NOUVELLES PARTICULES HAUTEMENT RADIOACTIVES DÉCOUVERTES DANS L’UNITÉ 1 DU RÉACTEUR DAIICHI DE FUKUSHIMA : PROPRIÉTÉS ET IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX

Le 10ème anniversaire de l’accident nucléaire de Fukushima Daiichi a lieu en mars. Les travaux qui viennent d’être publiés dans la revue « Science of the Total Environment » documentent de nouvelles particules hautement radioactives de grande taille (> 300 micromètres) qui ont été libérées par l’un des réacteurs endommagés de Fukushima.

Des particules contenant du césium radioactif (134+137Cs) ont été libérées des réacteurs endommagés de la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi (FDNPP) lors de la catastrophe nucléaire de 2011. Les petites particules (de taille micrométrique) (connues sous le nom de CsMPs) ont été largement distribuées, atteignant jusqu’à Tokyo. Les CsMPs ont fait l’objet de nombreuses études ces dernières années. Cependant, il est récemment apparu que des particules plus grosses (>300 micromètres) contenant du Cs, avec des niveaux d’activité beaucoup plus élevés (~ 105 Bq), ont également été libérées de l’unité de réacteur 1 qui a subi une explosion d’hydrogène. Ces particules se sont déposées dans une zone étroite qui s’étend sur environ 8 km au nord-nord-ouest du site du réacteur. À ce jour, on sait peu de choses sur la composition de ces particules plus grosses et sur leurs impacts potentiels sur l’environnement et la santé humaine.

Aujourd’hui, des travaux qui viennent d’être publiés dans la revue Science of the Total Environment caractérisent ces grandes particules à l’échelle atomique et font état de niveaux d’activité élevés qui dépassent 105 Bq. (NDLR : 100 000 Bq)

Les particules, signalées dans l’étude, ont été trouvées lors d’une étude des sols de surface à 3,9 km au nord-nord-ouest de l’unité 1 du réacteur.

Parmi les particules de 31 Cs collectées au cours de la campagne d’échantillonnage, deux ont donné les plus hauts niveaux d’activité de 134+137Cs associés à des particules pour des matériaux émis par la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi (plus précisément : 6,1 × 105 et 2,5 × 106 Bq, respectivement, pour les particules, après correction de la désintégration jusqu’à la date de l’accident de la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi).

L’étude a été menée par des scientifiques du Japon, de la Finlande, de la France, du Royaume-Uni et des États-Unis, sous la direction du Dr Satoshi Utsunomiya et de Kazuya Morooka, étudiant de troisième cycle (département de chimie de l’université de Kyushu). L’équipe a utilisé une combinaison de techniques analytiques avancées (analyse synchrotron des rayons X nano-focalisés, spectrométrie de masse des ions secondaires et microscopie électronique à transmission à haute résolution) pour caractériser pleinement les particules. La particule ayant une activité de 134+137Cs de 6,1 × 105 Bq s’est avérée être un agrégat de nanoparticules de silicate en flocons plus petites, qui avaient une structure semblable à celle du verre. Cette particule provenait probablement des matériaux de construction du réacteur, qui ont été endommagés lors de l’explosion d’hydrogène de la tranche 1 ; puis, au fur et à mesure de sa formation, la particule a probablement adsorbé les Cs qui avaient été volatilisés du combustible du réacteur. L’activité 134+137Cs de l’autre particule a dépassé 106 Bq. Cette particule avait un noyau de carbone vitreux et une surface qui était recouverte d’autres microparticules, dont un alliage Pb-Sn, un silicate d’aluminium fibreux, un carbonate/hydroxyde de calcium et du quartz.

