UN PEU D'HISTOIRE, ÇA NE FAIT PAS DE MAL

Possibilités théoriques et conséquences d'accidents majeurs dans les centrales nucléaires de forte puissance

Une étude des conséquences possibles si certains accidents théoriquement possibles mais hautement improbables, se produisent dans des centrales nucléaires de forte puissance.

WASH-740 
Commission de l'énergie atomique des États-Unis
Mars 1957

     Tel est le titre d'un rapport de la Commission de l'énergie atomique américaine publié en 1957 [voir le rapport en Pdf 3,5 Mo]. Ce texte est très rarement cité et lorsqu'il est mentionné les commentaires sont des plus restreints. Il se place dans le cadre de la campagne lancée quelques années plus tôt, en pleine guerre froide, par le Président Eisenhower, « l'atome pour la paix » [voir l'extrait].
     Le titre de ce rapport officiel (dit « rapport Brookhaven ») et les quelques lignes d'introduction montrent bien ce qui est recherché : mettre en évidence les conséquences d'accidents nucléaires majeurs. Les motivations de ce groupe de Brookhaven peuvent avoir été diverses. Montrer que diaboliser les armes nucléaires et glorifier le nucléaire civil n'a pas de sens. Il est possible que l'intention d'Eisenhower de lâcher quelques secrets pour que la construction de centrales nucléaires se fasse un peu partout, ait inquiété le nucléaire militaire par le risque de prolifération que cela pouvait comporter. Les motivations d'Eisenhower avec son « Atome pour la paix » ne sont pas, elles non plus, d'une pureté éclatante : se placer en pacifiste sans céder pour autant sur la bombe, promettre l'aide des États-Unis pour le développement de l'énergie nucléaire en levant quelques secrets d'ailleurs fort modestes.
     En dehors de ces considérations politiques le rapport Brookhaven va alerter les industriels (mais assez peu la population) sur les risques de cette industrie nouvelle. Il est donc faux d'affirmer que les dangers de l'industrie nucléaire civile n'ont pas été pris en compte à l'origine.
     Il est intéressant d'analyser même succinctement ce volumineux rapport (plus de 100 pages) pour se faire une idée de ce que représentait à cette époque (1957) ce qu'on appellera plus tard la sûreté nucléaire et les accidents majeurs (baptisés actuellement « urgences radiologiques »)
     Tout au long de ce rapport des experts de la commission de l' énergie atomique américaine vont souffler le chaud et le froid, alternant propos rassurants et prévisions d'ampleur catastrophique.
     L'introduction est rassurante « Il n'y a heureusement que peu d'expérience d'accidents de réacteurs pour fonder des estimations. Les réacteurs nucléaires sont en fonctionnement depuis le 2 décembre 1942 avec une sécurité bien meilleure que celle de l'industrie la plus sûre . (...) Il y a eu quelques accidents avec des réacteurs expérimentaux qui contrastent avec la sécurité parfaite des réacteurs opérationnels ». 
     Assez rapidement il est donné des ordres de grandeur de conséquences possibles (mais qui sont dites peu probables) d'un accident sur un réacteur de 500 Mégawatts thermiques (environ 200 MW électriques) : 3.400 morts, 43.000 blessés, des morts jusqu'à 25 km du réacteur accidenté et la contamination de la terre s'étendant au-delà de 70 km. Et bien sûr des considérations économiques suivent : le coût des pertes ne dépasserait pas « quelques centaines de millions de dollars». « Même pour des accidents mineurs le coût pour l'industrie et le gouvernement serait beaucoup plus élevé que pour des accidents dans les autres industries ». Les experts de Brookhaven mettent bien en évidence l'originalité de l'industrie nucléaire concernant les dangers.


