L’Inspection fédérale de la sécurité nucléaire est parfaitement outillée pour réagir en cas d’urgence. L’IFSN est ainsi, entre autres, en mesure de simuler la dispersion de substances radioactives émises par une centrale nucléaire en Suisse. Ces calculs de dispersion sont effectués en cas d’accident grave survenant dans une centrale nucléaire, si cet accident fait courir des risques à la population.

A partir de ces calculs de dispersion, les organismes de gestion des situations d’urgence (en particulier l’IFSN et la Centrale nationale d’alarme CENAL) peuvent prédire la direction dans laquelle un nuage radioactif rejeté par une centrale nucléaire va se déplacer.

Par ailleurs, dans le cas d’un rejet, il est nécessaire de calculer quand quel secteur géographique sera atteint par un nuage radioactif. Les organismes de mesure et les forces d’intervention peuvent ainsi être mis en œuvre de manière ciblée afin d’alerter rapidement la population pour que celle-ci puisse se protéger à titre préventif.

Lors de la phase initiale, c’est-à-dire avant le rejet de radioactivité, il n’est pas possible de recourir au réseau automatique de mesure de la radioactivité dans l’environnement. Le risque potentiel doit donc être évalué à l’aide de calculs de modélisation sur la base de la situation actuelle dans l’installation et des conditions météorologiques.

Adaptation aux conditions suisses des calculs de dispersion

En cas d’accident impliquant le risque de rejet de radioactivité dans l’environnement, l’IFSN fait appel au modèle complexe de calcul de diffusion atmosphérique ADPIC (Atmospheric Diffusion Particle-In-Cell Model). L’ADPIC tient compte de la topographie et des régimes de vent locaux.

L’ADPIC permet l’utilisation directe des champs de vent en 3D du modèle COSMO2. Ce modèle fournit des prédictions de haute résolution avec un préavis pouvant atteindre 24 heures. En cas d’utilisation du modèle COSMO2, les données de vent en 3D sont recalculées à l’aide d’un modèle de champ de vent unifié avec la résolution nécessaire pour l’utilisation du modèle de dispersion. Le modèle de diffusion ADPIC développé par le Lawrence Livermore National Laboratory a été sélectionné entre 1990 et 1995 dans le cadre d’une évaluation de modèles. Cette évaluation s’est faite dans la région de Gösgen sur la base d’expérimentations Tracer. Pour ce faire, l’air a été chargé d’une matière afin de permettre la mesure des taux de transport de substances. Pour que le modèle puisse être utilisé de manière opérationnelle en Suisse, il a été nécessaire de lui apporter bon nombre d’adaptations, notamment en ce qui concerne la saisie en temps réel des données météorologiques, les données des champs de vent tridimensionnels et la visualisation des résultats.

Diagnostics et pronostics

Le modèle de diffusion ADPIC permet de procéder en cas d’accident à une évaluation réaliste du risque radiologique encouru par la population en fonction des données météorologiques actuelles. Lors des calculs de diagnostic, à savoir la détermination d’une diffusion qui a déjà eu lieu, il est utilisé en entrée les données mesurées par les stations opérationnelles de MeteoSuisse. Pour les calculs de pronostics, donc pour les prévisions, il est fait appel au modèle de pronostic COSMO2 de MeteoSuisse. L’ADPIC est opérationnel pour les calculs de diagnostic et de pronostic pour l’ensemble des installations nucléaires:

• Des calculs de routine sont effectués automatiquement 24h/24 avec une source unifiée (1 Bq/s Cs-137), avec une périodicité horaire et pour trois différentes hauteurs de rejet.
• En cas d’accident et lors des exercices de gestion de situation d’urgence, on attend des calculs spécifiques à l’incident, au plus tard dans l’heure qui suit la réalisation de la pleine capacité opérationnelle de l’organisation de gestion de crise de l’IFSN.

Le but principal des calculs de routine est de s’assurer de la disponibilité opérationnelle permanente du système et d’opérer la surveillance de la situation de dispersion actuelle (pronostics pour les six heures à venir). De plus, ces calculs de routine peuvent servir à une première évaluation en cas d’accident.

Le but principal des calculs spécifiques à un incident dans les phases initiale et de nuage est d’évaluer le risque couru par la population à proximité de la centrale nucléaire lorsque des substances radioactives ont déjà été rejetées ou vont être rejetées. Les calculs servent alors de base pour la délimitation de la zone probablement menacée et de critère de décision pour l’exécution d’éventuels mesurages et mesures de protection de la population.

Poursuite de développement des modèles

Le programme ADPIC actuellement utilisé par l’IFSN pour les calculs de diffusion a atteint son dernier stade de développement en 2011. ADPIC correspond à l’état le plus évolué des sciences et des techniques et est reconnu dans le monde entier. Mais pour satisfaire également à l’avenir aux exigences de qualité élevées, il est indispensable de procéder à la poursuite continue du développement de ce système de calcul de diffusion.

C’est pourquoi l’IFSN a lancé en janvier 2011 le projet RADUK (acronyme allemand pour calculs de diffusion radiologiques dans l’environnement de centrales nucléaires) dont l’objectif est d’assurer la relève de l’ADPIC par un système encore plus moderne. Avec l’assistance des organisations partenaires MeteoSuisse, Centrale nationale d’alarme (CENAL) et d’autres institutions étrangères, il s’agit d’introduire à l’IFSN d’ici au début de l’année 2015 la plate-forme européenne JRODOS en combinaison avec le programme de calcul de diffusion LASAT. Les aiguilles sont ainsi tournées pour l’entretien durable d’un instrument essentiel de gestion des situations d’urgence.

Le nouveau système permet notamment d’étendre la portée des simulations et de renforcer les synergies avec la CENAL, MeteoSuisse et l’UE. Il s’y ajoutera un meilleur rapport efficacité-coût et une interface de commande et de visualisation des plus modernes.

Exemple d’un calcul de dispersion :