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.
Principaux accidents nucléaires
Accident majeur - Niveau 7 de l'échelle INES
Catastrophe de Tchernobyl : Ukraine, 1986. Niveau 7 de l'échelle INES. L'accident est survenu dans la centrale nucléaire Lénine située sur les rives du Dniepr à environ 15 km de Tchernobyl (Ukraine) et 110 km de Kiev, près de la frontière avec la Biélorussie. Suite à une série d'erreurs humaines et en raison de défauts de conception, la réaction nucléaire au cœur du réacteur n°4 s'emballe, conduisant à l'explosion non-nucléaire du réacteur et à la libération de grandes quantités de radioisotopes dans l'atmosphère. Les autorités évacuent environ 250 000 personnes de Biélorussie, de Russie et d’Ukraine. Plusieurs centaines de milliers d'ouvriers (600 000 environ), les « liquidateurs » sont venus d'Ukraine, de Biélorussie, de Lettonie et de Russie pour procéder à des nettoyages.
Accidents graves - Niveau 6 de l'échelle INES
Complexe nucléaire Mayak (Kyshtym) : Union soviétique, 1957. Niveau 6 de l'échelle INES. L'accident est survenu dans le Complexe nucléaire Mayak à Kyshtym non loin de la ville de Tcheliabinsk en URSS, il a entraîné des rejets radioactifs très importants en dehors du site, au moins 200 personnes périrent, les mesures d'urgence ont comporté une évacuation d'environ 10 000 personnes et une zone interdite de 250 km². L'accident est tenu secret par le régime soviétique, les premières informations ne seront révélées qu'en 1976 par le biologiste soviétique Jaurès Medvedev immigré en Angleterre.
Accidents sérieux - Niveau 5 de l'échelle INES
Three Mile Island : États-Unis, 1979. Niveau 5 de l'échelle INES. L'accident est survenu à la centrale nucléaire de l'île de Three Mile Island sur la rivière Susquehanna, près de Harrisburg, Pennsylvanie. Suite à une panne des pompes d'alimentation en eau du circuit secondaire de l'un des réacteurs, un enchaînement de défaillances mécaniques, d’erreurs humaines, d'absence de procédure et de défauts de conception (non prise en compte du risque de perte totale du refroidissement secondaire, défaut des soupapes de sureté du circuit primaire et absence de mesure de niveau d'eau dans la cuve du réacteur), entraîne la fusion du cœur. Malgré la gravité extrême de l’accident, l’enceinte de confinement étant restée intègre, le relâchement de produits radioactifs dans l’environnement est resté faible.
Windscale : Grande-Bretagne, 1957. Niveau 5 de l'échelle INES. L'accident est survenu à l'usine de traitement de Windscale, un incendie dura plusieurs jours, pendant lesquels 740 mille milliards de becquerels d'iode radioactif (iode-131) ont été rejetés à l'extérieur. Le nuage radioactif a ensuite parcouru l'Angleterre, porté par les vents, puis touché le continent européen sans que la population française ne soit avertie. La consommation de lait a été interdite pendant deux mois sur une zone de 500 km². Après cet accident, Windscale est débaptisé et devient Sellafield.
Goiânia (État de Goiás, Brésil), 1987. Niveau 5 de l'échelle INES. Un appareil de radiothérapie, abandonné dans un ancien hôpital, est récupéré par des ferrailleurs pour la revente du métal au poids. Le césium 137, produit actif de l'appareil, est dispersé. Les gens jouent avec, attirés par la lumière bleue qu'il émet. Au moins quatre personnes décédées dans les 75 jours après la découverte, 249 personnes présentent des contaminations importantes, 49 hospitalisations, dont 21 en soins intensifs, et 600 personnes sont encore sous surveillance médicale en 2003. Il a fallu gérer 3 500 m³ de déchets radioactifs. Cet accident a été classé au niveau 5 sur l'échelle INES. Une étude épidémiologique réalisée en 2006 a étudié les conséquences de cet accident sur la survenue de cancer au sein de la population en contact avec le matériel radioactif. Aucune augmentation statistiquement significative du taux de cancer n'a été relevé. De façon étonnante la proportion de cancer y était inférieur à la population contrôlée.
Les procédures en cas d'accident en France
En cas d'incident ou d'accident nucléaire, l'exploitant met en œuvre son Plan d'urgence interne (PUI) et prend toutes les mesures nécessaires concernant la centrale en matière de sûreté et de radioprotection. Il informe dans le même temps les autorités concernées chargées de la sûreté nucléaire et de la radioprotection, ainsi que notamment le préfet.
Au niveau local
Les responsables opérationnels en situation de crise sont le préfet et l'exploitant de l'installation (Électricité de France, le CEA ou AREVA). Le préfet est responsable de la sécurité des personnes et des biens à l'extérieur de l'installation. Lorsqu'un incident ou un accident survient dans une installation, et si le niveau de gravité le justifie, il déclenche le Plan particulier d'intervention (PPI) propre à l'installation touchée. Ce plan, de la responsabilité des pouvoirs publics, prévoit l'organisation de l'ensemble des moyens de secours et d'intervention disponibles. Le préfet a charge en outre de veiller à l'information du public et des élus.
