Le TPE

 

Le risque nucléaire

 

Qu’est ce que l’énergie nucléaire ?

 

• L’énergie nucléaire est le résultat de la fission d’atomes, à l’échelle de nos centrales il n’est réalisable qu’avec de l’uranium.  Lorsque que le noyau éclate, il dégage de l’énergie sous forme de chaleur, qui transforme l’eau des générateurs en vapeur. Les combustibles comme l’uranium sont irradiés, (après l’éclatement du noyau le combustibles émet des ondes : c’est la radioactivité),  et deviennent des déchets radioactifs qui doivent être conditionnés. 

 

Intro

•  La dangerosité du nucléaire n’est reconnue que depuis 1990, mais l’augmentation des incidents nucléaires ont forcés les organismes comme EDF, à reconnaitre ce problème. Ayant longtemps été évité, ce sujet est maintenant au cœur de l’actualité. En effet durant de nombreuses années, des ouvriers ont travaillés sans protection, des habitants ont été exposés aux déchets, la forêt a été le dépotoir de ces centrales, et certaines d’entre elles ont même explosées causant toutes sortes d’horreurs  irréversibles.
• Comment et pourquoi l’énergie nucléaire a constituée et constitue un danger pour les êtres vivants ? 

 

Les déchets nucléaires :

• Le grand inconvénient de l’énergie nucléaire est que cette énergie n’est pas renouvelable. En effet les centrales nucléaires produisent beaucoup de déchets radioactifs que l’on ne peut pas recycler. Ces déchets sont extrêmement dangereux à cause des rayons qu’ils émettent.
• Il existe trois grandes catégories de déchets, ceux-ci sont classés en fonction de leur niveau de radioactivité et de leur durée de vie.
• On appelle déchets de type A, les déchets de faible radioactivité.
• Les gants de protection, filtres et autre matériel provenant des centrales nucléaires constituent la majeure partie de ce type de déchets. Leur durée de vie est dite courte, il leur faut néanmoins 300 ans pour disparaître totalement
• Les déchets de type B sont les déchets de moyenne radioactivité. Ils ont une durée de vie longue, leur radioactivité peut persister jusqu’à plusieurs milliers d’années. 

• Les déchets de type C sont sans doute les plus dangereux et ceux qui posent le plus de problèmes – (bien que tous les déchets le sont) –. Ce sont des déchets hautement radioactifs qui ont une durée de vie très longue. Bien qu’ils ne représentent que 1 % de la totalité des déchets produits ils sont particulièrement nocifs car ils constituent les cendres des combustibles (uranium, plutonium). En raison de leur traitement, ces déchets sont aussi appelés « déchets vitrifiés », et pour cause, ils sont coulés dans du verre. Parfois ils sont dissous dans de l’acide nitrique. Par la suite on les entrepose dans des conteneurs en acier inoxydable pendant cinq ans sous forme liquide, pour qu’ils perdent une partie de leur chaleur et de leur radioactivité.

 

A l’échelle humaine

Pour notre santé à tous, le nucléaire, est un risque encourus dans de nombreuses situations, parfois à notre insu, car la production d’énergie nucléaire produit des déchets rejetés dans l’air, dans l’eau et enfin dans la terre. Les particules sont en suspension dans l’air, avec les précipitations elles se retrouvent dans les rivières, fleuves… et enfin par infiltration, dans la terre. On observe sur ce schéma les rejets liquides et gazeux qui se propagent dans l’atmosphère. Ils passent d’abord par la végétation, puis par la nutrition et enfin la respiration.         

• Par respiration, désaltération, ou bien par l’alimentation, les particules radioactives présentent dans les différents milieux, sont ingérés, et se fixe sur nos organes, comme les poumons, le foie, l’estomac… Leurs effets peuvent subvenir dans les heures (nausées,radiodermites…) ou les mois suivant l’irradiation. Puis, elle pénètrent dans les cellules, et dans leurs noyaux, se fixant sur les molécules d’ADN, elles les cassent. L’ADN n’étant plus fonctionnel, des maladies peuvent s’installer, comme des cancers, des crises cardiaques, la cataracte, des fibroses ou autres.
• Radiodermite : lésion cutanée provoqué par une irradiation
• Le Gy (Gray) est l’unité de mesure représentant l’énergie absorbé par un objet de 1kg, lorsque celui-ci est exposé a une radiation de 1 joule.

• On observe sur ce tableau, les conséquences qu’une irradiation aigue peut provoquée sur les gonades et le cristallin.
• On observe une nécrose de la peau a partir de 20Gy.
• On observe chez l’homme, une stérilité irréversible a partir de 6Gy. Et chez la femme, une stérilité sur long terme.
• la cataracte apparait a partir de 3Gy.  (Gy : gray, 1 joule/kg de matière irradiée). 

 

 

• Lorsque notre corps a été irradié (exposé aux rayons radioactifs), nos cellules sont sujettes a différentes conséquences :
• -Elles meurent.
• -Elles se réparent.
• - Elles mutent :
•             . Elles survivent, mais ne peuvent pas se diviser.
•             . Le système immunitaire détecte la cellule
•               mutée et l’élimine.
•             . Des effets aléatoires : génétique( endommagement des cellules reproductrices pouvant transmettre l’information à la descendance), cancers…
• Si l’irradiation est très élevé, l’individu irradié peut devenir lui-même, une source d’irradiation.

 

 

 

Stochastique : aléatoire.

 

Lorsqu’il y a contamination par des particules radioactives, l’organisme ne rejettent pas ces déchets dans les urines et les selles, ou la sueur, car leur durée de vie est trop longue, par exemple pour le césium-137, qui est un composant radioactif, sa durée de vie est de 30ans. Ainsi, l’organisme est exposé a une contamination interne.

