Aktis n°28 déc 17/jan-fév 2018
Aktis n°28 déc 17/jan-fév 2018
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°28 de déc 17/jan-fév 2018

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire

  • Format : (150 x 210) mm

  • Nombre de pages : 12

  • Taille du fichier PDF : 2,2 Mo

  • Dans ce numéro : vers une meilleure prédiction du devenir des radionucléides dans le milieu marin.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

Dans ce numéro...
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Dans le cadre d’Amoradmarin  : LA-Université Toulouse, Ifremer, LSIS- USTV (Université du Sud Toulon Var), LSCE-CEA-CNRS, EPOC-TGM- Université de Bordeaux, CLS (Collecte localisation satellite), REEDS- Université Versailles Saint-Quentin, EDF CONTACTS Sabine Charmasson sabine.charmasson@ irsn.fr Laboratoire de recherche sur les transferts des radionucléides dans les écosystèmes aquatiques – LRTA (1) PIA RSNR  : Programme Investissements d’avenir (PIA), appel à projet Recherche en matière de sûreté nucléaire et de radioprotection (RSNR), mis en œuvre en 2012 par l’Agence nationale de la recherche (ANR) pour le compte du Commissariat général à l’investissement (CGI) suite à l’accident de Fukushima. (2) Les rejets atmosphériques (15 à 20. 10 15 Bq) en césium 137 ont été 5 fois moindres que ceux de Tchernobyl, et environ 50 fois moins élevés que ceux dispersés par les essais nucléaires atmosphériques. 6 Aktis n°28 – hiver 2018 Radioécologie - Modélisation FOCUS Vers une meilleure PRÉDICTION du DEVENIR des radionucléides radbnucléides dans le MILIEU MARIN L’évaluation des conséquences d’un accident tel que celui de Fukushima repose en grande partie sur des prévisions fournies par des modèles décrivant la dispersion des radionucléides et la contamination qui en résulte au sein des différents compartiments (air, terre, mer…) de l’environnement, prévisions consolidées par des mesures in situ. Les modèles existants, développés après l’accident de Tchernobyl, concernent surtout la dispersion dans l’air et le dépôt dans l’environnement terrestre, jusqu’aux conséquences sur l’homme. Pour la partie marine, ils étaient lacunaires, tant pour la gestion immédiate de la crise, que pour la compréhension et la prédiction des événements à long terme. Un important projet de recherche a été lancé peu de temps après l’accident de Fukushima dans le cadre du programme Investissement d’avenir (1) pour approfondir les connaissances sur les conséquences d’un accident. De nouveaux modèles de recherche, plus fins, sont développés dans le cadre de ce projet afin de mieux évaluer l’impact sur l’environnement marin notamment, à long terme. Aucun modèle opérationnel n’existait à l’IRSN pour aider efficacement à la prise de décision en situation accidentelle impactant le milieu marin. D’où le développement actuel d’un outil prévoyant l’évolution dans le temps et l’espace, des concentrations en radionucléides dans les différents compartiments. de Fukushima constitue à ce jour le plus important apport direct de radionucléides au milieu marin suite à un accident sur une installation nucléaire L’accident civile, ayant conduit à des concentrations particulièrement élevées dans l’eau, les sédiments et les espèces vivantes. Les conditions météorologiques ont en effet en grande partie orienté les rejets radioactifs atmosphériques (2) au-dessus de l’océan où ils se sont déposés et dispersés dans l’eau de mer ; à cela se sont ajoutés des rejets directs d’eau contaminée issue du refroidissement des réacteurs accidentés. Le césium radioactif, notamment, restera mesurable à moyen et long termes à des niveaux différents selon que l’on se trouve à proximité des côtes, ou au large dans le Pacifique. 68 millions de becquerels par mètre cube Un groupe de scientifiques de diverses institutions internationales, dont l’IRSN, a dressé un état des lieux des connaissances publiées, notamment les mesures in situ, concernant l’océan Pacifique après l’accident. Des quatre sources de contamination de l’océan répertoriées, les deux principales sont les retombées atmosphériques des rejets consécutifs aux explosions (des 12, 14 et 15 mars 2011) et les rejets directs en mer (3). La concentration dans l’eau de mer a atteint 68 millions de becquerels par m 3 début avril ; elle a ensuite été rapidement diluée par les courants pour atteindre environ 1000 Bq.m -3 près de la centrale à partir de 2013. Les deux autres sources de contamination sont liées au domaine terrestre ; elles sont moins importantes mais perdurent encore aujourd’hui. Il s’agit de l’eau souterraine issue des sols contaminés, et de l’eau des rivières qui drainent les bassins-versants contaminés (4). La quantité (en becquerels) de césium 137 présente dans le Pacifique Nord a ainsi augmenté de 25% par rapport à ce qui existait encore en 2011 en raison des essais nucléaires atmosphériques. D’autres radionucléides ont été rejetés (5) mais en quantité bien moindre. Une petite fraction des césiums radioactifs (1 à 2%) s’est déposée dans les sédiments et constitue un « réservoir » qui peut être libéré sur le long terme. Concernant le biotope marin, les poissons dits démersaux (se nourrissant au fond de la mer et donc
