Accident nucléaire - Définition

Introduction

Chemins de contamination radioactive par l'air vers l'être humain.

Un accident nucléaire, ou accident radiologique, est un événement qui risque d’entraîner une émission de matières radioactives ou un niveau de radioactivité susceptible de porter atteinte à la santé publique.

Les « accidents nucléaires » peuvent survenir dans un site de l'industrie électronucléaire (une usine d'enrichissement de l'uranium, une centrale nucléaire, une usine de traitement du combustible usé, un centre de stockage de déchets radioactifs) ou dans un autre établissement exerçant une activité nucléaire (site militaire, hôpital, laboratoire de recherche, etc.), ou encore dans un sous-marin, porte-avions ou brise-glace à propulsion nucléaire. Les accidents peuvent aussi se produire lors des transports de matières radioactives (notamment à usage médical, mais également combustible nucléaire, déchets radioactifs ou armes nucléaires).

Typologie des accidents nucléaires

Un accident, indépendamment de sa cause, est défini comme un événement fortuit, imprévisible, qui entraîne ou risque d’entraîner des blessures ou des dommages à la santé des personnes directement impliquées. Dans le cas d’accidents causés par les rayonnements ionisants, cette définition demande à être assortie d’un certain nombre de commentaires :

• Les actions de guerre ne peuvent pas entrer dans le cadre de cette définition, pas plus que les suicides.
• La situation n’est pas aussi claire pour les actions terroristes ; en effet, cette définition s’applique sans conteste aux victimes, qui doivent faire face à des situations identiques dans les deux cas. Seuls les moyens de prévention diffèrent fondamentalement.

Par ailleurs, les accidents dus aux rayonnements ionisants constituent des événements rares. Comme chaque accident possède ses propres caractéristiques, il est vain d’espérer pouvoir tirer des règles génériques, sur la seule base d’un accident isolé, avec pour objectif de prévenir ou mieux gérer de futurs accidents.

Ces accidents démontrent l’importance du facteur humain dans la genèse des accidents. Chaque fois, le respect de règles simples, qui le plus souvent font appel au simple bon sens, aurait évité des conséquences graves.

Échelle de classement des incidents et accidents

L'Agence internationale de l'énergie atomique a mis en place l'échelle INES pour qualifier la gravité d'un évènement lié au nucléaire. Elle est utilisée au niveau international depuis 1991. Graduée selon 8 niveaux (de 0 à 7), elle se base sur des critères objectifs et subjectifs pour caractériser un évènement.

Cette échelle est utilisée depuis 1991 (depuis 1999 pour les transports en France), ce qui signifie que la plupart des accidents (niveau supérieur ou égal à 4) ont été classés après coup.

Cette échelle peut servir notamment de critère pour savoir si un incident peut être qualifié d'accident ou d'incident nucléaire. Les « accidents nucléaires » sont des évènements impliquant une contamination radiologique plus ou moins importante. Pour l'échelle INES, les « accidents » à proprement parler sont principalement ceux qui ont une incidence en dehors du site, exposant le public à une contamination radiologique. Sont également comptés comme « accidents » les évènements provoquant une destruction partielle ou totale d'un réacteur, même lorsqu'il n'y a pas eu d'exposition du public. Un accident nucléaire est qualifié d'« incident » nucléaire si l'on juge que sa gravité et ses conséquences sur les populations et l'environnement sont très faible.

Différents types d'accidents

Les accidents nucléaires peuvent être de types très variés.

Un accident de criticité, par exemple, a pour principal effet d'émettre une quantité massive de neutrons et de rayonnement ionisant, et est la plupart du temps mortel pour l'opérateur. Cependant, cette irradiation diminue comme l'inverse du carré de la distance : si l'opérateur reçoit plusieurs dizaines de Sievert à un mètre, l'exposition à 100m tombe au niveau du mili-Sievert (comparable à l'exposition induite par une radiographie des poumons). D'autre part, l'énergie mécanique dégagée par un tel accident est la plupart du temps très faible (de quoi faire bouillir une casserole d'eau) : il n'y a pas d'explosion significative, et les barrières biologiques restent intactes. De ce fait, il correspond typiquement à une gravité de 4 sur l'échelle INES, parce qu'il y a eu exposition létale d'un travailleur, mais l'incidence hors site est a priori négligeable.

Un accident industriel (incendie, foudre, tremblement de terre,...), de son côté, survenant dans une centrale nucléaire (ou sur un site de l'industrie nucléaire) peut endommager les dispositions de protection, conduisant éventuellement à des fuites de matières radioactives. Cependant, les études de sécurité demandées pour autoriser l'exploitation doivent justifier que les protections radiologiques résistent à des accidents jugés dimensionnants. Ces protections sont donc conçues pour être robustes et résistantes, et de tels accidents, qui peuvent provoquer des dégâts matériels importants à l'intérieur du site, n'entraînent normalement pas de risques importants à l'extérieur : ils correspondent typiquement au niveau 4 de l'échelle INES.

