Analyse et modélisation des processus de transfert aux végétaux par voie foliaire de radionucléides sous forme particulaire
Laboratoire d'accueil : Laboratoire de recherche sur les transferts de radionucléides dans les écosystèmes terrestres (LR2T)
Date de début : octobre 2020
Nom du doctorant : Zeinab MAWASSY
Le travail de ce sujet de thèse porte sur l’étude des processus de transfert de radionucléides aux plantes par voie foliaire sous forme particulaire. Ces recherches visent in fine à améliorer les outils opérationnels utilisés pour évaluer les risques liés à la présence de radionucléides dans l’environnement. Dans le cas de rejets atmosphériques, les radionucléides constitutifs peuvent être présents sous forme gazeuse, dissoute ou particulaire, celle-ci pouvant recouvrir un large spectre de tailles (nm à la centaine de µm) et de capacité à relarguer leurs éléments constitutifs. Les formes particulaires ne sont pas ou peu prises en compte dans les outils actuels. Au sein de l’éventail des possibles, les éléments de petite taille peu réactifs sont particulièrement d’intérêt car ils sont potentiellement absorbés et transloqués et devraient peut-être être pris en compte de manière spécifique. Dans tous les cas, les connaissances relatives à l’absorption foliaire et à la translocation sont partielles, quelle que soit la nature du terme source déposé sur les feuilles. Les spécificités du terme source particulaire seront appréhendées au travers de deux propriétés fondamentales de la particule : sa taille et sa réactivité (principalement en terme de capacité et de cinétique de relargage de radionucléide).
Pour répondre aux différentes questions scientifiques posées, le projet s’appuiera (1) sur une étude bibliographique et un échange avec les partenaires de ce projet pour définir le plan expérimental le plus pertinent, (2) la réalisation d’expérimentations en conditions contrôlées impliquant ou non l’utilisation des radionucléides afin d’obtenir des données concernant l’incorporation dans le végétal du terme source déposé en fonction des différentes voies de transfert possibles (transcuticulaire, stomatique), (3) l’utilisation de techniques d’imagerie ou d’analyses variées MET-EDX, micro et nanotomographie RX, ICP-MS, métrologie radioactive…) pour qualifier/quantifier les transferts de particules et (4) sur une modélisation associée du transfert de ces particules au sein de la plante par voie foliaire, qui sera comparée aux autres approches existantes.
A l’issue de ces travaux, on disposera d’une modélisation intégrée du transfert de radionucléides par voie foliaire, explicitant ou non un traitement spécifique du terme source particulaire, notamment celui associé à des particules de petite taille peu réactives. Une application de type test numérique sur différents scénarios (ITER, démantèlement des réacteurs UNGG) pourra alors être idéalement envisagé (5).