Eau des rivières  : en continu ≈ 10-12.10 12 Bq.an -1 Les quatre voies de contamination de l’environnement. IRSN sur les sédiments) vivant dans le port de la centrale sont les plus contaminés et retenus dans le port par un filet. En dehors de cette zone, 50% des poissons analysés montraient en 2011 une concentration supérieure à la limite de commercialisation de 100 Bq.kg -1 ; cinq ans plus tard, ils n’étaient plus que 1%. Cette décroissance est plus lente pour les poissons démersaux et la faune benthique (mollusque, etc.) que pour les poissons pélagiques qui nagent et se nourrissent dans toute la colonne d’eau. Évaluer les conséquences immédiates Cet état des lieux souligne la nécessité de disposer en France d’outils prédictifs d’aide à la décision concernant l’impact sur l’environnement marin dont les produits de la pêche, notamment au regard de la longueur des côtes françaises et du nombre de réacteurs présents en métropole. Dès 2012, l’IRSN a lancé une étude pour disposer à terme d’un outil capable d’évaluer, pendant la crise, les conséquences immédiates de rejets accidentels en mer. Un tel outil permettra aussi de guider la stratégie d’échantillonnage nécessaire après un accident pour contrôler et suivre l’étendue de la contamination. STERNE, acronyme pour « simulation du transport et du transfert d’éléments radioactifs dans l’environnement marin », a été conçu pour prédire la dispersion des radionucléides et la contamination dans l’eau de mer Rejets atmosphériques ≈ 15.10 15 Bq Mi-mars 2011 137 Cs Rejets directs ≈ 5.10 15 Bq Début avril 2011 Rejets d’eau souterraine  : en continu ≈ 15-20.10 12 Bq.an -1 et les espèces marines. L’outil calcule sur un maillage en 3D la dispersion des radionucléides à l’aide de deux types de données  : d’une part, les données hydrodynamiques prédites en temps réel à partir de données météorologiques et des marées ; d’autre part, les caractéristiques du rejet en termes de quantité et de localisation. Un modèle radioécologique fondé sur des équations de transfert dynamique vers les espèces marines animales et végétales, a été implémenté pour évaluer les concentrations de radionucléides dans les organismes aquatiques. Le résultat est formalisé sous forme de cartes permettant de suivre l’évolution spatio-temporelle de la contamination. Le logiciel est TIME  : 08-FEB-2010 12:00 DATA SET  : surf MENOR -5,5 43.4°N -5,7 -5,9 -6,1 43.0°N -6,3 -6,5 42.6°N -6,7 -6,9 42.2°N -7,1 -7,3 -7,5 41.8°N -7,7 -7,9 41.4°N -8,1 -8,3 41.0°N -8,5 2.0°E 3.0°E 4.0°E 5.0°E 6.0°E 7.0°E Longitude Exemple de résultat de simulation pour une dispersion en surface d’un rejet unitaire de 137 Cs venant du Rhône (Bq m -3 en eau de surface, échelle logarithmique) à partir du 1er février 2010, en utilisant des données hydrodynamiques réalistes, avec le logiciel STERNE. IRSN Latittude (3) Les modèles de dispersion atmosphérique suggèrent que près de 80% des rejets atmosphériques se sont déposés à la surface de l’océan. Les déversements d’eau de mer puis d’eau douce utilisées pour refroidir les réacteurs ainsi que les fuites d’eau stagnante à partir des soussols des bâtiments des réacteurs endommagés sont estimés à 5. 10 15 Bq début avril 2011. Rapport UNSCEAR 2013. (4) Respectivement 15 à 20. 10 12 Bq par an, et 10 à 12. 10 12 Bq par an ce qui correspondrait à 1 à 2% des césiums radioactifs déposés sur le territoire. (5) Les césiums 134 et 137 ont été rejetés dans des proportions similaires, mais l’isotope 134 ayant une demi-vie plus courte (2,06 ans) que le 137 (30,2 ans), sa concentration a aujourd’hui fortement décru. L’iode 131 de période très courte (8 jours) a aujourd’hui disparu. Le strontium 90, dont la période est similaire à celle du césium 137, a été rejeté dans une proportion 12 fois moindre. (6) Ces fiches indiquent notamment les courants dominants en fonction de la météorologie et les informations sur les marées ; elles fournissent des cartes mentionnant les sites d’intérêt économique (aquaculture, pêche…) ou écologique. Aktis n°28 – hiver 2018 7



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