Nucléaire en Ukraine : le point sur les risques

« L’Ukraine compte quinze réacteurs nucléaires. S’il y a une explosion, c’est la fin de tout. La fin de l’Europe », a déclaré le président ukrainien Volodymyr Zelensky vendredi 4 mars. Dans la nuit du 3 au 4 mars, l’armée russe avait bombardé la centrale nucléaire de Zaporijjia, la plus grande d’Europe avec ses six réacteurs de 950 mégawatts (MW) chacun, provoquant un incendie dans un bâtiment dédié aux formations. Le 4 mars au matin, elle prenait le contrôle du site.

Le 24 février, les Russes s’étaient emparés de la centrale de Tchernobyl, au cœur d’une zone contaminée et quasiment inhabitée depuis l’accident majeur de 1986. Le 25, des niveaux de rayonnement « plus élevés » étaient signalés sur le site par le service national ukrainien d’inspection de la réglementation nucléaire. Le 26, l’Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA) indiquait qu’un transformateur électrique avait été « endommagé » sur un site de stockage définitif de déchets radioactifs de faible activité, près de Kharkiv. Le 27, c’était au tour d’une installation de stockage de déchets radioactifs à Kiev d’être touchée par des tirs de missiles, sans toutefois être endommagée.

Dimanche 6 mars, le président russe Vladimir Poutine a dit à Emmanuel Macron qu’il « n’était pas dans son intention de procéder à des attaques de centrales nucléaires ». Il a également donné son accord pour qu’« un dialogue s’engage entre l’AIEA, l’Ukraine et la Russie afin que les centrales soient mises en sécurité », a rapporté l’Élysée.

Pourtant, l’inquiétude demeure. Le même jour, les forces russes auraient attaqué l’Institut de physique de la ville de Kharkiv, où est conservé un réacteur expérimental appelé « source de neutrons » et chargé de combustibles nucléaires. Les troupes s’approchent de la centrale de Konstantinovka.

Un risque majeur : la perte de refroidissement

Pour les différents experts interrogés par Reporterre, le risque nucléaire n° 1 dans ce contexte de guerre en Ukraine est la perte de refroidissement du cœur du réacteur — la cuve en acier où sont immergés les assemblages de combustible — et/ou des combustibles usés entreposés dans des piscines juste à côté. Regardons de plus près dans la cuve : bombardés par des neutrons, des noyaux des atomes d’uranium se brisent — c’est la « fission » —, ce qui dégage une énorme quantité d’énergie sous forme de chaleur. C’est cette très haute température qui permet la production de la vapeur d’eau faisant tourner les turbines, lesquelles entraînent un alternateur qui produit l’électricité. Mais pour éviter que les combustibles ne surchauffent, le cœur a besoin d’être refroidi en permanence. Et il ne suffit pas d’éteindre le réacteur pour régler le problème d’évacuation de la chaleur.

« Même après l’arrêt de la réaction en chaîne, les produits de fission [1] continuent à produire une énergie importante qu’il faut absolument évacuer, explique à Reporterre Karine Herviou, directrice générale adjointe de l’Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN) en charge du pôle sûreté des installations et systèmes nucléaires. Cette production de chaleur décroît très lentement. C’est pourquoi le combustible nucléaire usé, une fois déchargé de la cuve, doit passer plusieurs années immergé dans une piscine dite de « désactivation ». Si le refroidissement du combustible n’est plus assuré, que ce soit dans la cuve ou dans la piscine, cela peut conduire à la fusion des assemblages et à un rejet massif de radioactivité dans l’environnement — le type d’accident majeur qui s’est produit à Tchernobyl en 1986 et à Fukushima en 2011.

