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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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Oumar Telly Bah a soutenu sa thèse le jeudi 14 janvier 2021 à Cherbourg Octeville​

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Unité de recherche > IRSN/PSE-ENV/SRTE/LRC

Auteurs > TELLY BAH Oumar

Date de publication > 14/01/2021

Résumé

​En situation de rejets accidentels sur des installations nucléaires, des radionucléides dont des isotopes radioactifs de l’iode et principalement l’iode-131 sont susceptibles d’être émis dans l’environnement. Dans ces circonstances l’iode est rejeté sous formes gazeuse (I2, ICH3, etc.) et particulaire. Suite à son émission dans l’atmosphère, l’iode finit par se déposer sur les surfaces soit par temps humide ou par temps sec. L’131I peut ensuite s’accumuler dans la glande thyroïde, ce qui peut provoquer des pathologies chez l’Homme via l’ingestion. Les produits issus de l’écosystème prairial étant une composante de la chaine alimentaire de l’Homme via l’élevage, pour comprendre, évaluer et prévoir l’impact de l’iode dans ce milieu, il est important d’étudier son dépôt par temps humide et par temps sec. L’absence de données robustes sur les vitesses de dépôt par temps sec (Vd) de l’iode sous forme élémentaire gazeux (I2) en fonction des paramètres météorologiques (vitesse de frottement du vent, flux de chaleur sensible, etc.) et des propriétés de surface de l’herbe (résistance stomatique, indice de surface foliaire, etc.) entraine des incertitudes sur les résultats des modèles allant jusqu’à trois ordres de grandeur. Dans ce travail, une méthodologie originale de détermination de la vitesse de dépôt sec d’I2 a été développée. Elle est basée sur des émissions à court terme (30 minutes à 1 heure) d’iode stable (127I) sous forme I2 dans l’atmosphère en l’absence de précipitations au milieu d’une prairie. La vitesse de dépôt sec d’I2 a été déterminée en rapportant la concentration d’I2 mesurée dans l’herbe placée à 3 m de l’émissaire à la concentration d’I2 dans l’air mesurée au-dessus de l’herbe. L’influence des paramètres météorologiques et des propriétés du couvert a été étudiée. Ensuite, le modèle de dépôt sec des gaz reposant sur l’analogie électrique dans laquelle le transport d’un gaz dans l’atmosphère vers la surface est régi par trois résistances (la résistance aérodynamique, la résistance quasi-laminaire et la résistance de surface) a été adapté à l’iode. Pour cela, les paramètres du modèle ont été déterminés en tenant compte des propriétés physiques et chimiques de l’iode et des propriétés de surface de l’herbe. Enfin, le modèle a été validé dans des conditions météorologiques différentes par des mesures à long terme (30 jours) des transferts dans l’herbe d’129I sous forme I2 émis par l’usine Orano La Hague. Au cours de cette validation, il a été montré qu’une quantité importante d’I2 déposé est éliminée de l’herbe par volatilisation (7 jours < demi-vie d’élimination biologique d’129I < 9 jours).​