Abri antiatomique

Abri atomique de la protection civile à Vernayaz en Suisse

Un abri antiatomique est destiné à protéger ses occupants des effets mécaniques et thermiques d'une explosion nucléaire (et accessoirement d'un accident nucléaire), notamment des retombées radioactives.

Conception et caractéristiques générales

On peut diviser les abris civils en trois types^{[réf. souhaitée] [1]} pour permettre la sortie de l'abri. Selon la durée du séjour pour laquelle ils sont initialement prévus :

1. abri à court terme (1 à 7 jours) : protège de l'onde de choc et des incendies induits par l'explosion ainsi que des très fortes radiations juste après l'explosion.
2. abri à moyen terme (1 à 6 mois) : protège des effets de l' « hiver nucléaire » (refroidissement généralisé du climat dû à l'injection massive de poussières dans la stratosphère), ainsi que des forts taux de radiation persistants plusieurs mois après l'explosion.
3. abri à long terme (plus de 6 mois) : offre un protection contre tous les effets jusqu'à ce que la radioactivité ait suffisamment baissé^[2]

Un abri doit comporter les éléments suivants

• réserves d’eau potable (2 litres/jour/pers.) et de vivres (0,5 kg/jour/pers. si déshydratées, + eau) ^[3];
• Médicaments et trousses de premiers secours avec traitements préventifs contre les éventuels radioisotopes : comprimés d’iodure de potassium (de formule KI ) ou d’iodate de potassium (de formule KIO₃), ou à défaut de bétadine iodée en application^[4].
• système d’aération muni de filtres (au charbon actif par exemple) et si possible d’un échangeur de chauffage^{[réf. souhaitée] [5]}.
• éclairage, par exemple des lampes à DEL qui fonctionnent en 12 volts continu. Les DELs présentent l’avantage d’être plus économes en énergie et plus résistantes, tout en chauffant peu. Ces caractéristiques sont à prendre en compte dans l’éclairage d’un abri car son fonctionnement est à visée autarcique durant la période de protection^[6].
• appareil de mesure, pour mesurer l’intensité des radiations à l’intérieur de l’abri ^[7].
• Un récepteur radio afin de se tenir informé des évènements^[8]. Bien que de moins en moins présente, la capacité à recevoir aussi bien les Grandes Ondes, Ondes Moyennes, que les Ondes Courtes est un plus indéniable. D’une part, en cas de catastrophe nationale, l’émetteur d’Allouis est l’émetteur officiel pour obtenir des informations sur la fréquence 162 kHz en modulation d’amplitude. D’autre part, après une explosion nucléaire, les stations radio à proximité, majoritairement dans le spectre VHF, peuvent être momentanément ou définitivement indisponibles du fait de l’impulsion électromagnétique (IEM) accompagnant l’explosion nucléaire. La zone d’impact peut selon certains scénarii s’étendre sur un rayon de plusieurs milliers de kilomètres. Dans cette situation, seules les émissions radio lointaines seront encore en fonction, d’où les spectres radio cités ci-dessus. Le récepteur lui même peut également être détruit par l’IEM s’il n’est pas protégé par une cage de Faraday (voir plus bas).

Il est conseillé qu'un abri soit équipé des éléments suivants pour un séjour plus long ou pour s'y abriter plus confortablement

