L’accident de Fukushima et ses conséquences

Situation géographique de la centrale et les caractéristiques du Pacific nord-ouest

La centrale nucléaire de Fukushima Dai-ichi est située sur la côte Est de l’île de Honshu, à 200 km au nord-est de Tokyo, face à l’océan Pacifique. Sa position géographique est de 37E (Figure 3.1). La côte Est de l’île de Honshu est caractérisée par un plateau continental étroit dont la largeur ne dépasse pas 40 km aux alentours de la centrale. Il est un peu plus large au nord de la centrale où il atteint environ 70 km au niveau de la baie de Sendai (Estournel et al. [2012]). Le talus continental descend brutalement jusqu’à environ 9000 m au niveau de la fosse du Japon, puis remonte jusqu’à environ 5000 m de profondeur. La plaine abyssale dont la profondeur est de 5000 m commence à environ une centaine de kilomètre de la côte. La bathymétrie et la délimitation géographique de notre zone d’étude est représentée sur la Figure 3.1.La zone de convergence de ces deux courants, communément appelée la zone interfrontale Kuroshio- Oyashio, est marquée par la présence de plusieurs structures tourbillonnaire de méso-échelle, tels que les tourbillons chauds du Kuroshio (Figure 3.2). Les tourbillons chauds du Kuroshio, situés généralement près de la côte japonaise, se déplacent parfois vers le nord le long de l’île de Honshu, et ensuite vers le nord-est le long des îles de Hokkaido et de Kuril. Le courant chaud de Tsushima (TC) qui circule dans la mer du Japon pénètre dans l’océan Pacifique à travers le détroit de Tsugaru, et se transforme alors en courant chaud de Tsugaru (Yasuda et al. [1988]).Dans cette région du Pacifique nord-ouest, plusieurs structures frontales qui séparent les dif- férentes masses d’eau ainsi que les différents ré- gimes de circulation sont présentes, et sont illus- trées sur la Figure 3.2. Selon Yasuda [2003], on compte six principales structures frontales dans cette région dont les critères de définition sont dif- férents : le front subarctique (SAF ) ou Front Oya- shio (OY F ), la frontière subarctique (SAB), le Front de bifurcation du Kuroshio (KBF ), le front d’extension du Kuroshio (KEF ), le front subtro- pical (ST F ) et le front de la couche de mélange (M LF ).

La chronologie de l’accident

Le 11 mars 2011 à 14h46 heure locale, un séisme de magnitude 9 sur l’échelle de Rich- ter a frappé la cote Est du Japon. Son épicentre se situe à 130 km à l’est de Sendai (préfecture de Miyagi), à une profondeur d’environ 24.4 km (Eisler [2012]) (Figure 3.4). C’est le séisme le plus puissant de l’histoire du Japon, et le 5siècle.Cinquante et une minutes plus tard, un tsunamiprovoqué par le tremblement de terre aborde lacôte orientale. La vague atteint une hauteur es-timée à plus de 30 m par endroit (e.g. Miyako),parcourant jusqu’à 10 km à l’intérieur des terres(METI [2011]), ravageant près de 600 km de côteset détruisant partiellement ou totalement de nom-breuses villes et zone portuaires. En novembre2012, l’agence japonaise de police a compté en-viron 15,873 morts, 6114 blessés et 2744 portés disparus à travers 20 préfectures du pays (NPAJ [2012]).Parmi les conséquences dramatiques de ce tsunami, l’endommagement d’une grande partie de la centrale nucléaire de Fukushima Dai-ichi située à 145 km de l’épicentre. Cette centrale est composée de six réacteurs et d’une piscine commune de stockage des combustibles usés (Figure 3.5). Au moment du séisme, les réacteurs 1, 2 et 3 fonctionnaient à pleine puissance, le réacteur 4 était en arrêt programmé de- puis le 30 novembre 2010 avec un cœur totalement déchargé et entreposé dans la piscine de désactivation, alors que les réacteurs 5 et 6 étaient également à l’arrêt programmé pour rechargement respectivement depuis le 3 janvier 2011 et le 14 août 2010 (IRSN [2012]).

La puissance du séisme ainsi que les très hautes vagues engendrées par le tsunami ont alors endom- magé le réseau électrique de la centrale ainsi que les générateurs de secours, ce qui a rendu impossible le refroidissement des réacteurs nucléaires et des groupes de stockage des combustibles. Cela a engendré de nombreuses explosions au sein de la centrale et a conduit à sa destruction partielle (Povinec et al. [2013]), notamment au niveau des réacteurs 1, 2 et 3.Des rejets significatifs ont eu lieu dans l’atmo- sphère dès le 12 Mars et la semaine suivante les rejets ont été grandement variables avec des aug- mentations marquées en lien avec des évènements particuliers sur chacun des réacteurs : évantages volontaires, fuite des enceintes, explosions (UNS- CEAR [2014]). Les rejets les plus importants ont eu lieu jusqu’à la fin de mois de mars. Une foisémis dans l’atmosphère, la dispersion des rejets se fait sous l’action des vents. Les rejets qui ont eu lieu entre d’une part le 12 et le 14 mars et d’autre part le 16 et le 19 Mars, ont été dispersés principale- ment au dessus de l’océan Pacifique et ont atteint le milieu marin par dépôts secs et humides (pluies). En l’absence de balises de mesures en mer la quantification de ces dépôts reste difficile. La pollution diffuse des eaux de surface de l’océan par les dépôts atmosphériques s’est produite à des dizaines de kilomètres de la centrale nucléaire. Ainsi, les concentrations mesurées avant le 30 mars à 30 km au large de la centrale accidentée résultent probablement pour l’essentiel des dépôts atmosphériques. Pendant les autres périodes les vents ont dispersé les rejets sur la partie continentale du Japon. Les séquences des dépôts secs et humides ont été complexes (Povinec et al. [2013]). Les principaux radionucléides émis dans l’atmosphère ont été des gaz nobles (T e) , et le césium .