Accident nucléaire - Définition et Explications

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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 (La radioactivité, phénomène qui fut découvert en 1896 par Henri Becquerel sur...) susceptible de porter atteinte à la santé publique (La santé publique peut être définie de diverses manières. On peut en effet la...).

Les « accidents nucléaires » peuvent survenir dans un site de l'industrie électronucléaire (une usine d'enrichissement de l'uranium (L'uranium est un élément chimique de symbole U et de numéro atomique 92. C'est un...), une centrale nucléaire (Une centrale nucléaire est un site industriel qui utilise la fission de noyaux atomiques pour...), une usine de traitement du combustible (Un combustible est une matière qui, en présence d'oxygène et d'énergie, peut se...) usé, un centre de stockage de déchets radioactifs) ou dans un autre établissement exerçant une activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) nucléaire (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte :) (site militaire, hôpital (Un hôpital est un lieu destiné à prendre en charge des personnes atteintes de...), laboratoire de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...), etc.), ou encore dans un sous-marin (Un sous-marin est un navire capable de se déplacer dans les trois dimensions, sous la surface de...), porte-avions (Un porte-avions est un navire de guerre permettant de transporter et de mettre en œuvre des...) ou brise-glace (Un brise-glace est un navire utilisé pour ouvrir ou maintenir ouvertes des voies de navigation...) à propulsion (La propulsion est le principe qui permet à un corps de se mouvoir dans son espace environnant....) nucléaire. Les accidents peuvent aussi se produire lors des transports (Le transport, du latin trans, au-delà, et portare, porter, est le fait de porter quelque chose, ou...) de matières radioactives (notamment à usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) 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 (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste...) des personnes directement impliquées. Dans le cas d’accidents causés par les rayonnements ionisants, cette définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la...) demande à être assortie d’un certain nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre...) de commentaires :

  • Les actions de guerre ne peuvent pas entrer dans le cadre de cette définition, pas plus que les suicides.
  • La situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un...) 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 (La prévention est une attitude et/ou l'ensemble de mesures à prendre pour éviter...) 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 (Futurs est une collection de science-fiction des Éditions de l'Aurore.) 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 (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but...), aurait évité des conséquences graves.

Échelle de classement des incidents et accidents

L'Agence internationale de l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) atomique a mis en place l'échelle INES pour qualifier la gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) 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 (Exposant peut signifier:) le public à une contamination radiologique. Sont également comptés comme « accidents » les évènements provoquant une destruction partielle ou totale d'un réacteur (Un réacteur peut désigner :), même lorsqu'il n'y a pas eu d'exposition du public. Un accident nucléaire (Un accident nucléaire, ou accident radiologique, est un événement qui risque...) est qualifié d'« incident » nucléaire si l'on juge (Le juge peut être un professionnel du droit, désigné ou élu pour exercer son office. Il peut...) que sa gravité et ses conséquences sur les populations et l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et...) sont très faible.

Différents types d'accidents

Les accidents nucléaires peuvent être de types très variés.

