Aktis n°17 jui/aoû/sep 2014
Aktis n°17 jui/aoû/sep 2014
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°17 de jui/aoû/sep 2014

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire

  • Format : (150 x 210) mm

  • Nombre de pages : 12

  • Taille du fichier PDF : 1,9 Mo

  • Dans ce numéro : étudier les denrées japonaises terrestres contaminées pour améliorer l'appui à la gestion de crise.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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natures sont disponibles. Ces informations sont suffisamment précises (désignation de la denrée, date et localisation du prélèvement) pour être utilisées au test des outils de calculs de l’IRSN. Ainsi, des calculs effectués au moyen du code Bq/kg frais 100 000 10 000 1000 100 10 15 mars 3o mars 2011 Symbiose – un logiciel qui permet de faire des prévisions sur l’évolution de la contamination et sur l’exposition des populations en situation normale et post-accidentelle – ont été confrontés de manière satisfaisante aux activités massiques d’iode et de césium mesurées par les Japonais dans les légumes-feuilles (ci-dessus), les herbages et le lait. 8 MODÈLE DES TRANSFERTS AUX FRUITS Les données publiées par le MHLW présentent par ailleurs un intérêt particulier pour améliorer les connaissances radioécologiques dans le cas des fruits de verger (abricots, cerises, pêches, pommes, poires, raisins…). En effet, les transferts de contamination aux fruits sont beaucoup moins documentés dans la littérature scientifique que ceux des autres denrées et l’IRSN ne dispose actuellement d’aucun modèle étayé. L’étude menée par l’IRSN sur la base des données japonaises complète des observations faites en France, en Grèce, en Italie et en Autriche après l’accident de Tchernobyl. Elle a permis d’obtenir des facteurs de transfert du césium 137 dans les fruits. Ceux-ci établissent directement la correspondance entre les activités déposées (Bq/m 2) lors des retombées radioactives et la contamination Aktis n°17 - juillet septembre 2014 Bq/kg 1000 Abricots 1000 100 10 1000 100.Soma-shi.Kori-machi 276 it ❑ Kawamata Iitate Prédiction SYMBIOSE pour no kBq/m 15 avril 3o avril 15 mai 3o mai des fruits (Bq/kg) à la première récolte, en fonction du délai entre les dépôts et la récolte. Pour les récoltes suivantes, la diminution de la contamination a également pu être quantifiée à l’aide des mesures japonaises et européennes (ci-dessous). Ces résultats jettent les bases d’un modèle des transferts aux fruits après un accident nucléaire qui alimentera les outils de calculs de l’IRSN. D’autres études de ce type sont en cours sur les produits forestiers (champignons et gibiers) et sur de grandes cultures de céréales et de légumineuses, dont le riz, le sarrasin et le soja. Elles viendront consolider les outils de gestion postaccidentelle de l’IRSN afin de rendre plus efficace son appui aux décideurs par l’amélioration de ses capacités de prévision. 100 10 à... 190j Cerises 598 j Date-shi. Fukushima-shi Kunimi-machi Kori-machi 1000 mars 2011 mars 2012 mars so1.3 mars 2011 Mn 2012 mars 2013 mars 2011 mars 2012 1000 100 100 1000 100 10 Activités de 137 Cs mesurées dans des légumes-feuilles (épinards, salades, choux) provenant d’Iitate et de Kawamata et activités estimées par le code de calcul SYMBIOSE pour un dépôt de 110 000 Bq/m 2. PUBLICATIONS Renaud P.et al. « Lesson from the Fukushima and Chernobyl accidents concerning the 137 Cs contamination of orchard fresh fruits. » Radioprotection/E-first, juin 2014. Raisins 210 j. Date-shi Fukushima-shi Kori-machi sept -2011 sept -2012 sept -2011 sept -2012 sept -2011 sept -2012 Activités de 137 Cs (Bq/kg frais) dans des fruits provenant de différentes localités parmi les plus touchées par les dépôts radioactifs et périodes de diminution (en jours) pour les récoltes successives.
