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IRSN, Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire

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Enhancing Nuclear Safety


Research

Theses in progress

Experimental determination of dry deposition of molecular iodine fiable to be released into the environment following a severe nuclear accident in a pressurized water reactor


Host laboratory:​​Cherbourg-Octeville Radioecology Labor​atory (LRC)

Beginning of the thesis: October 2017

Student name: Oumar Telly BAH



Subject description

Un réacteur nucléaire en situation accidentelle majeure est susceptible de rejeter dans l’environnement différents types de radionucléides dont les principaux, en termes de quantité rejetée ou de dose reçue par l’être humain à plus ou moins long terme, sont issus de la famille des gaz rares, de la famille du césium et de la famille de l’iode. Concernant l’iode, son isotope 131 (131I) est particulièrement nocif pour l’être humain car il se fixe rapidement dans la glande tyroïde. L’iode peut être émis dans l’environnement sous différentes formes physico-chimiques particulaires (aérosols) et gazeuses (iode inorganique, iode organique) et selon le scénario accidentel, une quantité importante est susceptible d’être émise sous forme d’iode moléculaire gazeux (I2). L’iode moléculaire gazeux peut évoluer rapidement dans l’atmosphère par photodissociation le jour en présence de composés comme l’ozone ou les composés azotés pour donner, par exemple, des composés particulaires. De ce fait, sa vitesse de dépôt est très difficile à évaluer dans l’environnement sans prise en compte de cette évolution. De plus, les études environnementales sur le comportement de l’iode moléculaire font apparaître des incertitudes sur sa vitesse de dépôt d’au moins un ordre de grandeur, sans quantification précise des effets de la physiologie du couvert végétal ou de phénomènes liés à la turbulence atmosphérique.

 

L’objectif de cette thèse est de quantifier précisément la vitesse de dépôt sec de l’iode moléculaire sur de l’herbe en fonction de sa physiologie (résistance stomatique) et de la turbulence atmosphérique (vitesse de frottement, flux de chaleur sensible).

 

La quantification du dépôt sec de l’iode moléculaire et la modélisation associée se feront lors de campagnes expérimentales en utilisant de l’iode stable (127I) comme traceur du dépôt. La méthode proposée repose sur l’émission d’iode moléculaire dans l’environnement au vent de la zone d’étude, et son prélèvement dans l’air et sur le substrat étudié. La vitesse de dépôt par temps sec, dont la dimension est celle d’une vitesse (m s-1), est le rapport entre la densité de flux de dépôt sur le substrat (µg m-2 s-1) et la concentration atmosphérique au niveau du substrat (µg m-3). De plus, pour avoir une validation globale de cette modélisation, il est prévu une application aux rejets d’129I émis de façon chronique, mais dont la cinétique peut s’apparenter à un rejet accidentel, par l’usine ORANO au niveau de la plateforme technique de l’IRSN (PTILH) située sous les vents dominant de l’usine ORANO.



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