Les départements ministériels concernés travaillent en étroite collaboration avec le Préfet. Tout comme l'exploitant, ils lui fournissent informations et avis susceptibles de l'aider à apprécier l'état de l'installation, l'importance de l'incident ou de l'accident. Au ministère de l'Intérieur, le principal intervenant est la direction de la sécurité civile. Elle agit en coordination avec la direction générale de la police nationale pour mettre en place toutes les mesures de prévention et de secours indispensables à la sauvegarde des personnes et des biens.
L'Autorité de sûreté nucléaire (ASN) est l'autorité administrative indépendante qui assure, au nom de l'État français, le contrôle de la sureté nucléaire et de la radioprotection pour les activités nucléaires civiles. L'institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN) est un institut chargé des études en matière de sûreté nucléaire et servant d'appui technique à l'ASN. L'IRSN est sous la tutelle conjointe du ministère de la défense, du ministère chargé de l'environnement, du ministère de l'économie, des finances et de l'industrie, du ministère de la recherche, du ministère de la santé.
Enfin, jusqu'en 2003, le Secrétariat général du comité interministériel de la sécurité nucléaire (SGCISN) coordonnait l'action des différents départements ministériels et informait en permanence le président de la République et le Premier ministre sur l'évolution de la situation. Depuis le décret du 8 septembre 2003, créant un comité interministériel aux crises nucléaires ou radiologiques (CICNR), le SGCISN n'existe plus ; les mesures à prendre sont désormais définies dans la directive interministérielle du 7 avril 2005 sur l'action des pouvoirs publics en cas d'événement entraînant une situation d'urgence radiologique.
Le Premier ministre peut à tout moment, à son initiative ou sur demande d'un ministre, réunir le CICNR, qui sera chargé de lui proposer les dispositions à prendre. Le CICNR comprend les ministres chargés des affaires étrangères, de la défense, de l'environnement, de l'industrie, de l'intérieur, de la santé et des transports ou leurs représentants, ainsi que le secrétaire général de la défense nationale qui en assure le secrétariat.
Les incidents et accidents se produisant un France sont répertoriés sur le site de l'Autorité de sûreté nucléaire (ASN).
Sur le plan technique
L'Autorité de sûreté nucléaire (ASN) met en place une cellule de crise avec l'appui technique de l'IRSN (l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire) et maintient un contact étroit avec l'exploitant. Son rôle est triple :
un rôle d'analyse : elle évalue la situation et suit l'évolution de l'incident ou de l’accident ;
un rôle de conseil : elle émet périodiquement avis et recommandations sur la conduite à suivre et l'évolution prévisible de la situation, à l'attention du préfet afin que celui-ci prenne si nécessaire des mesures de protection de la population ;
un rôle d'information des médias et de la population.
Prise en charge des populations en cas d'accident
Un certain nombre de mesures sont prévues par les autorités civiles et militaires en cas d'accident nucléaire.
En France, la distribution de pastilles d'iode est prévue car la protection de la glande thyroïde est réalisée par absorption d'iode stable qui prévient la fixation ultérieure d'iode radioactif. D'ailleurs, depuis avril 1996 des distributions préventives individuelles de comprimés d'iode stable autour des installations nucléaires susceptibles de rejeter de l'iode radioactif en cas d'accident ont été décidées par les pouvoirs publics. C'est le préfet qui décide si la situation nécessite la prise de comprimé d'iode stable et, dans ce cas, à quel moment cette prise doit être effectuée.
Les plans d'action prévoient également de soustraire les populations à l'influence des rejets radioactifs. Cette évacuation peut être temporaire ou définitive suivant le degré de contamination de la zone. L'accident de Tchernobyl a nécessité l'évacuation d'une zone de 30 km autour de la centrale.
Des interdictions peuvent frapper la consommation de produits agricoles ou d'eau. Les légumes et surtout les champignons captent la radioactivité, et deviennent impropres à la consommation.
Limite d'exposition à la radioactivité
La limite est fixée à 1 millisievert pour le grand public et 20 millisieverts pour les travailleurs du nucléaire (voir aussi Conséquences pour la santé de l'exposition aux rayonnements ionisants).
Deux types d'effets de la radioactivité sur la santé ont été mis en évidence :
- des effets "stochastiques" (ou probabilistes) : il s'agit du risque de développer un cancer. La probabilité de développer un cancer (mais non sa gravité) augmente en fonction de la dose reçue.
- des effets "déterministes", dont la gravité augmente en fonction de la dose reçue, du mode (irradiation, inhalation, ingestion), de la durée et aussi selon l’âge de la personne :
L'ASN (Autorité de sureté nucléaire) procède périodiquement à des essais de vérification du bon fonctionnement du système d’alerte de ses agents.
L’ASN prépare chaque année un programme d’exercices nationaux de crise nucléaire, annoncé aux préfets par une circulaire conjointement signée par Direction de la défense et de la sécurité civile (DDSC), la Direction générale de la santé (DGS) et le Secrétariat général du comité interministériel de la sécurité nucléaire (SGCISN).