Pour atteindre un accident de niveau 5, il faut un apport supplémentaire d'énergie : ce peut être la fusion accidentelle du cœur d'un réacteur (comme pour l'accident de Three Mile Island), ou une agression externe (chute d'avion, guerre, tir de charge creuse, ...). Les exigences de sécurité n'exigent plus de faire la démonstration que le site lui-même résiste, et de telles agressions peuvent conduire à un « endommagement grave du réacteur ou des barrières biologiques » qui interdira son exploitation ultérieure. En revanche, les études de sécurité doivent démontrer que dans ce cas, le confinement reste fonctionnel, et limite les rejets éventuels à une valeur inférieure aux limites prescrites.

En l'absence d'exigence de sécurité stricte, le site n'est pas nécessairement conçu pour résister systématiquement à ses « modes dégradés » : un accident industriel peut avoir pour conséquence la dispersion de matières nucléaires contaminant la population et l'environnement. De tels accidents sont alors classés au niveau 5 ou 6 de l'échelle. C'est le cas de l'explosion chimique du Complexe nucléaire Maïak, ou de l'incendie de Sellafield.

L'explosion proprement dite d'un cœur de centrale nucléaire n'est possible que si sa conception entraîne un coefficient de vide positif, et que les conditions normales d'exploitation ne sont plus respectées : dans ce cas, une excursion critique du réacteur n'est pas stabilisée par le modérateur, et ne cesse que lorsque l'énergie dégagée par le cœur devient comparable à celle dégagée par un explosif, ce qui entraîne son explosion et sa dislocation physique. L'explosion du réacteur (d'une puissance comparable à quelque tonnes d'explosifs) entraîne celle de la centrale elle-même (qui n'est pas dimensionnée pour y résister), et une dispersion massive du contenu du cœur dans l'atmosphère : c'est le scénario de la catastrophe de Tchernobyl. C'est à la suite de cet accident que la conception de réacteurs à coefficient de vide positif n'est plus admise.

Principaux types d'effets d'un accident nucléaire

"Plume" des retombées radioactives de l'essai Castle Bravo, qui provoqua la mort par irradiation d'un pêcheur japonais.

Un accident nucléaire a le plus souvent pour effet de disperser des radioisotopes dans l'environnement, ce qui conduit à une contamination radioactive plus ou moins étendue : les populations peuvent être contaminées directement au moment de l'accident, ou indirectement par la suite à travers la contamination du sol et l'accumulation éventuelle des radioisotopes le long de la chaîne alimentaire.

En cas d'explosion atomique (que ce soit le fait d'une bombe atomique ou d'un accident comme celui de Tchernobyl), les retombées radioactives peuvent atteindre un niveau mortel à proximité de l'accident et sous le vent, à cause de la très forte radioactivité des produits de fission à durée de vie courte. À plus long terme, la contamination restante est le fait de radioisotopes à vie moyenne ou longue, et est de niveau comparativement plus faible. Le niveau de contamination peut imposer d'interdire certaines zones contaminées, comme dans le cas de la contamination au Cesium-137 après la catastrophe de Tchernobyl: sa demi-vie de 30 ans signifie qu'il faut attendre 200 ans pour arriver à une radioactivité cent fois plus faible.

Une fuite de matières radioactives a des effets similaires, mais d'une étendue généralement beaucoup plus faible. D'autre part, l'effet dépend de la radiotoxicité du produit contaminant, qui peut être très variable.

Les autres effets spécifiquement nucléaires sont plus localisés:

• Un accident nucléaire peut conduire à une irradiation massive des personnes exposées. Contrairement à la radiotoxicité, cet effet est instantané.
• En cas d'explosion nucléaire ou d'accident de criticité, le flux de neutrons produit également une contamination radioactive par activation neutronique de la matière exposée. Cette contamination est normalement très locale, mais peut concerner une zone étendue dans le cas d'une bombe à neutrons.

Enfin, une explosion d'origine nucléaire produit les effets d'une explosion, à un degré variable suivant sa puissance.

Traitement médical

On peut distinguer selon la nature de l'accident trois types de réponse médicale qui peuvent devoir être apportées aux victimes :

• Si l'accident a entraîné une irradiation externe globale, il peut conduire à un syndrome d'irradiation aiguë nécessitant l’orientation de la victime vers un service d'hématologie, en raison du risque d'aplasie de la moelle osseuse.
• Si l'accident a consisté en une irradiation externe localisée, il peut entraîner des brûlures radiologiques localisées, qui impliqueront une longue hospitalisation dans un centre de traitement de brûlés.
• S'il s'agit d'une contamination par une substance radioactive, la contamination externe ou interne nécessitera avant tout, en urgence, une décontamination de la victime dès l’intervention des services d’urgence sur le terrain.

L’expression « accident dû aux rayonnements ionisants » est donc insuffisante en elle-même et ce sont les vocables « irradiation globale », « irradiation localisée » et « contamination » qui définissent les trois types d’organisation médicale à déployer sur le terrain.