La probabilité d'accidents catastrophiques


     Le rapport l'affirme : cette probabilité est extrêmement faible. Mais quelques lignes plus loin il apporte cette précision : « Un fait doit être énoncé : personne ne connaît actuellement et ne connaîtra jamais la grandeur exacte de cette probabilité d'un accident de réacteur dangereux pour la population ». Après avoir énuméré quelques approches possibles pour résoudre le problème il est dit : « aucune de ces approches n'est satisfaisante ».
     Des facteurs rassurants sont très détaillés et suivis aussitôt d'une liste tout aussi détaillée de facteurs d'incertitudes :
     - « Les systèmes soumis à de fortes pressions sont susceptibles de défaillances ».
     - « Les effets cumulés du rayonnement sur les propriétés physiques et chimiques des matériaux après un temps long sont largement inconnus et peuvent produire des défauts sérieux »
     - « Divers métaux utilisés dans les réacteurs tels que l'uranium, l'aluminium, le zirconium, le sodium et le béryllium, dans certaines conditions qui ne sont pas clairement comprises actuellement, peuvent réagir d'une façon explosive avec l'eau présente dans beaucoup de réacteurs (...). Des réactions chimiques [seraient] suffisamment violentes pour rompre les récipients et enceintes de confinement avec relâchement de produits de fission »
     - « Après le démarrage de nombreux composants vitaux deviennent inaccessibles pour inspection »
     - « Beaucoup reste à apprendre sur les caractéristiques et le comportement des systèmes nucléaires ». 
     On découvre là une vision assez claire des problèmes de sûreté nucléaire qui, encore aujourd'hui, ne sont guère résolus avec certitude.
     Et en conclusion on trouve : « Ainsi, puisqu'il y a une protection contre les accidents  "crédibles" , aucun détriment n'est à craindre pour le public à moins qu'il ne se produise un accident « incroyable ». On doit reconnaître évidemment que des erreurs de jugement peuvent être commises dont il résulterait un événement que l'on considérait comme  "incroyable" » [1].
     En somme, les experts soulignent que les accidents nucléaires catastrophiques sont extrêmement peu probables mais que cela ne peut s'appuyer sur des connaissances sûres.


Les hypothèses utilisées pour les études des dommages

     Il s'agit ici de déterminer l'étendue des dégâts en adoptant des hypothèses pessimistes de façon à se placer du côté de la sécurité quand, ajoutent-ils, il existe des incertitudes dans les connaissances.
     La densité de la population dans le voisinage du réacteur, l'existence de grandes villes jusqu'à 50 km sont envisagées, ce qui devait certainement refroidir le désir des exploitants à implanter des centrales nucléaires près de zones urbaines afin de réduire les coûts de transport de l'électricité.
     La rupture du confinement est une des premières hypothèses et il est signalé que le nombre de variables météorologiques est si grand qu'il y a une « infinité de situations » alors que « on connaît extrêmement peu de choses concernant les détails de la distribution atmosphérique ».
Il est supposé  qu'il y aurait « largement assez de temps disponible pour permettre l'évacuation des zones contaminées avant qu'il ne se produise des lésions sérieuses » [2].
     La solution envisagée pour éviter de  « sérieuses expositions » c'est l'évacuation des habitants et la perte de certaines récoltes agricoles (pour des superficies allant jusqu'à 65.000 km2).
     L'évacuation rapide de la population est la seule façon d'éviter des dommages, exception faite des pertes de l'usage du territoire. Le problème d'un accident de nuit, beaucoup plus difficile à gérer, est envisagé et « en plus, on peut imaginer qu'il pourrait y avoir combinaison de conditions atmosphériques avec d'autres conditions extrêmement défavorables, ce qui conduirait à des dommages plus importants que le maximum considéré dans cette étude ». 
En résumé, les dégâts maximaux d'un accident possible seraient :
     3.400 morts par doses de rayonnement létales
     43.000 malades
     coût : 7 milliards de dollars
     superficie de la zone pouvant être affectée : 390.000 km2 (150.000 square miles) [3].
     Avec bien sûr, d'après ce qui est dit auparavant, des possibilités de conséquences bien plus élevées.


Les annexes


     Une série d'annexes détaillent d'une façon réaliste l'exploitation d'une centrale nucléaire.
Quelques extraits caractéristiques :
     - « Les réacteurs de puissance sont dangereux (...) car pour des raisons économiques, ils doivent fonctionner pendant des temps longs à des niveaux de puissance élevée ».
     - « Parmi d'autres choses, [des] dysfonctionnements pourraient résulter d'erreurs humaines, de défaillances d'équipements, d'erreurs de conception et d'actes de Dieu » [4].
     Le terme utilisé pour caractériser le comportement d'un réacteur en situation accidentelle est celui d'"excursion" (« run away »). Il est actuellement largement utilisé.
     - « La possibilité d'une excursion nucléaire sérieuse ne peut être complètement exclue »
     - « Un réacteur intrinsèquement stable n'est cependant pas complètement immunisé contre les excursions destructrices ».
     Parmi les réactions chimiques possibles la réaction hydrogène / oxygène pourrait être violente.
     L'action à haute température du zirconium avec l'eau est détaillée. On trouvera ce phénomène dans le « mishap », le loupé de Three Mile Island en mars 1979, 22ème anniversaire du rapport de Brookhaven ! 
     - « Il est probable qu'il serait plus réaliste d'envisager le projet d'une enceinte pour confiner la vapeur dans le cas du pire accident concevable».


