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Faire avancer la sûreté nucléaire

La Recherchev2

 Propositions de thèses 2017

 Détermination expérimentale du dépôt par temps sec de l'iode moléculaire susceptible d'être émis dans l'environnement suite à un accident nucléaire majeur sur un réacteur à eau pressurisée


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​Disciplines : physique, chimie

Lieu de thèse : Cherbourg (IRSN)

Date de début : octobre 2017



Compétences recherchées


  • Physico-chimie de l'atmosphère
  • Sciences de l'environnement



Sujet de thèse


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 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). Selon le scénario accidentel, une quantité importante est susceptible d'être émise sous forme d'iode moléculaire gazeux (I2). Les études environnementales sur le comportement de l'iode moléculaire font apparaître des incertitudes sur sa vitesse de dépôt sec d'au moins un ordre de grandeur, sans quantification précise des effets de la physiologie du couvert ou de phénomènes liés à 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 la physiologie du couvert (résistance stomatique) et de la turbulence atmosphérique (vitesse de frottement, flux de chaleur sensible). L'herbe est choisie car c'est une composante de la chaîne alimentaire de l'homme via le lait de vache. Pour cela, une méthodologie originale sera développée utilisant de l'iode moléculaire stable (Iode 127) comme traceur du dépôt. Une attention particulière sera accordée à l'évolution de l'iode moléculaire dans l'atmosphère car celui-ci peut se photodissocier sous l'effet du rayonnement solaire et réagir avec certains composés gazeux comme l'ozone ou les composés azotés, pour former par exemple des composés particulaires. Il est prévu de réaliser plusieurs expérimentations afin de déterminer la vitesse de dépôt sec de l'iode moléculaire sur une prairie en fonction de l'état physiologique du substrat (résistance stomatique) et des conditions micro-météorologiques (principalement la turbulence atmosphérique).


Ces résultats seront intégrés dans une modélisation du dépôt de l'iode sur une prairie. De plus, pour avoir une validation globale de cette modélisation, il est prévu une application aux rejets d'iode 129 émis de façon chronique par l'usine AREVA NC La Hague. Cette application, se fera à partir de mesures d'iode 129 dans l'atmosphère et dans l'herbe au niveau d'une plateforme technique de l'IRSN situé sous les vents dominants de l'usine AREVA NC. Enfin, les résultats de la thèse devront permettre de hiérarchiser les phénomènes et les paramètres à prendre en compte dans les modèles, et en particulier, les modèles opérationnels utilisables lors d'une gestion de crise à l'IRSN.