D’où la question cruciale de l’approvisionnement en eau des centrales. À Zaporijjia, le refroidissement des six réacteurs « nécessite 40 à 60 m³ d’eau par seconde et par réacteur », dit à Reporterre Martial Chateau, du réseau Sortir du nucléaire. « Cette eau est pompée dans d’énormes réservoirs entourés de barrages sur le fleuve Dniepr. Or, pendant la guerre, le risque de perte d’eau de ces barrages est réel. »

☢️🇺🇦|🇷🇺GUERRE EN UKRAINE - Retour sur la frappe russe (🟨) qui a visé Zaporijia, cette nuit : les analyses des caméras de surveillance (🟩) révèlent que les réacteurs nucléaires (🟥) n’ont pas été touchés, à l’inverse du bâtiment administratif (⬜️) de la centrale (@CasusBellii). pic.twitter.com/71IY9IfJhD

— 🌐Le Globe (@LeGlobe_info) March 4, 2022

Qui dit pompes dit également approvisionnement électrique pour assurer leur fonctionnement. « Ce que l’on craint le plus, dans une période comme celle-là, c’est la perte du réseau électrique », dit M^me Herviou. « Pour un réacteur de 950 MW, il faut 40 MW — soit 5 % de la puissance du réacteur — pour faire tourner les pompes et tous les circuits de sûreté, poursuit M. Chateau. Or, les lignes électriques sont très vulnérables en temps de guerre et on peut rendre vulnérable une centrale nucléaire en s’attaquant à la ligne qui l’alimente. »

Si la centrale ne pouvait plus être approvisionnée par des lignes haute tension ou par un des réacteurs du site, des générateurs de secours sont censés prendre le relais. « À Zaporijjia comme dans chacune des autres centrales, il y a quatre groupes électrogènes de secours par réacteur ainsi que des équipements mobiles, indique M^me Herviou. Il y a aussi suffisamment de réserves de carburant pour pallier une perte d’approvisionnement électrique pendant 7 à 10 jours. Mais ensuite, il faudra réapprovisionner la centrale en carburant, ce qui est une véritable question en temps de guerre. »

Reste à savoir si ces générateurs d’ultime secours seraient réellement opérationnels en cas de besoin. Dans une note où elle compare les risques à Zaporijjia et à Fukushima, Greenpeace ne cache pas ses doutes : « En 2020, l’ONG ukrainienne EcoAction à Kiev a reçu des informations de lanceurs d’alerte de l’industrie nucléaire sur la fonctionnalité des vingt générateurs diesel d’urgence АС-5600 à Zaporijjia. Produit par Diesel Energo à Saint-Pétersbourg, en Russie, leur fonctionnement a été considéré comme non garanti, principalement en raison d’un manque de pièces de rechange », indique la note.

Plus loin : « Le 24 septembre 2020, le régulateur nucléaire ukrainien SNRIU a publié sur sa page Facebook officielle que l’un des générateurs diesel avait mal fonctionné. [...] En octobre 2020, en réponse à une enquête de Greenpeace International, le régulateur nucléaire a confirmé les tests mensuels et la pleine fonctionnalité des générateurs diesel. Il reste cependant des doutes importants quant à la fiabilité des générateurs diesel de Zaporijjia, et à l’état actuel des mises à niveau techniques. »

Bombardements et personnels pris en otage

S’il semble moins aigu aux yeux des experts, le risque qu’une centrale, Zaporijjia ou autre, soit endommagée par des tirs ou des bombardements, existe néanmoins.

« La spécificité des réacteurs VVER-1000 qui équipent Zaporijjia et la plupart des autres centrales du pays, c’est que la piscine d’entreposage des combustibles usés est à l’intérieur de l’enceinte de confinement en béton, note la directrice générale adjointe de l’IRSN. Or ce dôme de béton, qu’on voit sur les photos aériennes, permet de retarder et de limiter le rejet de radioactivité en cas d’accident et est dimensionné pour résister à la chute accidentelle de certains avions, ce qui confère un certain niveau de protection. » En revanche, les réacteurs plus anciens de type VVER-440 de la centrale de Rivné ne disposent pas d’une telle enceinte, ce qui les rend « plus vulnérables », signale l’experte.

