L'accident nucléaire de Fukushima, aussi appelé catastrophe nucléaire de Fukushima, est un accident industriel majeur survenu au Japon à la suite du tsunami du . Le séisme initiateur, d'une , soulève une vague qui atteint de haut sur certaines parties de la côte orientale japonaise et qui se répand jusqu'à dix kilomètres à l'intérieur des terres, faisant plus de par noyade. La vague atteint une hauteur de au niveau de la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi, située sur le littoral, et met hors service les systèmes assurant le refroidissement des réacteurs et des piscines de stockage du combustible irradié, ce qui entraîne la fusion des cœurs des , 2 et 3 ainsi que la surchauffe de la piscine de désactivation du .

Il s'agit de la deuxième catastrophe de centrale nucléaire de l'histoire classée au , le plus élevé sur l'échelle internationale des événements nucléaires (INES), au même degré de gravité que la catastrophe de Tchernobyl (1986), en particulier par le volume important des rejets radioactifs dans l'océan PacifiqueLes rejets d'iode 131 et de césium 137 sont estimés à 42 % des rejets de la catastrophe de Tchernobyl. , Atmospheric Chemistry and Physics.Impact environnemental d'un accident nucléaire : comparaison entre Tchernobyl et Fukushima, IRSN (consulté le 30 mai 2019).. L'accident nucléaire de Fukushima est ce qu’on appelle au Japon un Genpatsu-shinsai, un accident combinant les effets d'un accident nucléaire et d'un séisme.

Parmi le personnel intervenu après l'accident, six personnes ont reçu des doses radioactives supérieures à .Le sievert est l'unité de mesure des effets des rayonnements ionisants sur le corps humain. Le syndrome d'irradiation aiguë est provoqué pour des doses supérieures à un gray (égal à ).. À titre de comparaison, le personnel a été exposé en moyenne à des doses de . Parmi les travailleurs du nucléaire, 0,8 % du personnel a été exposé à des doses supérieures à . D'autre part, les taux de cancer sont restés stables au Japon, bien qu'un risque théorique accru de cancer de la thyroïde chez les enfants les plus exposés soit évoqué dans les comptes-rendus scientifiques.. Les tribunaux chargés de la protection du travail ont cependant retenu cinq cas de cancer (dont un décès pour cancer du poumon) comme étant liés aux radiations..

Parmi la population locale vivant dans un rayon de , aucun décès provoqué par les rejets radioactifs issus de l'accident n'a été détecté., mais plus de sont imputables à la dégradation des conditions de santé à la suite de l'évacuation des populations.

La catastrophe a eu des répercussions sur l'industrie nucléaire mondiale, ainsi que des conséquences majeures au Japon, pour la centrale, les populations locales, l’approvisionnement électrique, ainsi que l’industrie nucléaire du pays.

Hors service depuis l'accident, la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi devra être démantelée sur une durée initialement évaluée à quarante ans. Les réacteurs sont refroidis par d'eau par jour. Le volume de cette eau stockée sur place atteint de mètres cubes en ; elle est progressivement rejetée en mer, une fois filtrée et diluée, à partir du .

Les opérations de démantèlement de la centrale commencent par le retrait des éléments combustibles des piscines de désactivation des (en ) et 3 (en ), le retrait du combustible des deux dernières piscines ( et 2) est prévu vers 2023, ensuite doit intervenir le retrait du combustible fondu, puis le démantèlement complet des installations dans les années 2050/2060.

Selon des rapports rendus les mois et années suivant l'accident, au-delà du séisme et du tsunami, c'est un manque de préparation, une succession d'erreurs humaines et une mauvaise communication qui ont contribué à la survenue de la catastrophe, ou l'ont empirée...

Description de l'accident Séisme de magnitude 9 et tsunami

Le vendredi à UTC, soit heure locale, a lieu le plus important séisme mesuré au Japon20 Largest Earthquakes in the World, USGS.gov, 26 juin 2019.. Son épicentre se situe à à l'est de Sendai, chef-lieu de la préfecture de Miyagi, dans la région de Tōhoku, situé à environ au nord-est de Tokyo.

Le séisme entraîne l'arrêt automatique des réacteurs en service, la perte accidentelle de l'alimentation électrique et la mise en service des groupes électrogènes de secours. L'observation d'émissions de xénon, avant même la première dépressurisation volontaire du premier réacteur, indique des dommages structurels probables dans la partie nucléaire des installations immédiatement après le séisme.

Cinquante-et-une minutes plus tardThe Fukushima Nuclear Accident Independent Investigation Commission ., un tsunami provoqué par le tremblement de terre aborde la côte orientale. La vague atteint une hauteur estimée à plus de par endroits , Outreach and Public Relations Office., ( au niveau de la centrale qui était Gabriel Gachelin, Catastrophe nucléaire de Fukushima-Daiichi, en bref, Encyclopædia Universalis (consulté le 14 février 2024)..) et pénètre jusqu'à à l'intérieur des terres., ravageant près de de côtes et détruisant partiellement ou totalement de nombreuses villes et zones portuaires.

