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Enhancing Nuclear Safety


Research

Theses in progress

Historical reconstruction from sediment cores of radionuclide concentrations and sources that transited in the Rhône and the Loire Rivers during the nuclear age


Host laboratory:Research Laboratory for Radionuclide Transfer in Aquatic Ecosystems (LRTA)

Beginning of the thesis: October 2017

Student name: Amandine MOREREAU



 Subject description (in French)

 

L’évolution rapide des préoccupations environnementales, des techniques d’ingénierie ainsi que des choix politiques, a été très marquée au cours de l’ère nucléaire, conduisant à un manque d’informations sur les conséquences environnementales des expositions aux contaminants issus de ces installations industrielles du passé.


Cette thèse propose de reconstruire, pour plusieurs décennies passées, les concentrations en radioactivité associées aux particules ayant transité dans le Rhône et la Loire par l’analyse d’archives sédimentaires. Ces bassins versants sont principalement soumis à des apports en radionucléides issus des rejets des installations nucléaires (en routine, incidentels ou accidentels) et des apports d’origine naturelle ou anthropique dus à l’érosion, à l’altération et au lessivage des sols.


L’analyse des archives sédimentaires permettra de répondre aux trois objectifs suivants :

  • Reconstituer l’origine et les concentrations des radionucléides liés aux particules sédimentaires pour les sources naturelles et artificielles (retombées des tirs atmosphériques, accident de Tchernobyl, industries nucléaires…) ;
  • Estimer les flux de radionucléides particulaires ayant transité dans le Rhône et la Loire jusqu’aux exutoires ;
  • Evaluer les stocks de radionucléides rémanents dans ces zones d’accumulation sédimentaire.

 

Les archives sont d’abord scannées par rayonnement X pour obtenir les variations de densité et de chimie élémentaire à la surface de la carotte et optimiser la découpe des échantillons en fonction des strates. La datation est ensuite réalisée en mesurant les teneurs du 137Cs, du 210Pbex et d’autres indicateurs. D’autres paramètres descriptifs sont caractérisés comme la granulométrie ou la teneur en carbone organique total…


Ensuite, les teneurs en radionucléides sont quantifiées sur une sélection de strates : émetteurs gamma à vie moyenne d’origine artificielle et naturelle, isotopes de l’uranium et du plutonium, 14C et tritium lié.


Trois archives ont déjà été collectées : en aval de la Loire et du Rhône, et sur le Rhône amont.

  • L’archive collectée sur la Loire aval a été datée à partir de l’activité en 137Cs et permet de remonter jusqu’aux années 50 ;
  • Les activités en 137Cs mesurées sur l’archive du Rhône aval comparées aux données de la surveillance montrent que la chute brutale en 1991 de la teneur en 137Cs serait due à l’installation d’une nouvelle station de traitement des effluents liquides du site de Marcoule.


Des travaux vont également avoir lieu pour définir des sites de carottage sur la Loire amont et sur la Saône, qui est un affluent majeur du Rhône dont les apports en radionucléides sont peu connus.

 



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