Éthique de l'ingénierie - Étude de cas de Tchernobyl

La catastrophe de Tchernobyl était un accident nucléaire survenu à Chernobyl Nuclear Power Plant le 26 avril 1986. Une fusion nucléaire dans l'un des réacteurs a provoqué un incendie qui a envoyé un panache de retombées radioactives qui s'est finalement répandue dans toute l'Europe.

Centrale nucléaire de Tchernobyl, construite sur les rives du Pripyat rivière de Ukraine, disposait de quatre réacteurs, chacun capable de produire 1 000 MW d'électricité.

Le soir du April 25^th 1986, un groupe d'ingénieurs, a planifié une expérience de génie électrique sur le réacteur numéro 4. Avec leur peu de connaissances en physique nucléaire, ils ont pensé à expérimenter la durée pendant laquelle les turbines tourneraient et alimenteraient les pompes de circulation principales suite à une perte de l'alimentation électrique principale.

Voici une image de la centrale nucléaire de Tchernobyl.

Qu'est-ce qui a conduit au désastre?

Voyons maintenant ce qui a conduit au désastre.

Le réacteur 4 devait être arrêté pour entretien courant le 25 avril 1986. Mais, il a été décidé de profiter de cet arrêt pour déterminer si, en cas de perte de puissance de la centrale, la turbine à ralentissement pouvait fournir une puissance électrique suffisante. pour faire fonctionner les pompes de circulation d'eau de refroidissement du noyau principal, jusqu'à ce que l'alimentation de secours diesel devienne opérationnelle. Le but de ce test était de déterminerwhether cooling of the core could continue in the event of a loss of power.

En raison de l'idée fausse selon laquelle cette expérience appartient à la partie non nucléaire de la centrale, elle a été réalisée sans un échange d'informations adéquat entre le service d'essais et le service de sûreté. L'essai a donc débuté avec des précautions de sécurité inadéquates et le personnel d'exploitation n'a pas été alerté des implications de l'essai électrique sur la sûreté nucléaire et de son danger potentiel.

L'expérience

Selon le test prévu, le Emergency Core Cooling System (ECCS) du réacteur, qui fournit de l'eau pour refroidir le cœur du réacteur, a été délibérément arrêté.

Pour que le test soit effectué, le réacteur doit être stabilisé à environ 700-1000 MW avant l'arrêt, mais il est tombé à 5000 MW en raison d'un phénomène opérationnel. Plus tard, l'opérateur travaillant dans l'équipe de nuit a commis une erreur, en insérant jusqu'à présent les barres de commande du réacteur. Cela a amené le réacteur à entrer dans un état de quasi-arrêt, faisant chuter la puissance de sortie à environ 30 MW.

Cette faible puissance n'étant pas suffisante pour effectuer le test et rendra le réacteur instable, il a été décidé de restaurer la puissance en extrayant les barres de commande, ce qui a permis de stabiliser la puissance à 200 MW. Il s'agissait en fait d'une violation de la loi sur la sécurité, en raison dupositive void co-efficiencydu réacteur. Le coefficient de vide positif est le nombre croissant de réactivité dans un réacteur qui se transforme en vapeur. Il a été décidé que le test serait effectué à ce niveau de puissance.

En fait, les réacteurs étaient très instables à faible niveau de puissance, principalement en raison de la conception des barres de commande et des facteurs de coefficient de vide positifs qui accéléraient la réaction nucléaire en chaîne et la puissance de sortie si les réacteurs perdaient de l'eau de refroidissement.

L'image suivante montre le réacteur 4 où l'expérience a été menée. Cette photo a été prise après que tout a été restauré.

A 01h23, le 26 Avril ^e 1986, les ingénieurs ont poursuivi leur expérience et fermer le moteur de turbine pour voir si sa rotation inertiel serait alimenter l'eau du réacteur pompes. En fait, il n'a pas alimenté adéquatement les pompes à eau et sans l'eau de refroidissement, le niveau de puissance dans le réacteur a augmenté.

Les pompes à eau ont commencé à pomper de l'eau à un rythme plus lent et elles, avec l'entrée au cœur d'une eau d'alimentation légèrement plus chaude, peuvent avoir provoqué une ébullition (formation de vide) au fond du cœur. Ceci, avec l'épuisement du xénon, pourrait avoir augmenté le niveau de puissance au cœur. Le niveau de puissance a ensuite été porté à 530 MW et a continué d'augmenter. Les éléments combustibles ont été rompus et ont conduit à la génération de vapeur, ce qui a augmenté le coefficient de vide positif résultant en une puissance de sortie élevée.

La puissance de sortie élevée a alarmé les ingénieurs qui ont essayé d'insérer toutes les 200 barres de commande, ce qui est une procédure conventionnelle effectuée afin de contrôler la température à cœur. Mais ces tiges ont été bloquées à moitié, en raison de leur conception de pointe en graphite. Ainsi, avant que les barres de commande avec leur matériau absorbant de cinq mètres ne puissent pénétrer dans le noyau, 200 pointes de graphite sont entrées simultanément dans le noyau, ce qui a facilité la réaction pour augmenter, provoquant une explosion qui a fait sauter l'acier lourd de 1000 tonnes et le couvercle en béton du réacteur, bloquant par conséquent les barres de commande, qui se trouvaient à mi-chemin du réacteur. Au fur et à mesure que les tuyaux de canal commencent à se rompre, une génération massive de vapeur s'est produite suite à la dépressurisation du circuit de refroidissement du réacteur.

En conséquence, deux explosions ont été signalées. Le premier était l'explosion de vapeur initiale. Finalement, après deux à trois secondes, une deuxième explosion a eu lieu, qui pourrait être due à l'accumulation d'hydrogène due aux réactions zirconium-vapeur.

Tous les matériaux tels que le combustible, le modérateur et les matériaux de structure ont été éjectés, provoquant un certain nombre d'incendies et le noyau détruit a été exposé à l'atmosphère. Lors de l'explosion et de l'incendie qui a suivi, plus de 50 tonnes de matières radioactives ont été rejetées dans l'atmosphère, où elles ont été transportées par les courants d'air. C'était 400 fois la quantité de matières radioactives libérées au moment du bombardement d'Hiroshima.

Effets fatals de la catastrophe

La catastrophe de la centrale nucléaire de Tchernobyl en Ukraine est le seul accident de l'histoire de l'énergie nucléaire commerciale à causer des morts par radiation.

Les radiations libérées ont eu de nombreux effets mortels. Quelques-uns des effets sont énumérés ci-dessous -

• Deux ouvriers étaient morts. L'un a été immédiatement réduit en cendres après l'accident, tandis que l'autre a été déclaré mort à l'hôpital quelques heures après son admission.

• 28 secouristes et employés sont décédés dans les 4 mois suivant l'accident en raison des brûlures thermiques et de l'effet des radiations sur leur corps.

• Cet accident a créé 7 000 cas de cancer de la thyroïde.

• Le syndrome de radiation aiguë (SRA) a été diagnostiqué chez 237 personnes, qui étaient sur place et impliquées dans le nettoyage

• La terre, l'air et les eaux souterraines étaient tous contaminés dans une large mesure.

• L'exposition directe et indirecte aux rayonnements a conduit à de nombreux problèmes de santé graves tels que le syndrome de Down, les aberrations chromosomiques, les mutations, la leucémie, le cancer de la thyroïde et les dysfonctionnements congénitaux, etc.

• Un certain nombre de plantes et d'animaux ont été détruits comme séquelles.