À la suite du tsunami provoqué par le séisme, des groupes électrogènes de secours sont tombés en panne. Des débris ont pu obstruer des prises d'eau. Ces défaillances, couplées à plusieurs erreurs humaines, aussi bien de conception de la centrale que de conduite de l'accidentFukushima, accident d’origine humaine, Atlantico, le ., ont causé l'arrêt des systèmes de refroidissement de secours des réacteurs nucléaires ainsi que ceux des piscines de désactivation des combustibles irradiés. Le défaut de refroidissement des réacteurs a induit la fusion totale du cœur d'au moins deux réacteurs nucléaires., puis d'importants rejets radioactifs.

Nature et état des centrales nucléaires lors du séisme vignette|Schéma de principe du refroidissement d’un réacteur à eau bouillante.. Quatre centrales nucléaires se situent sur la côte nord orientale et se sont arrêtées automatiquement à la suite des premières secousses : les centrales de Fukushima Daiichi, de Fukushima Daini, d’Onagawa et de Tōkai..

Ces centrales sont équipées de réacteurs nucléaires de type réacteur à eau bouillante (REB). Le fluide qui traverse le cœur est de l'eau déminéralisée qui, portée à ébullition au contact des barres de combustible, se transforme en vapeur et actionne des turbo-alternateurs pour produire de l'électricitéLes « réacteurs à eau bouillante » (REB ou BWR) constituent 21 % du parc mondial des réacteurs producteurs d'électricité. Les « réacteurs à eau pressurisée » (REP ou PWR), représentent 61 % de ce même parc mondial..

La centrale nucléaire de Fukushima Daiichi, lieu de l'accident, est exploitée par l'opérateur Tepco et est située à de l’épicentre du séisme. Elle comporte six réacteurs : le réacteur 1 a une puissance électrique brute de , les réacteurs 2 à 5 une puissance de et le réacteur 6 une puissance de . Trois des six réacteurs étaient en service lors du séisme (les réacteurs 1, 2 et 3) et fonctionnaient à pleine puissance.. Les réacteurs 4, 5 et 6 étaient à l’arrêt pour maintenance.

La centrale nucléaire de Fukushima Daini est située à de l’épicentre. Elle est également exploitée par l'opérateur Tepco et comporte quatre réacteurs d’une puissance électrique brute de Country statistics - Japan, AIEA-PRIS..

La centrale nucléaire d'Onagawa, la plus proche de l’épicentre, n'en est éloignée que de . Elle est exploitée par l'opérateur Tōhoku et comporte trois réacteurs (un de et deux de ).

La centrale nucléaire de Tōkai est située à de l’épicentre. Exploitée par la Compagnie japonaise de l'énergie atomique (JAPC), elle comporte un réacteur de .

Accident nucléaire de Fukushima Daiichi

Scénario d’accident en synthèse vignette|Schéma de l'accident nucléaire de la centrale de Fukushima Daiichi. Le scénario d’accident communément admis par la communauté scientifique est celui dans un premier temps de la perte des alimentations électriques externes de la centrale à la suite du séisme, suivie dans un second temps de la perte de la source froide et des alimentations électriques internes de secours à la suite du tsunami.

Sans possibilité de refroidissement, le cœur des réacteurs 1, 2 et 3 et les assemblages de combustible usé entreposés dans les piscines de ces réacteurs ainsi que dans celle du réacteur 4 subissent une augmentation importante de température jusqu’à dépasser des valeurs critiques au-delà desquelles la gaine enveloppant les pastilles de combustible se désagrège, puis le combustible lui-même fond..

Les dépressurisations entreprises volontairement par l’exploitant pour limiter la pression dans l’installation conduisent aux premiers rejets de produits radioactifs dans l’environnement. Des incendies suivis d’explosions vont contribuer à ruiner définitivement les installations et relâcher des quantités massives d’effluents radioactifs gazeux qui seront suivies par d’importantes masses d’effluents radioactifs liquides à la suite des lâchers d’eau entrepris par l’exploitant pour tenter de refroidir l’installation..

Effets du séisme La détection des premières secousses provoque l'arrêt automatique des réacteurs 1, 2 et 3 (soit avant les secousses principales qui ont duré près d’une minute [« http://warp.da.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/3856371/naiic.go.jp/wp-content/uploads/2012/09/NAIIC_report_hi_res10.pdf - Section 2: "Escalation of the accident - How the accident developed] » , NAIIC, 2012, page 30.) . Le tremblement de terre entraîne en outre la destruction des six lignes d’alimentations électriques externes des réacteurs et le démarrage des douze groupes électrogènes de secours à moteur diesel pour faire fonctionner des pompes de refroidissement..

Selon l'exploitant TEPCO, les accélérations maximales du sol (PGA) enregistrées au niveau des fondations des réacteurs des centrales de Fukushima Daiichi et Daini ont été comprises entre et sont globalement inférieures aux hypothèses de dimensionnement de la structure, sauf pour le réacteur de Fukushima Daiichi pour lequel un dépassement de 15 % a pu être constaté sur les composantes horizontales. L'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN), qui relaie ces informations dans une note du précise que ces informations ne permettent toutefois pas d’évaluer les conséquences du séisme sur les installations, car il conviendrait de comparer le spectre de réponse au spectre de dimensionnement sur l'ensemble des gammes de fréquence et pas uniquement sur les hautes fréquences que constitue le PGA..