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Modélisation à pas de temps horaire des transferts de tritium au sein d'un écosystème prairial : caractérisation des flux et analyse de sensibilité

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Laboratoire d'accueil : Laboratoire de recherche sur les transferts des radionucléides dans l’environnement (LRTE)

Date de début de thèse : octobre 2014

Nom du doctorant : Hugo Renard

​Descriptif du sujet


Le tritium est rejeté dans l’environnement via les installations nucléaires. Dans le futur,

ces rejets augmenteront avec le développement de nouvelles installations tel que ITER

(International Thermonuclear Experimental Reactor) ou l’EPR. De plus, actuellement

aucune technique de réduction des rejets de tritium n’est applicable à une échelle industrielle.


Les rejets tritiés sont susceptibles d’atteindre un écosystème de type prairie, qui est un

maillon essentiel de la chaîne alimentaire de l’homme par l’intermédiaire du bétail. Or des incertitudes rémanentes existent sur les transferts du tritium depuis l’atmosphère vers un ce type d’écosystème. Dans les végétaux ces incertitudes concernent principalement le fractionnement isotopique du tritium, la formation du tritium lié à la matière organique la nuit et l’oxydation de l’hydrogène tritié dans les sols. De ce fait, il est nécessaire d’avoir une quantification plus précise des transferts de tritium pour avoir une meilleure évaluation de l’impact radiologique des rejets tritiés des installations nucléaires dans des situations chroniques ou accidentelles.


L’objectif de cette présente étude est de diminuer les incertitudes sur le fractionnement isotopique du tritium, la formation du tritium lié à la matière organique la nuit et l’oxydation de l’hydrogène tritié dans les sols. Le modèle TOCATTA-𝟀 est en cours de développement pour quantifier les transferts de tritium dans un écosystème prairial à pas de temps horaire. Les précisions apportées par cette étude vont contribuer au développement du modèle en y implémentant un module hydrologique via un bilan hydrique du sol, ainsi qu’un module éco-physiologique via deux études. Pour quantifier la pertinence des modules implémentés au modèle TOCATTA-𝟀, ces processus modélisés seront confrontées à des mesures réalisées in situ et en laboratoire. Les données de terrain (sur la conversion de HT en HTO) proviennent d’un atelier d’expérimentations spécifiques situé sous les vents dominants de l’usine de retraitement des combustibles usés AREVA NC La Hague (Nord Cotentin). Les données de laboratoire, viennent d’un dispositif de culture hydroponique développé en laboratoire pour approfondir les connaissances sur le fractionnement du tritium isotopique du tritium dans l’herbe et la formation du tritium lié à la matière organique la nuit.