L’accident nucléaire de Three Miles Island

L’accident nucléaire de Three Miles Island, le 28 mars 1979, a abouti à la destruction du réacteur nucléaire (TMI-2) et au rejet d’une quantité significative de radioactivité sous forme de vapeur. Si aucun impact sanitaire n’a été observé dans la population, cet événement a permis de renforcer drastiquement les méthodes de sûreté nucléaire.

Le 28 mars 1979, la centrale nucléaire de Three Miles Island, une petite île des Etats-Unis en Pennsylvanie, a connu un des principaux accidents nucléaires au Monde et le seul qui se soit produit dans des conditions « normales » (Tchernobyl est le résultat de comportements volontaires et Fukushima de la combinaison d’un séisme et d’un tsunami). C’est un accident classés niveau 5 sur les 7 niveaux de l’échelle internationale des événements nucléaires (INES).

Quelques mots sur la centrale de Three Miles Island

Three Miles Island est un petit îlot sur un cours d’eau au sur de Harrisburg, en Pennsylvanie. C’est là que se trouve la centrale nucléaire du même nom, mise en service en 1974. Elle est composée de deux unités distinctes: TMI-1 et TMI-2. C’est dans la seconde que s’est produit l’accident. La centrale a été définitivement arrêtée le 20 septembre 2019.

Le déroulement de l’accident

L’accident de la centrale de Three Miles Island s’est déroulé le 28 mars 1979. On peut y distinguer 3 phases: les premières secondes, les premières minutes, puis les suites jusqu’à la fin de l’événement lui-même, ~16h après son début. Néanmoins, il y a eu des répercussions les jours suivants et le démantèlement du réacteur a duré plus de 10 ans.

Le début: panne de pompe et problème de soupape

L’événement se produisit à 4h du matin le 28 mars 1979. Les pompes principales du circuit secondaire tombèrent en panne, stoppant le flux d’eau. Le générateur de vapeur ne pouvait plus jouer son rôle de refroidisseur du circuit primaire et la pression de ce dernier augmenta. Pour stopper cela, une soupape de décharge du pressuriseur s’ouvrit, mais l’effet était insuffisant. Quelques secondes après, la pression ayant trrop augmenté, le réacteur était arrêté automatiquement: les barres de commande furent inserés dans le réacteur. Néanmoins, après cela, la soupape resta ouverte, laissant s’échapper la vapeur du circuit primaire, alors même qu’elle apparaissait comme « fermée ». Tout cela se produisit en moint de 10 secondes.

Remontée en chaleur

A partir de la 2e minute, la pression diminua tellement que se déclencha l’injection d’eau de sécurité, ramenant de l’eau dans le circuit primaire. Néanmoins, une différence de chaleur causa l’apparition de bulles et l’eau alla en préférence le pressuriseur. L’opérateur, pensant qu’il y avait assez d’eau, arrêta l’injection de sécurité. Entretemps, l’eau continuait de s’échapper par la soupape dans un réservoir. Quand ce dernier fut rempli se brisèrent des « disques de décharge » et l’eau commença à s’écouler dans l’enceinte de confinement, la 3e et dernière barrière.

La destruction du coeur et la diffusion de radioactivité

Les bulles et erreurs d’instruments ont continué d’induire en erreur les opérateurs et la température augmenta fortement dans le coeur. Au bout de 2h, cCertaines parties, sorties d’eau, dépassèrent les 1200°C, ce qui permi la réaction entre la vapeur et le revêtement en zirconium du combustible. Outre le dégagement d’hydrogène, ce qui augmenta le problème des bulles, cela dégrada la gaine et libéra des éléments radioactifs dans le circuit primaire.Suite à divers dysfonctionnements, de l’eau radioactive fut libérée dans un bâtiment auxiliaire non étanche, aboutissant à l’émission de vapeur radioactive à l’extérieur de la centrale.

Ce n’est qu’après que les opérateurs réalisèrent que le circuit primaire contenait peu d’eau et remirent en route le système d’injection de sécurité. L’incident proprement dit fut terminé vers 20h.

Les suites directes: l’évacuation

Néanmoins, deux jours plus tard, la commission de réglementation nucléaire des Etats-Unis (NRC) jugea possible qu’une fusion du coeur du réacteur soit possible et demanda l’évacuation des enfants préscolaires et femmes enceintes dans un rayon de 8km. Le gouverneur annula la décision, mais 200 000 personnes ont tout de même fui la région. L’agence estima la situation rétablie le 9 avril.

Les études épidémiologiques sérieuses n’ont pas observé d’augmentation des risques de cancer dans la région environnante pouvant être liée à la radioactivité émise. Celle-ci fut, pour les 2 millions de personnes autour du réacteur, estimée à 1millirem, soit 6 fois moins qu’une radio du thorax.

Les conséquences ont été dramatiques pour la centrale: une large partie du coeur avait fondu et il en avait même coulé au fond de la cuve. Le nettoyage du réacteur dura jusqu’en 1993.

Les conséquences de l’accident pour l’énergie nucléaire

Cet accident a été particulièrement important dans l’histoire de l’énergie nucléaire: c’était le premier accident grave. Encore aujourd’hui le seul accident d’envergure dans des circonstances normales (Tchernobyl a été presque volontairement provoqué et Fukushima est le résultat d’un séisme et d’un tsunami). Il a eu des conséquences sur le plan de la sûreté nucléaire et politiques.

Les conséquences sur la sûreté nucléaire

Cet accident a eu des répercussions importantes sur les directives de sécurité des centrales. Il a par exemple fallu adresser les raisons par lesquelles de la vapeur radioactive avait pu arriver dans le bâtiment auxiliaire et s’échapper. On a également réalisé qu’il était crucial de référencer même les incidents sans gravité. En effet, à l’époque, on considérait que les incidents n’ayant pas de conséquence étaient négligeables. TMI a fait réaliser qu’ils peuvent pourtant, en s’accumulant, aboutir à des dysfonctionnements graves. Enfin, on a mis en place des plans d’urgence permettant de gérer ce genre de situations de crises. C’est toute la gestion du risque qui a été revue.

Les suites politiques

L’incident a eu in ompact considérable. Ainsi selon l’IAE, « l’effet psychologique sur la population avoisinnante, et à travers l’ensemble du monde occidental, fut immense » et dégrada la réputation de l’énergie nucléaire. Il faudrait imputer à cet accident la diminution des commandes de centrales nucléaires de 8000MWe dès 1979.

Pour aller plus loin:

• IRSN, Accident de Three Mile Island (USA) – 1979 (dossier de plusieurs pages, très riche)
• Rapport de l’Autorité de sûreté nucléaire américaine (NRC) sur l’accident de Three Mile Island, 11 août 2009: https://www.nrc.gov/reading-rm/doc-collections/fact-sheets/3mile-isle.html