Corium et radioactivité après la fusion nucléaire de Tchernobyl

Le déchet radioactif le plus dangereux du monde est probablement le «pied d'éléphant», le nom donné au flux solide de la fusion nucléaire à la Centrale nucléaire de Tchernobyl le 26 avril 1986. L'accident s'est produit lors d'un test de routine lorsqu'une surtension a déclenché un arrêt d'urgence qui ne s'est pas déroulé comme prévu.

La température à cœur du réacteur a augmenté, provoquant une augmentation de puissance encore plus grande, et les barres de contrôle qui auraient pu autrement gérer la réaction ont été insérées trop tard pour aider. La chaleur et l'énergie ont augmenté au point où l'eau utilisée pour refroidir le réacteur s'est vaporisée, générant une pression qui a fait exploser l'ensemble du réacteur lors d'une puissante explosion.

Sans moyen de refroidir la réaction, la température est devenue incontrôlable. Une deuxième explosion a projeté une partie du noyau radioactif dans l'air, inondant la zone de rayonnement et provoquant des incendies. Le noyau a commencé à fondre, produisant un matériau ressemblant à de la lave chaude - sauf qu'il était également extrêmement radioactif. Comme les boues fondues suintaient à travers les tuyaux restants et le béton fondu, elles ont finalement durci en un masse ressemblant au pied d'un éléphant ou, pour certains spectateurs, à Méduse, le monstrueux Gorgon du grec mythologie.

Le pied d'éléphant a été découvert par des travailleurs en décembre 1986. Il était à la fois physiquement chaud et nucléaire, radioactif au point que l'approcher pendant plus de quelques secondes constituait une condamnation à mort. Les scientifiques ont mis un appareil photo sur une roue et l'ont poussé pour photographier et étudier la masse. Quelques âmes courageuses se sont rendues à la masse pour prélever des échantillons pour analyse.

Ce que les chercheurs ont découvert, c'est que le pied d'éléphant n'était pas, comme certains l'avaient prévu, les restes du combustible nucléaire. Au lieu de cela, c'était une masse de béton fondu, de blindage central et de sable, tous mélangés ensemble. Le matériau a été nommé corium après la partie du réacteur qui l'a produit.

Le pied d'éléphant a changé au fil du temps, gonflant la poussière, se fissurant et se décomposant, mais même ainsi, il est resté trop chaud pour que les humains puissent l'approcher.

Les scientifiques ont analysé la composition du corium pour déterminer comment il s'est formé et le véritable danger qu'il représente. Ils ont appris que le matériau s'est formé à partir d'une série de processus, de la fusion initiale du noyau nucléaire dans le Zircaloy (un alliage de zirconium de marque) revêtement au mélange avec du sable et des silicates de béton pour une stratification finale alors que la lave fondait à travers les planchers, se solidifiant. Le corium est essentiellement un verre de silicate hétérogène contenant des inclusions:

• oxydes d'uranium (provenant des pastilles de combustible)
• oxydes d'uranium avec zirconium (de la fusion du noyau au revêtement)
• oxydes de zirconium avec uranium
• oxyde de zirconium-uranium (Zr-U-O)
• silicate de zirconium contenant jusqu'à 10% d'uranium [(Zr, U) SiO4, qui est appelé chernobylite]
• aluminosilicates de calcium
• métal
• de plus petites quantités d'oxyde de sodium et d'oxyde de magnésium

Si vous regardiez le corium, vous verriez de la céramique noire et brune, du laitier, de la pierre ponce et du métal.

La nature des radio-isotopes est qu'ils se désintègrent en isotopes plus stables au fil du temps. Cependant, le schéma de désintégration de certains éléments peut être lent, plus la «fille» ou le produit de pourriture pourrait également être radioactif.

Le corium du pied d'éléphant était considérablement plus bas 10 ans après l'accident mais toujours incroyablement dangereux. À 10 ans, le rayonnement du corium était tombé au 1 / 10e de sa valeur initiale, mais la masse est restée suffisamment chaude physiquement et a émis suffisamment radiation que 500 secondes d'exposition produiraient le mal des radiations et environ une heure était mortelle.

L'intention était de contenir la patte d'éléphant d'ici 2015 afin de réduire son niveau de menace environnementale.

Cependant, un tel confinement ne le rend pas sûr. Le corium du pied d'éléphant n'est peut-être pas aussi actif qu'il l'était, mais il génère toujours de la chaleur et se fond toujours dans la base de Tchernobyl. S'il parvient à trouver de l'eau, une autre explosion pourrait en résulter. Même si aucune explosion ne se produisait, la réaction contaminerait l'eau. Le pied d'éléphant se refroidira avec le temps, mais il restera radioactif et (si vous pouviez le toucher) chaud pendant des siècles.

Tchernobyl n'est pas le seul accident nucléaire à produire du corium. Du corium gris avec des taches jaunes s'est également formé lors de la fusion partielle de la centrale nucléaire de Three Mile Island aux États-Unis en mars 1979 et de la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi au Japon en mars 2011. Verre produit à partir d'essais atomiques, tels que trinitite, est similaire.