Conclusions


     Il est fort possible que les motivations de ceux qui ont rédigé ce rapport publié en mars 1957 ne soient pas aussi saines qu'il semble au premier abord. Des arrière-pensées peuvent en être à  l'origine afin d'empêcher que le gouvernement ne révèle quelques secrets nucléaires et ne favorise ainsi le développement de l'industrie nucléaire. En 1957, alors que la guerre froide bat son plein, on est depuis 4 ans en pleine euphorie d'un nucléaire civil possible sans problèmes, garantie d'un avenir d'abondance, solution à tous les problèmes sociaux. La bombe et sa condamnation ne pouvaient que soulever l'adhésion enthousiaste en faveur de « l'atome pour la paix ». Qui allait s'inquiéter de cette revendication progressiste ? Que les savants se mettent au service de la paix, des peuples, et pas au service des guerriers.
     On peut ainsi faire l'hypothèse que les militaires/scientifiques américains se rendaient compte que le développement du nucléaire civil serait intrinsèquement lié au nucléaire militaire avec, en conséquence, un risque de prolifération. Qu'importe, la lecture de ce rapport montre que les experts impliqués ont traité avec beaucoup de rigueur le risque nucléaire civil. Ils n'emploient aucun slogan et se plient à la discipline de l'analyse scientifique. Les incertitudes sont soigneusement analysées et la plupart d'entre elles sont encore présentes avec un parc nucléaire particulièrement important, développé dans une situation économique qui ne pousse pas les industriels à mettre au rebut des réacteurs vieillissants ou à les arrêter en cas d'incidents incompris.
     La conséquence de ce rapport fut totalement négligeable sur le « peuple ». Aucune publicité médiatique. Mais il a certainement eu un impact important sur les industriels. Les politiques américains ont rapidement réagi en fanatiques du nucléaire et 7 mois plus tard ils faisaient voter au Congrès une loi en octobre 1957 (le Price-Anderson Act) qui limitait  à un niveau ridiculement faible la responsabilité civile des exploitants en cas de catastrophe nucléaire, une innovation dans la législation de la responsabilité des industriels. Ce fut la condition exigée pour que la finance s'implique dans l'industrie nucléaire.
     Cette loi américaine fut assez rapidement perçue comme importante en Europe. Elle fut à l'origine de la Convention de Paris (1960) et de plusieurs amendements pour s'adapter aux conditions locales.
     Il est assez étonnant à la lecture de ce rapport WASH 740, de voir la lucidité de l'analyse d'experts qui jusqu'alors n'avaient été, pour la plupart, confrontés qu'au nucléaire militaire.
     Dire que l'électronucléarisation a été engagée sans analyse des dangers est totalement faux. Ce rapport en est une des preuves. La décision de nucléariser la production électrique a été prise avec la perspective d'un accident nucléaire catastrophique. Si les analyses dont ont tenu compte les décideurs financiers n'ont pas eu d'impact dans la population, la faute en revient aux corps intermédiaires de notre démocratie, les médias, les syndicats, le corps médical, la communauté scientifique et l'indifférence des citoyens.

Roger Belbéoch


Références :

[1] Mentionnons qu'au cours du colloque de Montauban Nucléaire-Santé-Sécurité, organisé par le Conseil Général de Tarn et Garonne (21-22-23 janvier 1988), P. Tanguy, Inspecteur général de la sûreté nucléaire à EDF en commentaire à son exposé intitulé « La maîtrise des risques nucléaires » faisait remarquer « Nous pensons pouvoir couvrir avec le temps la totalité des cas possibles. Mais je reconnais que nous ne sommes pas sûrs d'être absolument exhaustifs et que s'il doit se produire un accident ce sera celui que nous n'aurons pas prévu» [souligné par nous]. Ainsi M. Tanguy, expert en sûreté nucléaire découvrait ce que ses confrères américains avaient clairement énoncé 31 ans plus tôt.

[2] On voit là que le souci essentiel en terme de radioprotection est d'éviter les lésions que plus tard on appellera « déterministes », dues à des doses importantes de rayonnement. Si beaucoup de personnes sont touchées ces effets à court terme pourraient évidemment causer des troubles sociaux difficilement maîtrisables. Le rapport n'analyse pas ce genre de situation, demeurant strictement dans le domaine scientifique.

