Que se passerait-il si un gros avion de type Boeing ou Airbus rempli de kérosène heurtait l'enceinte de confinement d'un réacteur nucléaire ?

Lequel d'entre nous ne s'est pas interrogé à ce sujet ? En tout cas le public nous a souvent posé cette question depuis le 11 septembre 2001. Nous n'avions jusqu'à présent (date de ce message : 27 11 02) que peu d'éléments pour y répondre objectivement, hormis l'existence autour de tous les réacteurs nucléaires producteurs d'électricité d'une épaisse enceinte de confinement en béton fortement renforcée de grosses armatures metalliques.

Vous trouverez ci-dessous des films et photos détaillant, en plan large et en gros plan, une séquence de crash-test d'un avion militaire F4 américain, d'une masse intermédiaire (28 tonnes) entre celle d'un petit avion de tourisme (5 tonnes) et un gros Boeing (747 au décollage : 334 tonnes), percutant un mur de béton armé de 3,66 mètres d'épaisseur et d'environ 7 m de haut et autant de large, à une vitesse d'environ 780 km/h. Le kérosène de l'avion était remplacé par une masse équivalente d'eau, pour simuler la masse du kérosène. Le test ne consistait pas à étudier les effets d'un incendie du kérosène. Le but de cette expérience était non pas d'étudier les effets d'un attentat terroriste post 11-09 (ce test nippo-américain date de 1988), mais les effets purement mécaniques du choc d'un avion sur une structure en béton.

Films :

1.3 Mo, format : .mov

2.7 Mo, format : .mov

1.1 Mo, format : .mpg

2.2 Mo, format : .mpg

Photos :

Résultats du crash-test : l'explosion est spectaculaire et le bloc de béton de 3.6 m d'épaisseur x 7 m x 7 m se déplace de 1 m environ sous la puissance du choc, mais il convient de tempérer cela en remarquant que :

1 - l'avion est instantanément pulvérisé en d'innombrables petits morceaux (d'où le caractère spectaculaire en apparence, du fait de la dispersion tous azimuths des petits morceaux qui rebondissent sur le mur et se trouvent ainsi projetés dans toutes les directions, ainsi que l'eau contenue dans les réservoirs à la place du kérosène)

2 - le mur en question n'était pas ancré au sol et s'est donc translaté en bloc (contrairement à l'enceinte d'un réacteur nucléaire pourvu d'innombrables armatures métalliques fortement ancrées dans des fondations lourdes et profondes = la masse de béton impacté est moins épaisse dans le cas d'un attentat visant un réacteur nucléaire - environ 1 m de béton d'épaisseur - mais la masse totale du bloc de béton impacté est alors beaucoup plus importante, de l'ordre de 100 à 1000 fois plus, dans le cas de l'enceinte de confinement d'un réacteur nucléaire. On peut donc s'attendre à des déplacements de l'enceinte de l'ordre du cm ou de la dizaine de centimètres, ce qui n'est quand même pas rien, même avec un avion plus gros, si l'enceinte résiste (ce qui devrait en principe être le cas)

3 - impact sur le béton armé : l'inspection après le choc a montré que le bloc de béton était à peine entamé. Les traces les plus profondes (béton entamé sur environ 5 cm de profondeur) sont à l'endroit des deux réacteurs.

Un réacteur nucléaire électrogène ainsi attaqué par un gros avion (ce qui n'est pas si facile, l'enceinte de confinement ayant une surface apparente environ 100 fois plus faible que celle des tours du WTC, donc beaucoup plus petite et difficile à viser) serait probablement définitivement hors d'usage.

Une telle attaque aurait un impact non négligeable sur l'approvisonnement en électricité du pays, surtout si l'attaque concernait plusieurs centrales simultanément, mais les conséquences pour la santé publique liées à une éventuelle radioactivité (hors du site) seraient probablement nulles.

