Le 26 avril 1986 à 1h23 du matin, le réacteur numéro 4 de la centrale nucléaire de Tchernobyl explose lors d’un test de sécurité qui dérape. Cette catastrophe, classée au niveau 7 sur l’échelle INES, résulte d’une combinaison fatale entre des erreurs humaines graves et des défauts structurels du réacteur soviétique de type RBMK. Retour sur l’enchaînement technique qui a conduit au pire accident nucléaire civil de l’histoire.
Un test de sécurité qui tourne mal
Le 25 avril 1986, l’équipe d’exploitation prévoit de tester le système d’alimentation électrique de secours du réacteur 4. L’objectif est simple : vérifier que les turbines peuvent continuer à fournir de l’électricité pendant quelques secondes en cas de panne, le temps que les générateurs diesel prennent le relais.
Le test devait démarrer dans l’après-midi. Mais entre 13h et 23h, le centre de distribution électrique demande aux opérateurs de maintenir le réacteur à mi-puissance pour répondre à la demande. Cette interruption de 10 heures perturbe la stabilité du réacteur et retarde le test jusqu’en pleine nuit.
Vers 23h, l’équipe reprend la procédure de baisse de puissance. C’est là que tout bascule. La puissance chute de manière excessive et incontrôlée. Le réacteur entre dans une zone de fonctionnement instable, où il devient extrêmement difficile à piloter.
La perte de contrôle du réacteur
Face à cette situation critique, les opérateurs commettent plusieurs erreurs qui violent les consignes de sécurité. Ils retirent trop de barres de contrôle pour tenter de relever la puissance. Ils désactivent les systèmes de sécurité automatiques qui auraient normalement arrêté le réacteur.
À ce stade, le réacteur RBMK révèle une de ses faiblesses majeures. Contrairement aux réacteurs occidentaux qui se stabilisent naturellement en cas de sous-refroidissement, le RBMK devient instable et peut s’emballer si le refroidissement est insuffisant.
Les opérateurs perdent progressivement le contrôle. Le réacteur entre dans un régime où la moindre perturbation peut déclencher une réaction en chaîne incontrôlable. C’est exactement ce qui va se produire dans les minutes suivantes.
L’emballement du réacteur et les explosions successives
À 1h23 du matin, la situation dégénère en quelques secondes. La puissance du réacteur s’emballe et se multiplie par 100. La température du combustible nucléaire grimpe de manière fulgurante. Les tubes de force qui contiennent les assemblages de combustible subissent une pression colossale et se rompent.
La première explosion survient. C’est une déflagration de vapeur causée par la surpression dans le cœur du réacteur. La violence est telle que la dalle supérieure du réacteur, qui pèse 2 000 tonnes, est soulevée et déplacée.
Trois secondes plus tard, une seconde explosion se déclenche. Il s’agit cette fois d’une explosion d’hydrogène, produit par la radiolyse de l’eau au contact du combustible surchauffé. Cette deuxième déflagration détruit le toit du bâtiment et projette des débris de combustible nucléaire et des morceaux du réacteur dans l’environnement immédiat.
Le cœur du réacteur est maintenant à l’air libre. L’absence d’enceinte de confinement, une caractéristique des réacteurs RBMK, permet aux matières radioactives de se disperser directement dans l’atmosphère.
Les 10 jours d’incendie du graphite
Les explosions ne marquent que le début de la catastrophe. Le graphite, qui sert de modérateur dans le réacteur RBMK, prend feu au contact de l’air. Plusieurs foyers s’allument dans l’installation détruite.
Les pompiers interviennent dès 1h30 du matin, sans protection efficace contre les radiations. Ils parviennent à éteindre les incendies visibles en trois heures. Mais le feu de graphite au cœur du réacteur reprend immédiatement.
L’incendie sera entretenu par l’intense chaleur dégagée par les désintégrations radioactives des produits de fission. Le graphite continuera de brûler jusqu’au 9 mai 1986, soit pendant 10 jours complets.
Durant cette période, des gaz, des poussières et des particules radioactives sont projetés en continu dans l’atmosphère, formant un panache qui s’élève jusqu’à 1 200 mètres d’altitude. Du 27 avril au 10 mai, des hélicoptères déversent 5 000 tonnes de matériaux (sable, bore, argile, plomb) pour tenter d’étouffer l’incendie et de limiter les rejets.
