Aktis n°23 jan à aoû 2016
Aktis n°23 jan à aoû 2016
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°23 de jan à aoû 2016

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire

  • Format : (150 x 210) mm

  • Nombre de pages : 16

  • Taille du fichier PDF : 2,1 Mo

  • Dans ce numéro : la recherche sur les accidents de réacteurs nucléaires.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

Dans ce numéro...
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ei Ifremer, Académie des sciences japonaise CONTACTS Pascal Bailly du Bois pascal.bailly-du-bois @irsn.fr Laboratoire de radioécologie de Cherbourg-Octeville - LRC Damien Didier damien.didier @irsn.fr Bureau de modélisation des transferts dans l’environnement pour l’étude des conséquences des accidents - BMCA (1) Le modèle MARS3D est appliqué en France par l’Ifremer et l’IRSN pour la dispersion côtière, il a été validé par les mesures de radionucléides solubles en Manche et mer du Nord. (2) Il comprend le césium rejeté dans l’atmosphère et qui s’est déposé à la surface de l’eau (son volume et sa répartition dépendent donc des modèles de dispersion atmosphérique utilisés) soit environ 3 PBq, et celui rejeté directement dans la mer par la centrale, évalué entre 3,5 et 26,9 PBq. En savoir plus sur la publication 8 Aktis n°23 – janvier-mars 2016 Contamination accidentelle, rejets INTERCOMPARAISON de résultats ISSUS de MODÈLES de DISPERSION de la CONTAMINATION AU JAPON En juillet 2012, l’Académie des sciences japonaise a organisé la comparaison des résultats produits par des modèles existants, au niveau international, pour la dispersion des matières radioactives dans l’environnement. L’IRSN a participé à cet exercice dans les domaines atmosphérique et marin. des sciences japonaise a organisé la comparaison des niveaux de contamination après l’accident de Fukushima donnés par neuf modèles de L’Académie dispersion atmosphérique, six modèles globaux et onze modèles de dispersion océanique de la radioactivité (2012-2014). L’IRSN a été sollicité pour la dispersion atmosphérique, le dépôt de la contamination à l’échelle du Japon (logiciel ldX) et pour la dispersion marine (modèle MARS3D de l’Ifremer (1)). Contrairement aux intercomparaisons usuelles, cette étude a été menée sans fixer les données d’entrée, chaque participant utilisant les données qu’il considérait les plus fiables en sa possession. » op 17. zne Interpolation des résultats et des données 18104111 — Fulanehlina 1017 Dafich1 —› 4- en lel oc 3000 2100 1500 1100 830 600 1310220 169 119 es 62 45 le223 17 12 9 — 3 a 12 20 Ion 40 lm 21I ton erfl.LI lai a 1100 14,.1 12-00 Comparaison entre les résultats de simulation (panaches colorés) et les points de mesure (carrés colorés avec marques noires). IRSN AVANCÉES DE LA RECHERCHE Dans le domaine atmosphérique, l’objectif était de comparer le dépôt calculé entre le 12 mars et le 1er avril 2011 sur une zone déterminée du territoire japonais comprenant une partie d’océan. L’IRSN a fourni les résultats de calculs obtenus à l’automne 2011. Pour que les résultats puissent être comparés, les outils testés n’ayant pas tous le même maillage, les Japonais ont réalisé des interpolations des résultats et des données mesurées. La plupart des calculs ont abouti à un dépôt de 1,3 à 3,8 petabecquerels (1 PBq = 10 15 Bq) de césium 137 sur la portion de terre ferme étudiée, valeurs assez proches des mesures ; et un dépôt de 0,9 à 5,5 PBq de césium 137 sur l’océan près de la côte. Le logiciel ldX de l’IRSN était dans la fourchette haute des calculs. Depuis, l’amélioration des données relatives à la météo et aux rejets a permis d’affiner les simulations. Une nouvelle intercomparaison est prévue dans ce domaine. Modèles hydrodynamiques Les apports de césium 137 dans l’océan ont aussi été estimés par chaque participant (2). Sa dispersion a été simulée pour deux périodes de dix jours  : du 22 au 31 mars et du 21 au 30 avril 2011. Les tendances générales des distributions de césium 137 sont similaires pour les différents modèles utilisés  : concentration importante le long de la côte de Fukushima, qui tend à dériver vers le sud fin mars, puis se disperse au large vers le nord-est fin avril. Les concentrations simulées par l’IRSN près des côtes sont du même ordre de grandeur que celles mesurées. Des différences relativement importantes apparaissent à plus petite échelle et dans le temps entre les modèles. L’IRSN avait adapté pour l’occasion le modèle numérique de dispersion hydrodynamique (1) utilisé en routine pour les mers côtières de la métropole. L’intercomparaison a permis de confirmer qu’il peut être appliqué ailleurs dans le monde et qu’il donne des résultats comparables aux autres modèles internationaux. Le rapport japonais conclut à la nécessité d’un effort international et coordonné de développement dans ce domaine.