[3] Les Barons de l'Atome, Ed. Seuil, 1982, traduction française du livre de Peter Pringle et James Spigelman The Nuclear Barons, Holt, Rinehart and Wilson Ed. New-York, 1981. A noter qu'elle comporte une erreur dans la transformation des square miles en km2.

[4] On trouve une expression du même type dans le livre de Jacques Libmann Approche et Analyse de la sûreté des réacteurs à eau sous pression Ed. CEA-INSTN, 1987 (Commissariat à l'Énergie Atomique, Institut des Sciences et Techniques Nucléaires).
     A propos de l'évaluation probabiliste des crues qui pourraient menacer d'inondation les réacteurs nucléaires il est dit : « De l'avis des spécialistes concernés, il est pourtant illusoire de vouloir déterminer de manière scientifique un débit de crue probabiliste nettement plus faible [que 10-3, crue millénale] en l'absence de loi crédible en ce domaine. Le déluge n'est pas, en effet, un événement probabiliste» [souligné par nous] (page 98). Jacques Libmann est ingénieur au Département d'Analyse de Sûreté de l'Institut de Protection et de Sûreté Nucléaire du CEA !
     Communication personnelle: Ivo Rens, Professeur à la Faculté de Droit de l'Université de Genève, nous indique que l'expression « Acts of God » est une expression juridique dont l'origine est évidemment théologique, traduite, selon les cas, par « catastrophe naturelle » ou par « forces de la nature » (elle est utilisée notamment dans les contrats d'assurance qui, généralement, ne couvrent pas les « Acts of God »). 



Extrait :

     A propos du discours d'Eisenhower prononcé le 8 décembre 1953 à Genève devant l'assemblée générale des Nations Unies. Extraits des Barons de l'Atome, [3] pages 108-109 :
      Le 3 octobre 1953, Eisenhower, Strauss, Jackson et certains gros bonnets du Département d'État et des milieux militaires se retrouvent à la Maison-Blanche pour échanger leurs idées sur le fameux discours d'Eisenhower à propos duquel Jackson écrit, dans l'ordre du jour de la convocation : « Nous tenons peut-être là non seulement le discours le plus important jamais prononcé par un président des États-Unis, mais aussi le moyen de sauver l'humanité ». Ni plus ni moins. (...).
     Pourtant, le but originel, celui que visait Oppenheimer, le premier pas vers un désarmement, est très opportunément oublié. Qui plus est, les effets à long terme de cette extension du savoir atomique qui va permettre à d'autres pays de fabriquer des bombes sont purement et simplement ignorés. (...) Pourtant, le lien entre l'atome pour la paix et l'atome pour la guerre était déjà au centre du projet de contrôle international Acheson-Lilienthal, écrit (en majeure partie par Robert Oppenheimer) sept ans auparavant.
     (...) Le 3 novembre, les services de Jackson fournissent la première des onze moutures du discours qui doit être prononcé devant l'assemblée générale des Nations Unies le 8 décembre. On y lit que la nouvelle agence internationale responsable du « pool atomique » supervisera le retrait de la matière fissile et sa répartition dans le monde entier ; cette matière alimentera des réacteurs nucléaires afin d'aider les peuples des régions sous-développées de la planète, que le manque d'énergie tient en esclavage. Au fil des versions, Jackson se laisse emporter par la passion : dans la quatrième le « pool atomique » fait « fleurir les déserts » et contribue « à réchauffer ceux qui ont froid, à nourrir ceux qui ont faim, à soulager la misère du monde ».
     Eisenhower prononce son allocution le 8 décembre 1953, devant les trois mille hommes et femmes silencieux qui constituent l'assemblée générale des Nations unies. La première moitié, qui se veut une évaluation réaliste de la réserve atomique américaine, ne recule pas devant certains détails terrifiants : une seule escadrille du Strategic Air Command est capable de lâcher au cours d'une même opération des bombes atomiques dont la puissance explosive est plus forte que celle de toutes les bombes tombées sur l'Allemagne pendant toute la Deuxième Guerre mondiale, etc. La seconde partie du discours est consacrée à « l'espoir » de pouvoir créer un « pool atomique » : « il ne suffit pas d'enlever cette arme des mains des soldats. Il faut la mettre entre les mains de ceux qui sauront la dépouiller de son enveloppe militaire et l'adapter aux arts de la paix », déclare le président. [souligné par moi].
     Remarque : en 1953 « l'atome pour la paix » était fondé sur des fantasmes scientistes qui actuellement nous paraissent absolument délirants, mais à cette époque ils ne soulevèrent aucune critique.