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 Moyens expérimentaux

 Le réseau Opera-Air


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Contexte 

Dans le cadre de sa mission de surveillance, l'IRSN effectue des mesures régulières des niveaux de radioactivité dans l'environnement, en mettant en œuvre des moyens d’investigation performants pour la quantification des traces. Cette action est une des composantes de la surveillance du territoire exercée par l’IRSN sur le plan national et à laquelle participent également les exploitants nucléaires et diverses associations sur un plan régional et/ou local. Elle complète étroitement les informations provenant des stations automatiques d’alerte qui réagiraient instantanément en cas de contamination élevée mais avec un niveau de sensibilité moindre.
 
 

 

Vue de la station observatoire du Rhône à Arles (SORA)
en période de calme hydrologique (septembre 2006)

Crédit : Olivier Seignette/Mikaël Lafontan/IRSN

 
 
Enjeux 

Les données obtenues en particulier à partir de l’Observatoire PErmanent de la RAdioactivité (réseau Opera) servent également de support à de nombreux travaux de recherche et d’expertise sur l'évolution des stocks et des flux des radionucléides dans l'environnement. Outre la caractérisation des niveaux aussi faibles soient-ils, l'objectif recherché est de comprendre les mécanismes régissant les distributions spatio-temporelles et les transferts des radionucléides d'origine naturelle et artificielle, au sein du compartiment atmosphérique et de l’atmosphère vers les autres compartiments de l'environnement. La connaissance de ces mécanismes permet ensuite à l'IRSN de concevoir, d'étayer et de valider la modélisation des processus de transfert des radionucléides afin de mieux estimer quel serait l’impact d’un rejet accidentel dans l’environnement et les conséquences sur l’utilisation du milieu et les activités de l’homme.
 
 

 

Vues de la station observatoire du Rhône à Arles (SORA) en période de crue en novembre 2002 (8010 m3.s-1). Les prélévements d'eau sont réalisés à 50 cm sous la surface de l'eau, quel que soit le débit du fleuve, grâce à une pompe immergée et un flotteur (triangle blanc en amont de la bouée de signalisation rouge et blanche) relié à la station par un bras articulé. La station relève en continu 3 m3 d'eau par heure afin d'alimenter un circuit ouvert d'alimentation
et les différents points de collecte des échantillons.

Crédit : Olivier Seignette/Mikaël Lafontan/IRSN

 
 
Installation et structure
 
L’observation du compartiment atmosphérique (réseau Opera-Air) s’effectue à partir d’une cinquantaine de stations de collecte de poussières atmosphériques en France. Ces stations filtrent l’air en permanence sur des durées de quelques jours à une semaine (à l’aide de turbine et de filtre). Les filtres sont ensuite transmis aux laboratoires de métrologie de l’IRSN. Les résultats sont obtenus dans la semaine suivant l’envoi des filtres. Le réseau d’observatoires permet d’établir et de suivre l’évolution des niveaux des principaux radionucléides naturels (7Be, 210Pb, 22Na, 228Ac, 40K, 234Th) et artificiels (137Cs, 131I, 60Co, 110mAg,  54Mn, 106Rh) depuis plus de 50 ans dans le milieu atmosphérique.
Cet outil a été mis en place dès 1959 pour le domaine atmosphérique (aérosols, précipitations) et couvre aussi depuis 1984 le littoral des côtes françaises (sédiments et espèces côtières), depuis 1993 le milieu terrestre (sols, végétaux, animaux) et depuis 1998 le domaine fluvial (eaux, matières en suspension). Cette longue période d’observation a permis la constitution des séries chronologiques indispensables aux études scientifiques sur la variabilité des niveaux observés.
 
 

Stations Opera

 
Implantation des stations de prélèvement d’aérosols du réseau Opera-Air (version 2009)
 
 
Évolutions du réseau
 
La rénovation du réseau Opera-Air est programmée entre 2011 et 2015 pour accroître la sensibilité du réseau (détection d’événements de faible ampleur). Quarante stations vont ainsi être équipées avec des turbines dix fois plus puissantes, améliorant ainsi d’un facteur 10 la sensibilité et le seuil de détection, soit pour remplacer des stations existantes soit sur quelques nouveaux sites afin de renforcer la couverture nationale. Elles disposeront en outre d’une ligne de prélèvement d’iode autorisant des prélèvements gazeux en situation de crise. La dizaine de stations restantes possèdent déjà des collecteurs très performants du point de vue des volumes d’air filtrés, jusqu’à 700 m3/heure. Ces stations ont notamment servi dans les jours qui ont suivi l’accident de Fukushima  pour détecter les tous premiers signes de l’arrivée des masses d’air faiblement contaminées sur la France. En routine, elles permettent de caractériser le bruit de fond ambiant de certains radionucléides artificiels comme le 137Cs ainsi que toute élévation même minime des niveaux de radioactivité. Ces stations se verront également adjoindre une ligne de prélèvement d’iode prochainement.


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