Autre point de vigilance, les entreposages à sec de combustibles nucléaires usés. En Ukraine, une fois retirés des piscines, les assemblages sont enfermés dans de gros colis en béton et laissés à l’air libre dans des parcs situés à proximité des centrales. Fin 2020, quelque 163 « châteaux » contenant 3 912 éléments de combustible patientaient ainsi à Zaporijjia. Apparemment, ils n’auraient pas été affectés par les bombardements de la nuit du 3 au 4 mars. « Mais n’importe quel type d’obus peut endommager ces conteneurs qui ne sont pas faits pour résister à des chocs violents, alerte M. Chateau. Et s’il n’y a pas de risque d’explosion, il existe un risque de pollution au niveau local. »

Enfin, les experts interrogés s’inquiètent des conditions de travail des équipes de la centrale de Zaporijjia. Habituellement, quelque 11 000 personnes sont employées à la centrale. Lundi 7 mars, dans son discours au Conseil des gouverneurs de l’AIEA, le directeur général de l’organisation Rafael Mariano Grossi s’est dit « profondément préoccupé » par le fait que les « communications internes et externes [de la centrale] aient été perturbées et coupées ». Les quelques informations qui filtrent sont préoccupantes. « Normalement, les équipes changent toutes les huit heures. Là, c’est toutes les douze heures. On imagine aussi que les opérateurs sont soumis à un état de stress important », s’inquiète M^me Herviou.

Tchernobyl, de nouveau en crise

Si les réacteurs et les piscines de désactivation restent les installations les plus critiques en temps de guerre, d’autres sites et équipements préoccupent les experts. En premier lieu, Tchernobyl, tombé aux mains de l’armée russe le 24 février.

« Il reste là-bas quatre réacteurs de type RBMK, tous arrêtés, et quelque 20 000 assemblages de combustible relativement froids entreposés dans des piscines. En cas de perte de refroidissement, l’eau mettrait beaucoup de temps à se réchauffer et ne dépasserait pas 60 °C, mais cela reste un enjeu local », dit M^me Herviou. Quant au réacteur accidenté, « le premier sarcophage est vulnérable à l’effondrement et le nouveau n’est pas dimensionné pour résister à une attaque militaire », alerte Pauline Boyer, chargée de transition énergétique à Greenpeace France.

Mais là encore, ce sont les conditions de travail des personnels du site qui préoccupent le plus les experts. Les courriels restent le seul moyen de communication avec la centrale de Tchernobyl. « Les opérateurs n’ont pas été relevés depuis onze jours, c’est-à-dire qu’ils n’ont pas été remplacés par leurs collègues pendant tout ce temps. Ils sont épuisés et stressés, et il y aurait des problèmes d’approvisionnement en eau et en médicaments, s’alarme Anne-Cécile Rigail, directrice générale adjointe de l’Autorité de sûreté nucléaire (ASN). Or, ce type d’installation doit être conduit par des opérateurs sereins, sans quoi les risques d’erreur, de confusion et donc d’accident augmentent. »

Face à cette situation, la communauté internationale se mobilise. L’AIEA presse la Russie et l’Ukraine d’entrer en négociations pour sécuriser les installations nucléaires ukrainiennes. En France, l’IRSN a activé une cellule de crise depuis le 25 février. « On expertise la situation : on centralise les informations et on surveille le réseau de balises de détection de la radioactivité français — 440 capteurs — et européen pour détecter une éventuelle hausse de la radioactivité ambiante. On reçoit aussi les résultats des balises ukrainiennes, mais avec des coupures », indique M^me Herviou. « C’est une situation très anxiogène, conclut M. Chateau. Les Russes n’auraient pas intérêt à faire sauter une centrale, car ils pourraient être les premiers impactés. Mais est-on toujours dans la rationalité ? »