• système de chauffage, par exemple une peinture chauffante appliquée sur les murs de l'abri;
• combinaisons imperméables et équipements pour les sorties hors de l'abri, exemple un compteur Geiger et système de protection respiratoire individuel ;
• douche de décontamination, conseillée pour les sorties hors de l'abri, afin d'éviter d'introduire des particules radioactives en rentrant à l'intérieur de l'abri. La douche se présente généralement sous la forme d'une douche classique et le principe consiste à faire couler de l'eau sur la personne ou les objets à décontaminer. Les particules radioactives sont évacuées avec l'eau en coulant. La douche doit être placée à l'extérieur de l'abri, le plus commode étant dans un sas d'entrée. L'eau ainsi contaminée doit être évacuée vers l'extérieur.
• système sanitaire, par exemple une douche à pompe en circuit fermé (un réservoir de 20 litres d'eau par personne) ;
• toilettes, par exemple des toilettes chimiques avec récupérateur d'eau (les seuls déchets sont alors de l'acide urique solide et des excréments déshydratés) ;
• système de traitement de l'eau ;
• énergie et si possible un moyen de la renouveler, par exemple un ou plusieurs accumulateurs électriques et un générateur électrique ;
• moyen de télécommunication, un émetteur radio par exemple ;
• vêtements de rechange et adaptés à différentes saisons ;
• moyen de couchage (du simple matelas gonflable/sac de couchage au lit à sommier/matelas et couvertures) ;
• divertissements (jeux de société, lecture, etc...)

Un abri antiatomique n'est pas nécessairement enfouit profondément dans le sol, il n'a pas nécessairement des murs de plusieurs mètres d'épaisseur ni une lourde porte blindée. Il doit au minimum offrir une protection contre les effets mortels d'une explosion nucléaire. A ce titre, une simple construction de quelques mètres carrés, éventuellement sous la surface du sol et ayant des cloisons n'offrant qu'une épaisseur de quelques dizaines de centimètres, peut être très efficace pourvu qu'elle soit équipée d'un système de filtration de l'air entrant. Les abris construits avec des cloisons de fortes épaisseurs ne se justifient qu'en cas de frappe directe, ils sont bien souvent destinés à un usage militaire. Les abris des particuliers (civils donc) ne sont généralement pas concernés, à moins d'être situés à proximité de cibles potentielles. (base militaire, grande ville, raffinerie, zone industrialo-portuaire, etc...) ^{[réf. souhaitée]}

En Suisse

En Suisse, la construction des abris antiatomiques est obligatoire dans les zones habitées^[9]. Le nombre de bunkers dépend de la densité de la population mais des particuliers ont parfois un abri antiatomique sous leur maison. Les autorités doivent faire en sorte que chaque Suisse (ou résident en Suisse) dispose d'un lit dans un abri.

Le 9 mars 1995, le conseiller national Pierre Kohler a déposé devant le Parlement suisse une initiative parlementaire demandant la suppression de l'obligation pour les personnes privées de construire des abris antiatomiques en Suisse. Le 13 juin 2006, le Conseil national a accepté la proposition Kohler, contre l'avis du Gouvernement suisse. Mais dans les faits, le propriétaire acceptant l'installation d'abri antiatomique dans une nouvelle construction touche des subsides de l'État pour sa réalisation. ^{[réf. souhaitée]}

Contre les effets mécaniques

Article détaillé : Effet de souffle.

La conception la plus efficace contre les effets mécaniques d'une explosion nucléaire, (principalement le souffle), est de placer l'abri en dessous de la surface du sol. Quelques mètres de profondeur suffisent amplement à se protéger des effets mécaniques. L'épaisseur des murs, du sol, et du plafond doit être importante, à plus forte raison si l'abri n'est pas situé sous la surface du sol. Si ce n'est pas le cas, la meilleur solution est de recouvrir l'abri de terre, en créant un dôme qui soit le plus étalé possible, pour éviter les surfaces trop verticales^{[réf. souhaitée]}.

L'entrée de l'abri doit être étudiée pour ne pas être encombrée par des débris résultants d'une explosion, qui auraient pour conséquence d'empêcher la sortie des occupants. Lorsque l'entrée présente un risque d'encombrement, il est important de prévoir une issue de secours^{[réf. souhaitée]}.

Un abri antiatomique doit être équipé d'une porte capable de résister au souffle si elle y est exposée^{[réf. souhaitée]}. Pour le minimiser, l'entrée peut être conçue de façon à le briser, avec un ou plusieurs angles droits. Une porte située après un angle droit est moins exposée aux effets mécaniques d'une explosion.