La visualisation de cette video, le caractère réfractaire du béton, ainsi que mon expérience de maçon amateur pour la démolition de murs et sols en béton armé à coups de masse, ce qui n'est pas un tendre travail, m'incite à penser (sans qu'on puisse en être certain) qu'un mur d'un mètre d'épaisseur fortement armé, fortement ancré au sol et qui plus est de forme circulaire (effet de voute renforçant la résistance au choc) résisterait probablement à un avion d'une masse 10 ou 12 fois supérieure à un F4 chargé non pas d'eau mais de kérosène (densité moindre que l'eau, mais brulerait). La structure de l'enceinte et le réacteur seraient toutefois vivement ébranlés (mais en principe les protections anti-sismiques sont prévues pour et devraient entrainer un arrêt automatique du réacteur). L'enceinte serait peut être légèrement translatée ou ponctuellement abimée - notamment à l'endroit des réacteurs comme nous l'écrivions dans notre premier message à ce sujet le 22 octobre 2001 - mais globalement l'enceinte tiendrait encore debout, ce qui ne serait pas forcément le cas de la salle des machines, de la salle de commande du réacteur ou des structures avoisinantes si elles étaient touchées. Il y aurait peut être risque si le choc était vraiment très puissant de rupture d'une tuyauterie primaire sous l'effet mécanique du choc (rupture dite "guillotine" dans le jargon des spécialistes), mais ce n'est pas certain et ce risque est en principe pris en compte dans les accidents possibles. Si l'avion heurtait la salle de commande du réacteur, celle ci-pourrait être entièrement détruite mais dans ce cas, en principe, les protections automatiques et anti-sismiques devraient jouer automatiquement et abaisser les grappes de sécurité (il y aurait lieu de s'en assurer, je suppose que les équipes compétentes d'EDF et Framatome s'en sont déjà occupées?).

Ce film est fort intéressant. Il répond - partiellement - à certaines questions qu'on peut se poser et conduit à relativiser les risques - tout en ne les niant pas.

- de vérifier ce qui se passe en cas de destruction totale et instantanée de la salle de commande (en principe cela entraine un arrêt automatique du réacteur).

- de vérifier les conséquences d'une rupture guillotine d'une ou plusieurs tuyauteries primaires en cas de choc mécanique important sur l'enceinte et les conséquences qui s'ensuivent - y compris en cas de destruction simultanée de la salle de commande et éventuellement d'autres systèmes.

- de faire un crash-test similaire avec un avion plus gros, rempli de vrai kérosène et percutant une enceinte en béton armé circulaire de même diamètre et de même épaisseur que l'enceinte de confinement d'un réacteur nucléaire (mais peut-être pas construit sur toute la hauteur, ce qui serait trop cher, une bonne vingtaine de mètres de hauteur suffirait pour avoir une idée des conséquences du choc d'un gros avion), d'un mètre de béton armé d'épaisseur, enceinte fortement ancrée dans le sol avec des armatures et fondations similaires à celles des enceintes de confinement de nos réacteurs.

Les principes généraux de sûreté qui président à la conception et à la construction des centrales nucléaires :

- protections redondantes et multi-niveaux
- protections anti-sismiques
- culture de sûreté
- contrôles d'accès au site
- épaisse enceinte de confinement en béton armé (au cas ou tout ce qui précède échouerait)
- prise en compte (avec une marge de sécurité importante et mal connue) du risque de choc d'un (petit) avion de 6-7 tonnes)

font que les réacteurs nucléaires sont - et de loin - les installations industrielles et les constructions humaines les mieux protégées contre les risques d'attentats en général, et contre les risques d'avion kamikaze en particulier.

Même si on ne peut pas se prémunir contre tous les risques et actes de guerre et de terrorisme, dans l'avenir, pour les réacteurs du futur, on va sans doute voir ressortir des cartons (et il ne serait pas idiot d'étudier) des projets de réacteurs totalement enterrés (ce qui a été le cas pour certains des premiers réacteurs français construits à flanc de colline, mais je n'y crois pas beaucoup pour de gros réacteurs -> risques d'inondation s'ils sont sous le niveau des eaux et problèmes de refroidissement, d'évacuation de la chaleur et de faisabilité pratique ?) ou semi-enterrés (ce qui serait plus facile à réaliser et à mon avis mieux adapté), ou renforcés par une masse de terre disposée jusqu'à une certaine hauteur tout autour de l'enceinte de confinement ou entourés d'une première enceinte de béton à une ou quelques dizaine(s) de mètres de distance, ce qui serait un moyen de parer au risque terroriste par un gros avion sans grand surcoût.

Et de toutes façons il faut relativiser : le même avion envoyé à la même vitesse sur n'importe quel grand immeuble de n'importe quelle grande ville ferait certainement bien davantage de victimes (cf WTC 11 09 01).

Vous pouvez vous référer à notre rubrique "nucléaire et terrorisme" pour approfondir ces questions :
http://www.ecolo.org/documents/listdoc-fr.htm#kamikaze

Bien amicalement,

Bruno Comby

Président de l'AEPN
Association des Ecologistes Pour le Nucléaire

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Fin de message