Radioécologie Mieux MODÉLISER la CONTAMINATION des FORÊTS pour SOUTENIR la ! a GESTION du LONG TERME Après un accident nucléaire, et une fois passée la phase d’urgence, les zones contaminées doivent être correctement identifiées et gérées sur le long terme pour optimiser l’exposition de l’homme et des écosystèmes. En prévoyant l’évolution spatiale et temporelle de la contamination au sein de de la biosphère, la modélisation apporte des éléments scientifiques indispensables à cette gestion. Suite à l’accident de Fukushima, elle s’est développée pour comprendre et anticiper l’évolution des débits de dose ambiants dans les forêts notamment. L’IRSN pilote deux projets importants dans ce domaine, AMORAD et EDOFU. Lors du passage du panache de particules radioactives, le césium est intercepté par la canopée des arbres, c’est-à-dire le haut des branches et les feuilles, dans une proportion d’autant plus grande qu’elle est développée. L’accident de Fukushima ayant eu lieu en mars, les arbres à feuillages caducs ont été peu concernés. En revanche, les nombreuses plantations de conifères, notamment de cèdres du Japon (Cryptomeria japonica) et de cyprès du Japon (Chamaecyparis obtusa), ont intercepté la majorité du césium 137 (137 Cs) déposé au niveau de l’écosystème forestier japonais. 75% des territoires contaminés par le césium radioactif sont forestiers. Les processus les plus rapides de transfert du césium, essentiellement des arbres vers le sol, se produisent dans les 18 premiers mois suivant le dépôt ; ils conditionnent la situation forestière pour de longues années. Il s’agit de la chute des feuilles, aiguilles, brindilles, et branches sénescentes qui constituent la litière de la forêt, du « lessivage » des feuilles et aiguilles, et dans une bien moindre mesure du « lessivage » des troncs. Le terme de « lessivage » agrège lui-même différents processus  : l’entraînement de césium par des gouttes d’eau de pluie ruisselant sur la feuille, la remise en suspension par le vent, et des processus biologiques tels que la desquamation des feuilles. Décontamination naturelle des canopées Pendant cette phase, les flux sont dynamiques et donc hors d’équilibre ; leur modélisation est complexe. Elle constitue l’un des objets du projet AMORAD sélectionné dans le cadre du programme « Investissements d’avenir » post-Fukushima, piloté par l’IRSN et mené en collaboration avec de nombreux autres organismes. De récents travaux ont permis notamment de tester un modèle développé depuis plusieurs années à l’IRSN, le modèle TREE4 (Transfert des radionucléides et exposition externe en forêts). Les résultats qu’il fournit ont été confrontés à deux jeux de données  : d’une part des mesures réalisées dans une forêt d’épicéas en Allemagne en 1986-1987 pendant et après les dépôts de l’accident de Tchernobyl ; et d’autre part, les mesures effectuées entre mars et septembre 2011 dans une forêt de cyprès du Japon dans la préfecture de Tochigi (environ 180 km au sud-ouest de la centrale de Fukushima). Le second jeu de données constituait une opportunité unique de confronter la modélisation des processus de cette première phase à des observations réelles. TREE4 a été configuré avec une majorité de paramètres génériques (c’est-à-dire applicables à n’importe quelle forêt) notamment le taux de « lessivage » de la canopée, et avec un nombre limité de paramètres spécifiques au site (dépôt total, pluviométrie lors du dépôt, densité du couvert végétal, index de surface foliaire, durée de vie du feuillage). Il a permis de reproduire de manière satisfaisante l’interception initiale et la cinétique de transfert au sol pour les deux situations, en paramétrant séparément chacun des trois processus impliqués dans la décontamination naturelle de la canopée. Forêts de conifères D’autres travaux ont analysé plus finement le comportement du 137 Cs intercepté par la canopée, en AVANCÉES DE LA RECHERCHE leo Université de Tsukuba (Japon), EDF CONTACTS Philippe Calmon philippe.calmon @irsn.fr Laboratoire d’étude et d’expertise sur la radioactivité dans l’environnement - LEREN Frédéric Coppin frederic.coppin @irsn.fr Laboratoire de biogéochimie, biodisponibilité et transferts des radionucléides - L2BT Marc-André Gonze marc-andre.gonze @irsn.fr Laboratoire d’étude et d’expertise sur la radioactivité dans l’environnement - LEREN PUBLICATIONS Calmon et al. « Modeling the earlyphase redistribution of radiocesium fallouts in an evergreen coniferous forest after Chernobyl and Fukushima accidents », Science of the Total Environment 529 (2015) 30–39 Loffredo et al. « Equation to predict the 137 Cs leaching dynamic from evergreen canopies after a radio-cesium deposit », Journal of Environmental Radioactivity 147 (2015) 100-107 Gonze et al. « Modelling the dynamics of ambient dose rates induced by radiocaesium in the Fukushima terrestrial environment », Journal of Environmental Radioactivity, in press (2015) 1-13 Aktis n°23 – janvier-mars 2016 9



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