Les abris les plus élaborés sont équipés de systèmes antisismiques afin d'absorber les secousses dues à l'explosion^{[réf. souhaitée]}.

Les ouvertures d'un abri antiatomique sont réduites au strict minimum, lorsqu'elles sont indispensables (pour la ventilation), elles doivent pouvoir être fermées temporairement avant et pendant le passage de l'onde de choc. Celle-ci va créer une importante surpression puis une dépression qui touchera l'intérieur de l'abri si ses ouvertures ne sont pas protégées. Ces effets peuvent avoir de graves conséquences, comme le perçage des tympans^{[réf. souhaitée]}.

Contre les rayonnements

Article détaillé : Rayonnement.

Pour se protéger des rayonnements, il faut le plus de matière dense possible entre les personnes à protéger et l'extérieur. Si quelques centimètres sous la surface du sol permettent une protection suffisante contre le souffle, ce n'est pas forcément le cas contre les rayonnements. Plus un abri est enterré profondément, et plus il protège des rayonnements. L'épaisseur des parois doit également être importante^{[réf. souhaitée]}.

Contre les particules radioactives

Article détaillé : Radioactivité.

Contre les particules radioactives, et plus généralement contre une atmosphère contaminée, un abri antiatomique doit être équipé d'un système de filtration d'air. Un tel système peut être présenté ainsi :

• Un conduit débouchant sur l'extérieur de l'abri aspire l'air extérieur vers l'intérieur, à l'aide d'une ventilation dimensionnée selon le volume de l'abri. Avant que l'air ne pénètre dans l'abri, il doit être filtré. Généralement les filtres à charbon activé sont utilisés.

• Un ou plusieurs autres conduits qui débouchent aussi sur l'extérieur servent à évacuer l'air vicié, sont placés si possible à l'opposé du ou des conduits qui filtrent l'air entrant, afin de permettre une bonne circulation de l'air intérieur.

Si la ventilation est bien dimensionnée, il n'est pas nécessaire de fermer hermétiquement l'abri. Une légère surpression à l'intérieur empêche l'air d'entrer autrement que par le conduit de filtration. Pour cette même raison il n'est pas forcément nécessaire d'équiper le conduit d'extraction de ventilateur. Toutefois, plus un abri est cloisonné et hermétiquement fermé, et meilleur est la protection contre les particules radioactives.

Les conduits d'aération, aussi bien d'aspiration que d'évacuation de l'air ne doivent pas déboucher dans des endroits inondables. S'il y a un risque, il faut que les conduits soient suffisamment hauts pour ne pas que l'eau s'y engouffre et ne pénètre dans l'abri. Le conduit d'aspiration doit être situé dans un endroit dégagé, afin qu'il ne soit pas bouché par des débris, ou exposé à de la fumée pendant trop longtemps. Même si le système est filtrant, si le conduit aspire principalement de la fumée, l'oxygène sera insuffisant.

Un bon système d'aération est vital. Si l'air n'est pas renouvelé, les occupants de l'abri manqueront d'oxygène et l'air sera trop chargé en dioxyde de carbone. Un abri fermé hermétiquement et sans système d'aération ne peut être utilisé que durant une courte période, qui dépend du volume de l'abri et du nombre d'occupants. Dans tous les cas il est préférable d'avoir un détecteur de CO₂ dans l'abri afin de réduire les risques d'accidents. La flamme d'une bougie est aussi un bon indicateur. Lorsque qu'elle s'éteint, c'est que l'air ambiant manque d'oxygène. ^{[réf. souhaitée]}

Contre les effets EMP

Article détaillé : Impulsion électromagnétique.

Article détaillé : Cage de Faraday.

