher, du moins avec des outils robotisés ou commandés à distance.

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 Sujet du message : Re: Chernobyl, la série
Message Publié : 30 Mai 2021 13:54 
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Pierma a écrit :
Narduccio a écrit :

Pour Fukushima, le problème est qu'il s'agit de réacteurs à eau bouillante, des BWR, et il n'y a pas non plus de réelle enceinte de confinement. Il y a bien eu un nuage radioactif, c'est pour cela qu'il y a une zone interdite.

j'ai un gros doute là-dessus. Le nuage radioactif et la zone interdite sont sans commune mesure avec Tchernobyl. Je pense que son origine vient des problèmes posés par les piscines de refroidissement du combustible usagé, qui ont posé des problèmes spécifiques que je ne saurait pas détailler, mais qui ont mis à certains moments ces barres de combustible (même usagé il reste fortement radioactif) à l'air libre. Ces installations n'étaient pas confinées.

Il y a eu également des rejets d'eau radioactive en mer. Cela parce que tout ce que les ingénieurs ont eu comme solution de refroidissement à un moment a été de pomper de l'eau de mer et la laisser ensuite repartir vers l'océan. Je sais que ça concerne les piscines, mais j'ignore si c'est lié aussi à des tentatives d'empêcher la fusion totale des réacteurs.


Les différents réacteurs de Fukushima sont de technologie différente. Il y a une enceinte de confinement pour les réacteurs de 1 à 5, mais elle est percée pour permettre le passage de tubes vers un tore servant à la décompression (ou plutôt à la re-vaporisation) de l'eau des réacteurs accidentés. Or, sur le réacteur n°2, il y a eu une explosion hydrogène au niveau de ce tore. L'enceinte de confinement dispose d'un bouchon qu'on retire lors des opérations de renouvellement de combustible. Sur le réacteur 1 et 3, il y a eu une explosion qui a pu souffler ce bouchon.

Voici le schéma de ses réacteurs :
Image

Le réacteur n°6 est un peu différent :
Image

En fait, le réacteur est constitué d'une enveloppe en métal, entouré d'une structure porteuse en béton qui fait enceinte de confinement, avec un couvercle en béton pour les opérations de rechargement. Les piscines de stockage du combustible usagé, mais aussi de remplissage du réacteur se trouvant sur la dalle supérieure.

Dans le cas des réacteurs de 1 à 5, en cas de fusion du cœur, le corium s'écoule en fond de cuve. Pour le réacteur n°6, le corium reste confiné au sein de la structure et on voit qu'ils ont mis un très gros volume de béton pour receuillir le corium.

CF : Wikipedia : Centrale nucléaire de Fukushima Daiichi

Voici la situation des réacteurs accidentés de Fukushima :
Image

CF : Wikipedia : Accident nucléaire de Fukushima

Des informations plus détaillées : Wikipedia : Conséquences de la catastrophe de Fukushima sur la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi

Et la principale source de produits radioactifs serait la piscine du réacteur n°4.

La grande différence entre Fukushima et Tchernobyl ? Dans le cas de Fukushima on envisage la possibilité de procéder à la déconstruction du site, c'est à dire aussi au retrait du corium. Dans le cas de Tchernobyl, on n'envisage pas d’interventions ...

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 Sujet du message : Re: Chernobyl, la série
Message Publié : 30 Mai 2021 17:37 
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L'article de Wiki sur l'accident est très intéressant, mais long à comprendre, dans la mesure où, en gros, chaque réacteur constitue un cas particulier. (ils ne sont pas tous du même type et n'ont pas tous été construits à la même époque.)

Il y a eu effectivement des dégagements radioactifs malgré les enceintes de confinement, sans doute pour la raison que tu as donnée : soit elles n'assuraient pas un confinement total (passage de gaines ou de tuyauterie) soit les "bouchons" amovibles destinés à faire passer les barres de combustible - pour les opérations de remplacement du combustible - ont pu bouger.

Mais surtout, il semble que la plus grande partie des dégagements gazeux est partie des piscines de refroidissement du combustible usé, qui elles ne sont pas confinées par une enceinte bétonnée, et se sont retrouvées - comme tout le site - sans alimentation électrique permettant de maintenir la circulation de l'eau pour refroidissement.

Paradoxalement, c'est le réacteur n°4, vide de combustible et à l'arrêt au moment de l'accident, qui a causé le plus de soucis, non en lui-même, mais parce que la piscine associée contenait non seulement du combustible usagé, mais surtout sa prochaine recharge en combustible neuf, donc très actif. A un moment s'est dessiné un scénario catastrophe : si cette piscine était totalement "dénoyée", la fusion des barreaux de combustible neuf provoquerait de telles émissions radioactives que cela pourrait conduire à l'évacuation de la région de Tokyo ! (Le risque a été conjuré en remettant ces piscines sous circulation d'eau - de mer, au début - mais si l'idée parait simple, dans la réalité ça n'est pas allé sans mal parce que la circulation sur le site était rendue très difficile à cause des débris provenant soit des bâtiments endommagés des centrales - il y a eu dans les parties bâtiment, et dans deux piscines, des explosions d'hydrogène - soit apportés par le tsunami.)

Contrairement à ce que j'ai indiqué, ce ne sont pas quatre, mais trois réacteurs qui ont fondu.

Je me souviens de cet incident hallucinant : les dirigeants de Tepco, perdant leur sang froid et le sens commun, ont demandé à faire évacuer TOUT le personnel du site. (Soit 500 personnes alors engagées dans toutes les opérations de sauvegarde. J'imagine qu'ils comptaient les remplacer par d'autres, moins au courant de la situation ?) Colère folle du premier ministre japonais qui leur a donné l'ordre de rester sur place !
https://fr.wikipedia.org/wiki/Accident_nucl%C3%A9aire_de_Fukushima#%C3%89vacuation_du_site

L'article le plus vivant et le plus simple à comprendre est celui qui décrit l'enchainement des évènements et des mesures prises à partir du moment du tremblement de terre : Chronologie de la catastrophe.

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 Sujet du message : Re: Chernobyl, la série
Message Publié : 30 Mai 2021 18:34 
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Pierma a écrit :
Paradoxalement, c'est le réacteur n°4, vide de combustible et à l'arrêt au moment de l'accident, qui a causé le plus de soucis, non en lui-même, mais parce que la piscine associée contenait non seulement du combustible usagé, mais surtout sa prochaine recharge en combustible neuf, donc très actif.


Euh non, du moins tant qu'il n'a pas été irradié. La réception combustible neuf se fait hors eau. Les gens responsables du combustible vont à son contact pour vérifier qu'il est bon pour le service. Théoriquement, la géométrie des piscines garantit que le combustible présent ne deviendra pas critique ... tant qu'on respecte toutes les spécifications. L'une d'elle est justement la distance entre les éléments. Le combustible de la piscine n°4 s'est retrouvé hors eau, donc dans un flux neutronique plus élevé. Mais, sa géométrie a été mise à mal à cause du tremblement de terre. C'est la conjonction de ces 2 éléments qui a conduit à la divergence d'éléments combustible. Une fois qu'ils ont divergé, le flux neutronique devenant très important, les éléments neufs sont devenus très actifs.

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