Accident de criticité - Définition et Explications

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Flash bleu provoqué par un rayonnement ionisant, similaire à celui observé lors d'un accident de criticité.
Flash bleu provoqué par un rayonnement ionisant, similaire à celui observé lors d'un accident de criticité.

Un accident de criticité désigne un accident nucléaire provoqué par une réaction nucléaire (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte :) en chaîne (Le mot chaîne peut avoir plusieurs significations :) involontaire et incontrôlée dans un combustible (Un combustible est une matière qui, en présence d'oxygène et d'énergie, peut se combiner à l'oxygène (qui sert de comburant) dans une réaction chimique générant de la...) nucléaire fissile comme l'uranium (L'uranium est un élément chimique de symbole U et de numéro atomique 92. C'est un élément naturel assez fréquent : plus abondant que...) ou le plutonium (Le plutonium est un métal lourd de symbole chimique Pu et de numéro atomique 94, très dense — approximativement 1,74 fois plus lourd que le plomb — radioactif et toxique,...). Cet événement, grave et souvent mortel, nécessite à minima une masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la...) critique de matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état...) nucléaire. Le combustible est alors le siège d'une réaction en chaîne au cours de laquelle se produit un grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de fissions en un court laps de temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.). Il se dégage alors une quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection ou un groupe de...) dangereuse de rayonnement ionisant (Un rayonnement ionisant est un rayonnement qui produit des ionisations dans la matière qu'il traverse. Ces rayonnements ionisants, lorsqu'ils sont maîtrisés,...), sous forme de neutrons et de rayons X ou gamma. Les témoignages font souvent état d'un flash bleu (Bleu (de l'ancien haut-allemand « blao » = brillant) est une des trois couleurs primaires. Sa longueur d'onde est comprise approximativement entre 446 et 520 nm. Elle varie en luminosité du cyan à une teinte plus sombre...), résultant de l'effet Tcherenkov (L'effet Tcherenkov est un phénomène similaire à une onde de choc, produisant un flash de lumière, et, qui a lieu lorsqu’une particule chargée se déplace dans un milieu avec une vitesse...).

L'accident peut être mortel pour les personnes à proximité du siège de l'accident ; elles développent généralement le syndrome (Un syndrome est un ensemble de signes cliniques et de symptômes qu'un patient est susceptible de présenter lors de certaines maladies, ou bien dans...) d'irradiation (En physique nucléaire, l'irradiation désigne l'action d'exposer (volontairement ou accidentellement) un organisme, une substance, d'un corps à un flux de rayonnements ionisants : rayons alpha, bêta, gamma, protons ou...) aiguë (maladie des rayons) dans les heures (L'heure est une unité de mesure  :) suivantes. Dans les cas de manipulation manuelle, l'opérateur (Le mot opérateur est employé dans les domaines :) est généralement exposé à un équivalent de dose (En physique nucléaire, l'équivalent de dose est une grandeur physique mesurant l'impact sur les tissus biologiques d'une exposition à un rayonnement ionisant, notamment à une source de radioactivité. Il se définit comme la dose...) de plusieurs dizaines de sieverts et décède en quelque jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons...). On notera qu'un accident de criticité (Un accident de criticité désigne un accident nucléaire provoqué par une réaction nucléaire en chaîne involontaire et incontrôlée dans un combustible nucléaire fissile comme...) ne peut pas produire d'explosion (Une explosion est la transformation rapide d'une matière en une autre matière ayant un volume plus grand, généralement sous forme de gaz. Plus cette transformation s'effectue rapidement, plus...) nucléaire. L'accident peut être dangereux pour la population aux abords de l'installation en cas de contamination radioactive (La contamination radioactive, c'est lorsqu'un produit radioactif se dépose sur un objet ou un être, ou bien est ingéré ou inhalé par un être. La contamination se distingue de l'irradiation,...).

Cas réels connus

Des accidents de criticité se sont produits en contexte (Le contexte d'un évènement inclut les circonstances et conditions qui l'entourent; le contexte d'un mot, d'une phrase ou d'un texte inclut les mots qui l'entourent. Le concept de contexte issu...) civil et militaire :

  • 21 août 1945, Laboratoire national de Los Alamos, Nouveau-Mexique (USA)
  • 21 mai 1946, Laboratoire national de Los Alamos, Nouveau-Mexique (USA)
  • 15 octobre 1958, Institute of Nuclear Sciences à Vin?a (Yougoslavie)
  • 23 juillet 1964, Wood River Junction à Charlestown Rhode Island (USA)
  • 23 septembre 1983, Constituyentes (Argentine)
  • 30 septembre 1999, Tokaimura, Ibaraki (Japon)

Causes d'un tel accident

Un accident de criticité peut être lié à une erreur humaine ou une défaillance d'un équipement durant laquelle un paramètre (Un paramètre est au sens large un élément d'information à prendre en compte pour prendre une décision ou pour effectuer un calcul.) dépasse son seuil critique. Cet état peut être atteint par un non-respect de procédure (utilisation d'un conteneur (Dans le domaine du transport, un container (de l'anglais), parfois francisé en conteneur, est un caisson métallique, en forme de parallélépipède, conçu pour le transport de marchandises par...) de trop grand diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère. Le diamètre est aussi la longueur de ce segment. Pour indiquer qu'une valeur...) pour une solution concentrée de plutonium) ou de manipulation (transfert d'une solution concentrée dans un équipement de géométrie (La géométrie est la partie des mathématiques qui étudie les figures de l'espace de dimension 3 (géométrie euclidienne) et, depuis le XVIIIe siècle, les figures d'autres types d'espaces...) quelconque). Il peut aussi résulter d'une perte de géométrie (rupture de confinement) ou d'une agression externe (séisme, inondation).

Prévention (La prévention est une attitude et/ou l'ensemble de mesures à prendre pour éviter qu'une situation (sociale, environnementale, économique..) ne se dégrade, ou qu'un accident, une épidémie ou une maladie...)

La physique nucléaire (La physique nucléaire est la description et l'étude du principal constituant de l'atome : le noyau atomique. On peut distinguer :) permet de prédire à partir de quelle valeur un paramètre (masse, diamètre, volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.), concentration…) permet de rendre critique un équipement ou une installation, en fonction du type de combustible (uranium, plutonium), de sa nature (composé chimique, concentration lorsqu'il est dans une solution), de la géométrie de l'équipement et de son environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement...). Ces calculs complexes, mettant en jeu des hypothèses pessimistes, permettent de vérifier a priori les procédures afin de s'assurer que la criticité ne peut jamais atteinte. Des marges amont et des mesures de sécurité adaptées sont prises pour se prémunir contre les erreurs humaines et les défaillances.

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