Accident nucléaire
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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 l'uranium et très vite confirmé par Marie Curie pour le thorium, est un...) susceptible de porter atteinte à la santé publique (La santé publique peut être définie de diverses manières. On peut en effet la présenter comme « l'étude, d'une...).

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 élément naturel assez fréquent : plus abondant que l'argent, autant que le molybdène ou l'arsenic,...), une centrale nucléaire (Une centrale nucléaire est un site industriel qui utilise la fission de noyaux atomiques pour produire de la chaleur, dont une partie est transformée en...), une usine de traitement du 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 chaleur : la...) 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 pathologies et des traumatismes trop complexes pour...), laboratoire de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...), 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 l'eau ; il se distingue ainsi des autres bateaux et navires qui se déplacent dans deux dimensions et uniquement...), porte-avions (Un porte-avions est un navire de guerre permettant de transporter et de mettre en œuvre des avions de combat. C'est en fait une base aérienne flottante et donc mobile, qui permet de déplacer une véritable force...) ou brise-glace (Un brise-glace est un navire utilisé pour ouvrir ou maintenir ouvertes des voies de navigation dans les eaux prises par la banquise.) à propulsion (La propulsion est le principe qui permet à un corps de se mouvoir dans son espace environnant. Elle fait appel à un propulseur qui transforme en...) 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 quelqu'un, d'un lieu à un autre.) 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 pas seulement en une absence de maladie ou d'infirmité.) 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 division entre les définitions réelles et les...) demande à être assortie d’un certain nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) 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 espace par rapport à son environnement proche ou non. Il inscrit un lieu dans un cadre plus général afin de le qualifier...) 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 qu'une situation (sociale, environnementale, économique..) ne se dégrade, ou qu'un accident, une épidémie...) 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 l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une évolution progressive...), 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 chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) 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 d’entraîner une émission de matières...) 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 également être un simple citoyen appelé temporairement à rendre la justice : c'est notamment le cas des personnes composant un jury.) 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 artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme...) 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 chaîne involontaire et incontrôlée dans un combustible nucléaire fissile comme l'uranium ou le plutonium. Cet...), par exemple, a pour principal effet d'émettre 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...) 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 traverse. Pour les rayons ionisants, il y a beaucoup d'usages pratiques, mais ces...), et est la plupart du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) 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 accidentellement) un organisme, une substance, d'un corps à un flux de rayonnements...) diminue comme l'inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un élément y tel que x·y = y·x = 1, si 1...) du carré (Un carré est un polygone régulier à quatre côtés. Cela signifie que ses quatre côtés ont la même longueur et ses quatre angles la...) de la distance : si l'opérateur reçoit plusieurs dizaines de Sievert à un mètre (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international (SI). Il est défini, depuis 1983, comme la distance parcourue par la...), 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 l'aide de rayons X des structures internes d'un patient ou d'un composant mécanique (la radiographie en général). Le...) des poumons). D'autre part, l'énergie mécanique (L'énergie mécanique est une quantité utilisée en mécanique classique pour désigner l'énergie d'un système emmagasinée sous forme d'énergie cinétique et...) 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 volume plus grand, généralement sous forme de gaz. Plus cette transformation s'effectue...) 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 se produit lorsque de l'électricité statique s'accumule entre des nuages...), tremblement (Les tremblements sont des mouvements anormaux involontaires, rythmiques et oscillatoires, de faible amplitude. Ils peuvent être uni ou bilatéraux.) de terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre planètes...),...), 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 liquide. Pour un corps pur, c’est-à-dire pour une substance constituée de...) 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 (OACI), est un aéronef plus lourd que l'air, entraîné par un organe moteur (dans le cas d'un engin sans moteur, on parlera de...), guerre, tir de charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un bénéfice non pécuniaire pour être transporté.) creuse, ...). Les exigences de sécurité n'exigent plus de faire la démonstration (En mathématiques, une démonstration permet d'établir une proposition à partir de propositions initiales, ou précédemment démontrées à partir de propositions initiales, en s'appuyant sur un...) 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 milieu dispersif, c'est-à-dire dans lequel les différentes fréquences...) 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 (Le site de Sellafield est le principal complexe de la filière électronucléaire britannique. Initialement nommé Windscale, il a été rebaptisé Sellafield à la suite d'un grave accident dans l'un de ses...).

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 objet, comme une variable (par exemple, les coefficients d'un polynôme), un espace vectoriel, une fonction de...) 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 de leur transformation, de dégager en un temps très court, un grand volume de gaz porté à...), ce qui entraîne son explosion et sa dislocation (En science des matériaux, une dislocation est un défaut linéaire correspondant à une discontinuité dans l'organisation de la structure cristalline. Une dislocation peut...) physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne la connaissance de 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 26 avril 1986 dans la centrale nucléaire Lénine en...). 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 β-kératine. La plume est un élément caractéristique de la classe des...)" 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 on a pu parler de la mort dans un sens cosmique plus général,...) 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, 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, événement...) 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 précède. Le premier maillon d'une chaîne est très souvent un végétal chlorophyllien. Dans les mers et océans, le phytoplancton...).

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 (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface d'une planète. Les vents les plus violents connus...), 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 quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres de l'ensemble s'ils étaient tous identiques sans changer...) 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 mort et la destruction à grande échelle pour conséquence.) de Tchernobyl: sa demi-vie (La demi-vie est le temps mis par une substance (médicament, noyau radioactif, ou autres) pour perdre la moitié de son activité pharmacologique, physiologique ou radioactive. En particulier, la demi-vie est le temps...) 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 est utilisée pour marquer un rôle dans une formule, un prédicat ou un algorithme. En statistiques, une...).

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 (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens commun. Plus...) de neutrons produit également une contamination radioactive par activation neutronique (L'analyse chimique par activation neutronique est une méthode analytique très sensible, particulièrement bien adaptée pour analyser la pureté d'un échantillon. La méthode consiste à irradier un échantillon par un...) de la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La matière occupe de l'espace et...) 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 (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines suivants :) 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 de présenter lors de certaines maladies, ou bien dans des circonstances cliniques d'écart à la norme pas...) d'irradiation aiguë nécessitant l’orientation de la victime vers un service d'hématologie, 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 (tissu adipeux) qui prend le nom de moelle grise en vieillissant et la...).
  • 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 fois en activité et en formation à l'hôpital ou en cabinet pendant une durée...) nécessitera avant tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.), 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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