Combustible - Physique/chimie Comment se dégraderaient LES GAINES DE COMBUSTIBLE irradié au CONTACT DE L’AIR ? L’accident de Fukushima a mis en lumière le risque – dans des situations extrêmes – que le combustible nucléaire usé entreposé en piscine ne soit plus sous eau. Mieux comprendre les mécanismes de dégradation du combustible dans ces situations devrait permettre d’en limiter les conséquences. L’oxydation par la vapeur d’eau des gaines des crayons de combustible nucléaire a été intensivement étudiée dans l’hypothèse d’un accident de réacteur. En revanche, l’oxydation au contact de l’air – qui se produirait si le combustible n’était accidentellement plus immergé dans une piscine ou lors de sa manutention – est encore mal connue. Cette oxydation étant plus rapide que sous vapeur d’eau (l’azote en est un catalyseur) il est nécessaire d’en expliciter les mécanismes et les cinétiques. OBSERVATION EXPÉRIMENTALE DE L’OXYDATION Durant sa thèse, Marina Lasserre a observé expérimentalement l’oxydation d’échantillons de gaine sous air  : après une première phase pendant laquelle se développe, à la surface de la gaine, une couche d’oxyde protectrice et uniforme, des zones oxydées, nitrurées et poreuses apparaissent progressivement et de façon apparemment aléatoire ; la vitesse de corrosion augmente alors très rapidement (1). Sur la base de cette observation, un modèle de « germination-croissance » a été adopté pour représenter l’oxydation  : il permet de rendre compte du développement aléatoire des zones attaquées (la germination) et de leur extension à une vitesse donnée (la croissance). La vitesse d’oxydation peut donc s’écrire sous la forme d’un produit de deux fonctions  : une fonction (statistique) d’espace, qui caractérise l’évolution de la surface touchée par l’oxydation, et une fonction chimique pour la réactivité surfacique de croissance GLO. DÉCROCHEMENTS DE PRESSION Pour définir spécifiquement la fonction chimique, Marina Lasserre a adopté une démarche originale. Elle a utilisé une technique éprouvée qui consiste à obtenir la vitesse d’oxydation en mesurant l’évolution du poids des échantillons au cours de la corrosion (technique d’analyse thermo- gravimétrique – ATG). Mais au lieu de l’appliquer dans des conditions fixes de pression partielle d’oxygène, elle a effectué des changements rapides (ou « décrochements ») de pression  : en mesurant les rapports de vitesses d’oxydation, elle s’est ainsi affranchie de la fonction d’espace. Puis elle a tracé l’évolution du rapport de vitesse pour différents « décrochements » afin de mettre en évidence une fonction entre la réactivité surfacique de croissance et la pression partielle d’oxygène. Pour la fonction d’espace, elle a utilisé un modèle statistique classique (2). Cette méthode a permis de déterminer quantitativement les paramètres cinétiques de la réaction d’oxydation, ce qui n’avait jamais été fait auparavant. Les fonctions ainsi obtenues décrivent de manière très satisfaisante la vitesse de la réaction. L’une des actions de recherche lancées dans le cadre du programme ANR DENOPI 3) va permettre d’affiner le modèle qui, à terme, sera implanté dans le logiciel de calcul des accidents graves ASTEC GLO. En blanc, l’échantillon de gaine de combustible. On distingue en gris (sur le fond blanc) une couche uniforme d’oxydation qui, dans une première phase, s’est formée sur toute la surface ; ainsi que les taches plus larges qui se sont formées aléatoirement durant la deuxième phase de l’oxydation sous air. Image réalisée à l’aide d’un microscope optique métallographique inversé Olympus PMG3. IRSN FORMATION PAR LA RECHERCHE IWO École nationale supérieure des mines de Saint-Étienne (Laboratoire Georges Friedel CNRS-UMR 5307) , AREVA CONTACT Olivia Coindreau olivia.coindreau@ irsn.fr Laboratoire d’étude de la physique du corium - LEPC (1) L’oxydation totale de la gaine est atteinte en moins d’un quart d’heure à 850°C, température adoptée pour les expériences. (2) Modèle statistique de Mampel avec les paramètres qui permettent de reproduire au mieux la vitesse de la réaction. (3) Programme de l’Agence nationale pour la recherche (ANR) sur le Dénoyage accidentel des piscines d’entreposage de combustible nucléaire. PUBLICATION Modélisation des phénomènes de corrosion du Zircaloy-4 sous mélanges oxygèneazote à haute température, thèse soutenue par Marina Lasserre le 17 décembre 2013 à l’École supérieure des Mines de St-Étienne. Q En savoir plus sur le programme Denopi Aktis n°17 - juillet septembre 2014 9



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