Un accident de criticité (Un accident de criticité désigne un accident nucléaire provoqué par une réaction nucléaire en...), par exemple, a pour principal effet d'émettre une quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire,...) massive (Le mot massif peut être employé comme :) de neutrons et de rayonnement ionisant (Un rayonnement ionisant est un rayonnement qui produit des ionisations dans la matière qu'il...), et est la plupart du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) mortel pour l'opérateur (Le mot opérateur est employé dans les domaines :). Cependant, cette irradiation (En physique nucléaire, l'irradiation désigne l'action d'exposer (volontairement ou...) diminue comme l'inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de...) du carré (Un carré est un polygone régulier à quatre côtés. Cela signifie que ses...) de la distance : si l'opérateur reçoit plusieurs dizaines de Sievert (Le sievert (symbole: Sv) est l'unité dérivée du système international pour...) à un mètre (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du...), l'exposition à 100m tombe au niveau du mili-Sievert (comparable à l'exposition induite par une radiographie (La radiographie est l'ensemble des techniques permettant de réaliser des clichés à...) des poumons). D'autre part, l'énergie mécanique (L'énergie mécanique est une quantité utilisée en mécanique classique pour désigner l'énergie...) 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 (Une explosion est la transformation rapide d'une matière en une autre matière ayant un...) 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 (La foudre est un phénomène naturel de décharge électrostatique disruptive qui...), tremblement (Les tremblements sont des mouvements anormaux involontaires, rythmiques et oscillatoires, de faible...) de terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...),...), 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 (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état...) accidentelle du cœur d'un réacteur (comme pour l'accident de Three Mile Island), ou une agression externe (chute d'avion (Un avion, selon la définition officielle de l'Organisation de l'aviation civile internationale...), guerre, tir de charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement...) creuse, ...). Les exigences de sécurité n'exigent plus de faire la démonstration (En mathématiques, une démonstration permet d'établir une proposition à partir...) 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 (La dispersion, en mécanique ondulatoire, est le phénomène affectant une onde dans un...) 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 (Le complexe nucléaire Maïak est localisé entre les villes de Kasli et Kychtym,...), ou de l'incendie de Sellafield (Le site de Sellafield est le principal complexe de la filière électronucléaire...).

L'explosion proprement dite d'un cœur de centrale nucléaire n'est possible que si sa conception entraîne un coefficient (En mathématiques un coefficient est un facteur multiplicatif qui dépend d'un certain...) de vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.) 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 (Un explosif est un composé chimique défini ou un mélange de corps susceptibles lors...), ce qui entraîne son explosion et sa dislocation (En science des matériaux, une dislocation est un défaut linéaire correspondant...) physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la...). L'explosion du réacteur (d'une puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) 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 (La catastrophe de Tchernobyl est un accident nucléaire qui s'est produit le...). 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 (Une plume est, chez les oiseaux, une production tégumentaire complexe constituée de...)" des retombées radioactives de l'essai Castle Bravo, qui provoqua la mort (La mort est l'état définitif d'un organisme biologique qui cesse de vivre (même si...) 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 (La contamination radioactive est le phénomène se produisant quand un produit radioactif...) 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 (Une chaîne alimentaire est une suite d'êtres vivants dans laquelle chacun mange celui qui le...).

En cas d'explosion atomique (Une explosion atomique ou explosion nucléaire est le résultat de l'explosion d'une bombe...) (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 (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface...), à cause de la très forte radioactivité des produits de fission à durée de vie (La vie est le nom donné :) courte. À plus long terme, la contamination restante est le fait de radioisotopes à vie moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de...) 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 (Une catastrophe est un événement brutal, d'origine naturelle ou humaine, ayant généralement la...) de Tchernobyl: sa demi-vie (La demi-vie est le temps mis par une substance (médicament, noyau radioactif, ou autres) pour...) 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 (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle...).

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 (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments...) de neutrons produit également une contamination radioactive par activation neutronique (L'analyse chimique par activation neutronique est une méthode analytique très sensible,...) de la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses...) exposée. Cette contamination est normalement très locale, mais peut concerner une zone étendue dans le cas d'une bombe à neutrons (La bombe à neutrons, également appelée bombe N ou bombe à rayonnement...).

Enfin, une explosion d'origine nucléaire produit les effets d'une explosion, à un degré (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines...) 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 (Un syndrome est un ensemble de signes cliniques et de symptômes qu'un patient est susceptible...) d'irradiation aiguë nécessitant l’orientation de la victime vers un service d'hématologie (L’hématologie (du grec ancien αἷμα / haĩma,...), en raison du risque d'aplasie de la moelle osseuse (La moelle osseuse est tissu situé au centre des os. Il y en a deux formes: la moelle jaune...).
  • 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 (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la...) nécessitera avant tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...), 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.

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