La composition des microparticules encastrées en surface reflète probablement la composition des particules en suspension dans l’air à l’intérieur du bâtiment du réacteur au moment de l’explosion d’hydrogène, offrant ainsi une fenêtre médico-légale sur les événements du 11 mars 2011. Utsunomiya a ajouté : « Les nouvelles particules provenant des régions proches du réacteur endommagé fournissent de précieux indices médico-légaux. Elles donnent un aperçu des conditions atmosphériques dans le bâtiment du réacteur au moment de l’explosion d’hydrogène, et des phénomènes physico-chimiques qui se sont produits pendant la fusion du réacteur« . Il a poursuivi, « alors que près de dix ans se sont écoulés depuis l’accident, l’importance des connaissances scientifiques n’a jamais été aussi cruciale. Le nettoyage et le rapatriement des résidents se poursuivent et une compréhension approfondie des formes de contamination et de leur distribution est importante pour l’évaluation des risques et la confiance du public.« 

Le professeur Gareth Law (co-auteur, Université d’Helsinki) a ajouté : « Les efforts de nettoyage et de déclassement du site sont confrontés à des défis difficiles, en particulier l’enlèvement et la gestion sûre des débris de l’accident qui présentent des niveaux de radioactivité très élevés. Dans ce contexte, la connaissance préalable de la composition des débris peut contribuer à éclairer les approches de gestion sûre« .

Étant donné la forte radioactivité associée aux nouvelles particules, l’équipe du projet souhaitait également comprendre leurs impacts potentiels sur la santé et les doses.

Le Dr Utsunomiya a déclaré : « En raison de leur grande taille, les effets sur la santé des nouvelles particules sont probablement limités aux risques de rayonnement externe lors d’un contact statique avec la peau. Ainsi, malgré le niveau d’activité très élevé, nous nous attendons à ce que les particules aient un impact négligeable sur la santé humaine car elles n’adhèrent pas facilement à la peau. Cependant, nous devons prendre en compte les effets possibles sur les autres créatures vivantes telles que les filtreurs dans les habitats entourant Fukushima Daiichi.

Même si dix ans ont presque passé, la demi-vie du 137Cs est de ~30 ans. Ainsi, l’activité des particules hautement radioactives récemment découvertes n’a pas encore diminué de manière significative. Elles resteront donc dans l’environnement pendant de nombreuses décennies encore, et ce type de particules pourrait encore se trouver occasionnellement dans les points chauds de rayonnement« .

Le professeur Rod Ewing (co-auteur de l’Université de Stanford) a déclaré que « ce document fait partie d’une série de publications qui donnent une image détaillée des matières émises lors de la fusion du réacteur de Fukushima Daiichi. C’est exactement le type de travail requis pour la remise en état et la compréhension des effets à long terme sur la santé« .

Le professeur Bernd Grambow (co-auteur de l’IMT Atlantique) a ajouté que « les travaux actuels, utilisant des outils analytiques de pointe, ne donnent qu’un aperçu très limité de la très grande diversité des particules émises lors de l’accident nucléaire, beaucoup plus de travail est nécessaire pour obtenir une image réaliste de l’impact environnemental et sanitaire très hétérogène« .

Source : Université d’Helsinki, https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210217134852.htm, traduction automatique par Deepl, document original publié le 17 février 2021

NDLR:

Mais le Dr Utsunomiya rassure… hélas pour les japonais les billes ci-dessous, par leur dimension ne rentrent pas dans son critère rassurant.

– en 2016, fût annoncé que des « billes » avaient été découvertes dans les poussières recueillies, le 15 mars 2011, dans un filtre à air installé sur un bâtiment à l’ouest de Tokyo, à 230 km de la centrale endommagée. Elles étaient d’une taille comprise entre 0,58 et 5,3 micromètres et composées principalement de silice et contiennent également du fer, du zinc, du plomb et du chlore. Elles concentrent une forte quantité de césium 134 et de césium 137. ( https://www.lemonde.fr/energies/article/2016/07/06/l-accident-de-fukushima-a-disperse-des-billes-de-cesium-radioactif-jusqu-a-tokyo_4964380_1653054.html )

– il y eut une autre découverte ancienne, en 2013, de la particule la plus chaude découverte à… 483 km de Fukushima ! ( https://www.fairewinds.org/nuclear-energy-education/hottest-particle via Hubert C.)