Live Japon: électronique, informatique et rayons cosmiques à Fukushima

28 mars 2015 à 15h14
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L'engin placé devant nous en impose: "8 mètres de long, presque autant de large, et quatre de haut, 40 tonnes, 56 cartes électroniques", détaille un ingénieur de Toshiba, spécialiste d'un des domaines les plus obscurs et les plus angoissants pour le commun des mortels: les radiations.

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Lui et plusieurs de ses collègues, nous les avons rencontrés à Yokohama, en banlieue de Tokyo, dans un centre de recherche du groupe Toshiba. L'appareil qu'ils ont fabriqué et sont fiers de nous montrer n'est pas un nouveau "super-ordinateur". C'est un engin qui n'a pas de nom, mais qui sert à "projeter des muons et à en mesurer la dispersion". Diable, nous voilà bien renseignés ! Trève de plaisanterie. Si Toshiba est connu du grand public pour ses ordinateurs portables, ses TV, ses mémoires flash NAND ou ses disques durs, la réalité est qu'il fabrique bien d'autres choses, dont des réacteurs nucléaires. Cette fois, il a mis son savoir-faire dans ce domaine de même que ses connaissances informatiques et électroniques dans un appareil unique, censé permettre de localiser le combutible fondu des réacteurs de la centrale Fukushima-Daiichi saccagée il y a quatre ans par un séisme et un tsunami.

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Les muons, composants des rayons cosmiques, sont des cousins des électrons, des particules de haute énergie et charge négative qui ont une particularité: ils ne sont pas faciles à arrêter. Ils traversent librement de nombreux matériaux, au point d'ailleurs de gêner parfois des expériences scientifiques.
Pourtant, ils peuvent être stoppés par des substances à haute densité, comme l'uranium. En traquant les muons bloqués, il est ainsi possible de produire une image de la présence du combustible nucléaire dans le réacteur.
C'est cette propriété que les chercheurs utilisent en mesurant les flots de muons depuis plusieurs endroits à l'extérieur du réacteur nucléaire examiné.

Toshiba dit pour sa part avoir conçu une approche nouvelle qui regarde non pas seulement les muons bloqués par le combustible nucléaire mais leur dispersion face à la matière rencontrée. Cette technique a été conçue avec le concours d'un organisme japonais, l'IRID, créé pour développer des technologies spéciales afin de démanteler le complexe atomique ravagé.
Dans les faits, les muons voyageront entre deux imposants "sandwiches" de 20 tonnes et 8 mètres de haut chacun, constitués de différentes couches de tubes de matériaux spéciaux et truffés de cartes électroniques. Ils seront placés en vis-à-vis de chaque côté du réacteur 2 dont le combustible a fondu, pour tenter de "voir" par une reconstitution informatique où se trouve ce corium, en quelle quantité et dans quel état. Quatre PC sont reliés au système, dont deux distance et deux à proximité.

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Cette technique, qui sera employée à Fukushima Daiichi dans le courant de l'année, s'appuie sur des travaux initialement réalisés au laboratoire américain de Los Alamos.
"Notre système permet d'observer la forme et la quantité du combustible à partir de débris de seulement 30 cm de côté", a expliqué l'ingénieur Naoto Kume.
"L'une des principales difficultés a été d'éliminer les risques de confusion des muons avec des rayons gamma, à cause des rayonnements très élevés à Fukushima", a précisé M. Kume.
L'angle de dispersion des muons est en directement directement lié au numéro atomique des objets avec lesquels ils entrent en collision, et l'uranium peut être distingué du reste de cette façon.
Toshiba dit avoir amélioré le processus en développant des traitements électroniques et algorithmes qui éliminent le bruit du fond des rayons gamma du aux rayonnements élevés à Fukushima.


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Cette technique est différente et présentée comme plus précise que celle qui vient d'être employée par une autre équipe de recherche à la centrale accidentée.
Ces dernières semaines, le gérant du complexe atomique, Tokyo Electric Power (Tepco), ainsi que des chercheurs du laboratoire KEK, de l'Université de Tsukuba et d'un établissement universitaire de Tokyo, ont en effet utilisé un dispositif spécial qui permet de voir où se trouve le combustible nucléaire.
Ils ont ainsi réussi à situer le combustible de la piscine de désactivation du réacteur 1, mais pas le combustible du coeur du même réacteur à l'endroit où il aurait pourtant dû être s'il n'avait pas fondu.
"On devrait voir une ombre sur les images à l'endroit du coeur, or elle n'est pas là, ce qui signife très probablement que tout le combustible est tombé", a expliqué à la télévision le professeur du KEK Fumihiko Takasaki qui a conçu et dirigé ces tests.

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Jusqu'à présent, Tepco et les experts du secteurs avaient certes la quasi certitude que le combustible avait fondu, mais sur la base de calculs et simulations. Cette fois, des mesures en donnent une quasi preuve, sans dire cependant exactement où se trouve ledit combustible: au fond de la cuve sous pression ou plus bas encore ?
Il faudra le localiser ultérieurement et c'est ce qu'est censé permettre l'engin de Toshiba qui sera d'abord utilisé sur le réacteur 2 et, si cette méthode s'avère concluante, également avec le 3, puisqu'on suppute que ces trois tranches sur les six du site ont subi peu ou prou le même sort dramatique.

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En tout état de cause, la tâche d'extraction des débris de ce combustible fondu ne s'en trouvera pas facilitée.
La récupération du corium issu de la fusion des coeurs des réacteurs 1, 2 et 3 constituera l'opération la plus délicate et la plus longue du processus de démantèlement engagé. Elle nécessitera le développement de nombreuses technologies dans lesquelles l'informatique, l'électronique et la robotique joueront assurément un grand rôle.

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Selon les prévisions actuelles de la compagnie Tokyo Electric Power (Tepco) et du gouvernement japonais, il faudra entre 20 et 30 ans uniquement pour procéder à ce retrait qui, dans le meilleur des cas, ne pourra pas débuter avant 2020.
"En tant que scientifiques, nous ressentons cependant la responsabilité d'utiliser nos connaissances et compétences pour aider à procéder au démantèlement le plus rapidement possible", avait déclaré il y quelques mois M. Takasaki.
Modifié le 01/06/2018 à 15h36
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