En dehors des réacteurs nucléaires, les matières fissiles présentent donc, dans les laboratoires, les usines et les transports, un risque particulier: le risque de criticité. C’est le risque de réunir les conditions d’amorçage et d’entretien d’une réaction en chaîne, comme par exemple, dès que l’on rassemble plus de 60 kg d’uranium enrichi à 3,5 % en uranium 235 ou, sous certaines conditions, plus de 510 g de solution de plutonium ou 870 g de solution d’uranium très enrichi. Dans les réacteurs nucléaires, ce même risque peut conduire également à un accident de réactivité.
Une réaction de fission en chaîne est accompagnée d’un dégagement d’énergie sous forme de chaleur et de l’émission de rayonnements gamma et de neutrons. Ces derniers peuvent causer une irradiation importante des personnes à proximité. Les conséquences pour l’environnement sont limitées puisque les rejets radioactifs sont faibles.
La prévention du risque de criticité impose de prendre des précautions particulières qui font l’objet d’études et d’analyses à tous les stades de la mise en œuvre des matières fissiles dans le cycle du combustible. Malgré toutes les mesures de prévention, on ne peut pas totalement exclure la possibilité qu'un accident de criticité survienne de façon soudaine et sans signe précurseur, lorsque la quantité de matière fissile présente dépasse cette masse critique. Les circonstances et les conséquences des accidents de criticité étant très diverses, des programmes de recherches ont été entrepris avec pour enjeu d’améliorer la connaissance des conditions de survenue et la modélisation des accidents de criticité afin d'en limiter les conséquences sur l'homme, sur l'environnement et sur les installations.
Estimation dosimétrique et pronostic
,%20091999.jpg) | Après un accident de criticité, les priorités du traitement médical sont déterminées par la dose absorbée et la distribution de dose, et requièrent des moyens de mesure d’activité de haute sensibilité. |
Prise charge des victimes de l'accident de criticité de Tokaï-mura au Japon
(septembre 1999) |
La mesure des activités du sodium 24 dans le sang et du phosphore 32 dans les phanères (cheveux, poils et ongles) des victimes d’accident de criticité permet d’estimer la dose neutron et sa distribution au sein de l’organisme. L’analyse des échantillons de phanères prélevés au niveau des faces antérieure, postérieure, droite et gauche du corps et de la tête, fournit des informations essentielles sur l’orientation de la victime au moment de l’évènement. L’estimation de la dose et de l’hétérogénéité de la dose sont des données indispensables pour une prise en charge adaptée des irradiés accidentels par les équipes médicales spécialisées.