Les abris antiatomiques sont le plus souvent conçus en béton armé^[10] qui a l'avantage d'offrir une protection contre une grande partie de ces effets grâce à son armature métallique qui fait office de cage de Faraday^{[réf. nécessaire]}. Toutefois, l'armature en béton ne garantit pas une protection totale. Les objets électroniques doivent être enfermés dans des boites métalliques intégralement fermées, sans trous ni espace pour assurer une meilleure protection.^{[réf. souhaitée]} ces boites métalliques de protection devront être raccordées a la terre pour être efficaces, (ou stockées dans une armoire métallique elle-même reliée a la terre).

Contre l'hiver nucléaire

Article détaillé : Hiver nucléaire.

La principale conséquence d'un hiver nucléaire est une importante baisse des températures résultant d'une importante baisse des rayonnements solaires sur les surfaces géographiques touchées. Ces effets peuvent durer plusieurs mois, seuls les abris antiatomique conçus pour une utilisation à moyen et à long terme permettent d'y faire face. Les abris souterrains offrent la meilleure protection contre les variations de température. Le sous-sol est le meilleur régulateur, il assure une température constante en toute saison. Si l'abri n'est pas souterrain, alors il faut que ses parois soient les plus épaisses possible, et/ou qu'elles soient recouvertes de terre pour assurer une bonne protection thermique. Dans tous les cas, un abri antiatomique à moyen ou à long terme doit être équipé d'un moyen de chauffage.^{[réf. souhaitée]} Si l'abri n'est pas équipé d'un système de ventilation adapté, il faut éviter les chauffages par combustion car ils consomment l'oxygène de l'abri et rejettent du CO₂^[11].

Notes et références

1. ↑ dans les documents de la défense civile US et canadienne on parle plutôt de deux type: l'abri anti-retombée simple (fallout shelter) et l'abri anti-retombée résistant aussi au souffle d'une explosion proche (blast shelter) "Nuclear War Survival Skills" by Cresson Kearny
2. ↑ douteux qu'il faille plusieurs mois: même dans les zones les plus irradiées par les retombées d'une explosion nucléaire la décroissance devrait diviser la dose par 1000 en quelque jours. http://www.fas.org/nuke/guide/usa/doctrine/dod/fm8-9/1ch7.htm#s3p5
3. ↑ http://www.passeportsante.net/fr/Actualites/Dossiers/ArticleComplementaire.aspx?doc=eau_questions_sante_do
4. ↑ Iodine Kinetics and Effectiveness of Stable Iodine Prophylaxis After Intake of Radioactive Iodine: A Review, Dr. Jean Piechowski, Institut of Protection and Nuclear Safety
5. ↑ D’après les documents de la défense civile cités précédemment la mauvaise circulation de l’air dans l’abri pourrait être encore plus dangereuse que le problèmes des radiations. À moins de disposer d’une ventilation forcée (avec une pompe et une source d’énergie résistant à l’IEM) un filtre serait peut-être plutôt un problème
6. ↑ Les LED ne résistent-elle pas plutôt moins bien au IEM que les ampoule a filament?
7. ↑ Mais pourquoi a l’intérieur? Car si le niveau s’élève dangereusement a l’intérieur: les carottes sont cuites! C’est surtout pour savoir s'il est possible de sortir à l’extérieur et la durée permise pour ces sorties
8. ↑ Des événements? Vous voulez dire qui a gagné le match? Non, plutôt pour savoir à partir de quand, en l’absence de compteur Geiger, l’intensité des radiations a suffisamment baissé pour permettre de quitter l’abri, les autorités étant censées donner une information (si, bien sûr, elles en ont la possibilité)
9. ↑ http://www.enerzine.com/2/1611+La-Suisse-reste-la-patrie-des-abris-anti-atomiques+.html
10. ↑ dans les références de la défense civile cité précédemment on parle surtout d'abris improvisés (tranchées couverte dans un jardin, cave aménagée, etc). L'abri en béton armé serait plutôt une exception
11. ↑ http://fr.wikipedia.org/wiki/Combustion#Chimie_de_la_combustion