Windscale (1957)

L'uranium naturel se compose d'un peu d'uranium-235 fissible (moins d'un pourcent) et d'uranium-238 qui ne l'est pas, mais qui est transformé en plutonium par le bombardement neutronique. L'U-235 est radioactif et se "décompose" spontanément (fission) en différents éléments plus ou moins radioactifs. Lors de la fission de l'U-235, il y a libération de neutrons, qui entretiennent la fission (réaction en chaine). Le graphite est nécessaire pour ralentir les neutrons pour qu'ils puissent réagir avec l'uranium.

Le plutonium est interessant pour les armes nucléaires, car il en faut moins pour fabriquer une bombe nucléaire (la masse critique est moindre). Avec des artifices particuliers, il est même possible de faire exploser une bombe nucléaire au plutonium qui n'a pas atteint sa masse critique. Le plutonium peut être séparé plus aisément de l'uranium, que l'U-235 de l'uranium naturel (ce sont des isotopes dont les propriétés chimiques sont identiques). Pour réaliser une bombe, il faut du carburant nucléaire le plus pur possible.

Au bout d'un certain temps, on ajoute des nouvelles barres, et les barres qui ont été traitées tombent de l'autre coté de la pile dans un réservoir d'eau où elles restent, le temps que la radioactivité naturelle diminue.

Le réacteur a entretemps été adapté pour produire du deuterium et du tritium pour les bombes à hydrogène. Pour produire du deuterium et du tritium, on utilise du lithium et du magnésiun. Or ce sont deux metaux extrèmement réactifs. Pour obtenir un rendement suffisant, les cartouches sont agrandies et ont donc des ailettes de refroidissement plus petites. Le réacteur fonctionne en fait dans des conditions qui sont hors des normes.

Pour refroidir la pile, on utilise une circulation forcée d'air. Sous le bombardement neutronique, le graphite a tendance à se transformer en une structure instable. Le retour à la normale produit une forte libération de chaleur, c'est l'effet Wigner. Pour contrer cet effet, les scientifiques anglais chauffaient toute la pile à 250° pour permettre au graphite de reprendre sa structure normale. Lors de l'accident, on en était à la 8 opération de recuisson.

Dans les réacteurs de centrales nucléaires qui utilisent du graphite, celui-ci est normalement maintenu à une température plus élevée pour éviter ce genre de réactions, mais les réacteurs modérés au graphite sont tous moins stables que ceux modrés à l'eau.

Lors de la construction de la pile nucléaire, on n'a pas pris de mesures spéciales et la pile se trouve simplement dans un silo où on va ajouter un système d'évacuation de la chaleur.

Il a fallu qu'un scientifique demande qu'on installe un système de filtration dans la cheminée, autrement les retombées de la catastrophe auraient été encore plus graves. Les cartouches de carburant nucléaire sont insérées manuellement dans les trous. Ce n'est vraiment pas scientifique, mais les anglais étaient pressés de réaliser quelques explosions nucléaires pour prouver qu'ils comptaient encore. Dans quelques années il y aura un moratoire sur les essais nucléaires et les anglais veulent coute que coute effectuer quelques essais.

Le 7 octobre 1957, les scientifiques remarquent un échauffement anormal du cœur et pensent avoir affaire à l'effet Wigner. Trois jours plus tard, le personnel remarque que la température continue à grimper, alors que la décharge de Wigner aurait dû être terminée. On décide d'augmenter le refroidissement en augmentant le débit des ventilateurs.

Le systèmes de mesure indiquent une augmentation de la radioactivité dans la cheminée. Les scientifiques pensent qu'une des boites s'est brisée, un phénomène qui s'est déja produit auparavent. On continue la ventilation. Mais la boite incriminée a en fait pris feu, et la ventilation augmente l'incendie, qui se propage au graphite (qui est une forme de carbone, un bon combustible).

D'autres cartouches prennent également feu et une tentative de souffler l'incendie en faisant tourner les ventilateurs au maximum a l'effet inverse. Le 11 octobre, on estime que 11 tonnes de carburant radioactif sont en feu. On arrive finalement a éteindre l'incendie en coupant la ventilation et en projetant de l'eau sur la pile.

Il n'y a pas eu d'évacuation et les informations diffusées dans la presse étaient très limitées, le réacteur étant à cette époque un réacteur nucléaire militaire top secret. Le site a été renommé Sellafield et a été utilisé pour la production d'électricité, mais il y a toujours une partie militaire.