Les défauts de conception du réacteur RBMK
L’explosion de Tchernobyl n’aurait jamais atteint une telle ampleur sans les faiblesses intrinsèques du réacteur RBMK. Ce type de réacteur, conçu en Union soviétique, présentait plusieurs défauts majeurs connus avant l’accident.
L’absence d’enceinte de confinement constitue le défaut le plus grave. Les réacteurs occidentaux sont entourés d’une double enceinte en béton et en acier capable de contenir les matières radioactives en cas d’accident. Le RBMK n’avait rien de tel. Quand le réacteur a explosé, rien n’a empêché la dispersion directe des éléments radioactifs.
Le comportement du RBMK à basse puissance pose un deuxième problème critique. Dans cette configuration, le réacteur devient intrinsèquement instable. Si le refroidissement diminue, la puissance augmente au lieu de diminuer, créant un cercle vicieux. C’est l’inverse des réacteurs à eau légère utilisés en Occident.
La conception des barres de contrôle ajoute une troisième faiblesse. Lorsqu’elles sont insérées dans le cœur pour arrêter la réaction, elles provoquent d’abord temporairement une augmentation de la puissance avant de la réduire. Ce défaut a contribué à amplifier l’emballement du réacteur au moment critique.
Enfin, les systèmes de refroidissement de secours présentaient des insuffisances considérables par rapport aux standards occidentaux.
Pourquoi un tel accident ne pourrait pas se reproduire ailleurs
Les réacteurs nucléaires civils exploités en Europe occidentale et en Amérique du Nord fonctionnent sur des principes radicalement différents.
Les réacteurs à eau légère (REP et REB) possèdent une stabilité intrinsèque. Si le refroidissement devient insuffisant, la réaction nucléaire ralentit automatiquement. Le réacteur se met naturellement en sécurité. C’est physiquement impossible qu’il s’emballe comme à Tchernobyl.
Tous ces réacteurs sont équipés d’une enceinte de confinement à double paroi en béton armé et en acier. Même en cas de fusion du cœur, les matières radioactives restent confinées à l’intérieur du bâtiment.
La culture de sécurité nucléaire a également évolué de manière drastique après Tchernobyl. Les procédures d’exploitation sont devenues plus strictes. Les essais techniques sont encadrés par des protocoles rigoureux. Les opérateurs ne peuvent plus désactiver les systèmes de sécurité comme cela s’est produit le 26 avril 1986.
Le bilan immédiat de l’explosion
Les chiffres de la catastrophe donnent le vertige. En 10 jours, l’incendie du réacteur libère 12 milliards de milliards de becquerels dans l’environnement. C’est 30 000 fois l’ensemble des rejets radioactifs atmosphériques émis en 1986 par toutes les installations nucléaires en exploitation dans le monde.
Le panache radioactif se disperse sur toute l’Europe. Près de 30% du combustible du réacteur 4 s’échappe dans les environs immédiats de la centrale. Environ 50 tonnes de gaz radioactif sont éjectées dans l’atmosphère.
Trente-six heures après l’explosion, une zone d’exclusion de 10 kilomètres de rayon est créée. La ville de Prypiat, qui compte 50 000 habitants, est évacuée. Début mai, le rayon de la zone d’exclusion passe à 30 kilomètres. Au total, 135 000 personnes sont évacuées des environs de la centrale dans les mois qui suivent.
Les pompiers qui interviennent la nuit de l’accident subissent des doses massives de radiation. Deux heures après l’explosion, les premiers symptômes apparaissent : malaises, vomissements, vertiges, diarrhées, brûlures. À 6h du matin, leur état est si grave qu’ils sont conduits à l’hôpital. Plusieurs meurent dans les jours suivants.
Entre 1986 et 1991, près de 600 000 travailleurs participent aux opérations de décontamination et de sécurisation du site. Ces liquidateurs interviennent souvent sans protection adéquate. Un premier sarcophage est construit au cours de l’année 1986 pour isoler le réacteur. Il sera remplacé en 2019 par une nouvelle arche de confinement.
L’explosion de Tchernobyl reste le pire accident nucléaire civil de l’histoire. Il résulte d’une conjonction unique entre des violations graves des procédures de sécurité et les défauts structurels d’un type de réacteur aujourd’hui obsolète. Les leçons tirées de cette catastrophe ont profondément transformé les standards internationaux de sûreté nucléaire et renforcé les dispositifs de surveillance et de prévention dans l’ensemble du secteur.