 On constate sur ce graphique, que la quantité de radioactivité  des produits frais irradiés lors de la catastrophe de Tchernobyl,  n’a diminué qu’en plusieurs année, par exemple pour la viande de bœuf, il a fallu, 21 ans afin d’atteindre un seuil de radioactivité naturel.

 

 

Des chiffres

 

Afin d’illustrer ces risques, nous nous baserons sur des faits historiques, comme la catastrophe de Tchernobyl.

Le 26 avril 1986, a 1h23 du matin un des circuit de refroidissement des réacteurs de la centrale, tombe en panne.

 Et l’explosion survenue peu après détruit le toit du bâtiment et libère dans l’atmosphère des vapeurs radioactives. Le réacteur est proche de 1500° C !  L’émission a durée 10 jours, et les conséquences en sont aussi nombreuses que désastreuses :

• 31 personnes sont mortes juste après l’accident
• 800 enfant sont atteints du cancer de la thyroïde
• 650 000 ouvriers ont été nécessaires au nettoyage du site. 200 000 seraient irradiés.
• Et 350 000 habitants d’Ukraine et de Biélorussie ont dus déménagés.
• 140 000km² sont contaminés, en particulier sur la Biélorussie et l’Ukraine, soit le quart de la France.
• L’air, la terre et l’eau ont été irradiés, provoquant la contamination de troupeaux, de plantes…  Ainsi on a pu retrouver des mutations génétiques tels qu’un poulain a huit pattes, des porcs sans tête, des veaux a deux têtes... Mais aussi des enfants, déformés :

 

Nous avons réalisé ci-dessous, le diagramme des plus gros pays producteurs d’énergie nucléaire en Ter wattheure. On observe que les Etats Unis, la France, et le Japon sont les trois plus gros producteurs d’électricité nucléaire. De plus la France est le premier pays dépendant le plus de l’électricité nucléaire puisqu’elle représente 78% de son énergie totale ( en 2004).
Sur douze gros pays producteurs,  six pays sont au dessus de ce seuil, c’est-à-dire que six pays sur douze fonctionnent principalement grâce a l’énergie nucléaire. 

 

• Pour démontrer la nocivité du nucléaire, nous avons tentés d’irradiés des graines de blés avec une boite à UV. Malheureusement ou bien heureusement, cette expérience n’a donné aucun résultat, l’enveloppe des graines est peut être trop épaisse ou bien le temps d’irradiation pas assez long : Nous avons disposés dans quatre boites nos graines irradiés a 0, 1, 2 et 3 minutes :

 

 

• Suite a cette expérience, nous avons réessayer cette fois avec des graines germés, sans résultat. Cependant, nous avons remarquer que plus les plantes étaient irradiées moins elles étaient résistantes a un petit manque d’eau .

  Enfin, nous avons repris une expériences faites en cours, il s’agit d’irradier des levures avec une boite a UV :

 

 

• Nous avons obtenu un changement de couleurs des levures. Les levures de la boite témoin sont rouges.
• Pour 30secondes d’irradiation : quelques levures blanches.
• Pour 1 minute d’irradiation : plusieurs sont blanches.
• Pour 1minute et 30 secondes : presque toutes sont blanches.
• L’enzyme responsable la couleur rouge des levures, est détruit par les radiations, et entraine une mutation responsable de la couleur blanche.
•  Nous en concluons que la radioactivité a un réel effet nocif sur les organismes vivants, et provoque des mutations souvent importantes.

 

 

 

A l’échelle planétaire

 

• Le Nucléaire laisse une trace profonde sur l’environnement et la nature par les accidents entrainés lors de son utilisation.
• L’impact d’une installation nucléaire sur l’environnement est dû principalement à ses rejets.
• Pour fonctionner, le nucléaire prélève beaucoup d’eau..que se passe t’il en cas de sécheresse ?
• En cas de sécheresse importante, il peut être nécessaire de réduire la puissance ou même d’arrêter une installation installée en bordure d’un fleuve. En effet, comme toutes les centrales thermiques, les centrales nucléaires ont besoin d’’une importante source froide pour refroidir leurs installations : l’eau de la mer , celle d’un fleuve ou encore l’atmosphère dans le cas de la réfrigération en circuit fermé.
• Lorsque le débit d’eau est important, il n’y a pas de problème, la réfrigération s’effectue en circuit fermé : l’eau qui a servit a refroidir l’installation est acheminée vers les tours de réfrigération, où elle se refroidir à son tour au contact de l’air avant d’être restituer.

La faune et la végétation :

Les effets du nucléaire et plus précisément ceux de la radioactivité  sont les memes sur les animaux, les végétaux et sur l'etre humain.  Car dans la mesure ou l’ensemble du règne animal et végétal est constitué , tout comme l’organisme humain de cellules , celles-ci peuvent être sujetes à des mutations ou mourir une fois exposées au radiations.

 

N'y a t il que de mauvais cotés ? 

Bien évidemment que non, tout d'abord cette énergie nous est vitale, puisque les recherches se poursuivent afin de determiner une nouvelle façon de faire fonctionner nos cafetières,nos frigos, et tout ce qui nécessite de l'électricité. L'énergie produit par nos éoliennes, panneaux photovoltaiques, et tout autre énergie propre est encore trop minime pour assurer la quantité dont requiert notre pays, et les autres. 

Ces rayonnements qui nous detruisent, peuvent au contraire nous guerir. Grace par exemple a la médecine nucléaire. Ainsi grâce à la scintigraphie, la tomographie et la radiothérapie on peut dépister des cancers, étudier le métabolisme d’un patient, ou encore détruire les cellules cancérigènes.