Laboratoire sur le devenir des pollutions des sites radioactifs (LELI)

  • La recherche

29/01/2018

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Le Laboratoire sur le devenir des pollutions des sites radioactifs (LELI), créé en janvier 2015, est implanté sur le site de Fontenay-aux-Roses. Sa mission est de développer des connaissances nécessaires à une expertise indépendante et de haut niveau dans le domaine des sites et sols pollués par des substances radioactives, des anciens sites miniers d’uranium et des installations de stockage de déchets radioactifs de surface et de subsurface.


Contexte et thématiques de recherche

 

L’amélioration des connaissances sur la caractérisation et le transfert des radionucléides dans l’environnement, en particulier vers l’homme, constitue un enjeu d’importance au regard des missions de l’IRSN. En effet, l’Institut doit apporter les bases scientifiques et techniques pour que les autorités puissent établir de manière proportionnée les conditions d’exploitation et de démantèlement des installations nucléaires ainsi que les modalités de gestion des territoires contaminés et des anciens sites miniers.
 
En tant qu’entité du Service des déchets radioactifs et des transferts dans la géosphère (SEDRE) de l'IRSN, le LELI a vocation à traiter plus particulièrement les questions en lien avec la gestion des déchets issus de l’exploitation et du démantèlement des installations nucléaires ou des industries de type NORM (Naturally occurring radioactive material). Cependant, les anciens sites miniers d’uranium ainsi que des zones contaminées, à la suite d’un accident nucléaire de type Tchernobyl et Fukushima ou de manière chronique, sont également des objets d’étude privilégiés.
 
Dans la pratique, le LELI s’attache à identifier et caractériser les processus chimiques, physiques et biologiques qui contrôlent le transfert des radionucléides dans l’environnement à différentes échelles spatiales et temporelles. L’approche repose notamment sur la sélection de sites représentatifs des différents contextes d’intérêt (spectre de radionucléides et caractéristiques environnementales).
 
Les travaux menés nécessitent le développement de méthodes analytiques dont une partie est tournée vers l’analyse isotopique qui peut fournir de véritables chronomètres naturels. Ces développements couvrent également l’analyse des faibles concentrations dans les milieux environnementaux. Le développement de l’application des approches géostatistiques au cas des radionucléides constitue également un axe de développement de l’activité du laboratoire, non seulement pour renforcer la caractérisation des sources mais aussi dans la perspective des changements d’échelle.  
L’intégration des résultats expérimentaux aux modèles géochimiques permet d’évaluer à long terme le comportement des radionucléides relâchés et les cinétiques de leur transfert dans l’environnement.

Les thématiques abordées sont le transfert des radionucléides, les sites et sols pollués, les sites miniers, les déchets, les zones contaminées.
 

Axes de recherche

La mission principale du LELI est la définition et la mise en œuvre de programmes de recherche expérimentaux dans le domaine du transfert et de la rétention des radionucléides dans la géosphère. Ces programmes visent tout particulièrement à :
  • optimiser les stratégies de caractérisation des sites et sols pollués à l'aide de nouveaux outils et méthodes (projet européen TERRITORIES, travail à Tchernobyl, projet de recherche exploratoire I-TUM, projet ANR-PLUTON, projet ANR-AMORAD) ;
  • identifier et caractériser les processus de relâchement puis de transfert des radionucléides. Cela comprend l'identification des phases porteuses et la définition de leurs capacités à libérer ou non les radionucléides (URAMINES, RAMSES, RUMBA, USEDIM, RASEDIM) ;
  • modéliser le transfert à différentes échelles spatiales et temporelles et évaluer l'impact des forçages extérieurs : modification géochimique environnemental, changement climatique (projet PIA-Andra Kri-Terres), etc. ;
  • identifier et caractériser les processus susceptibles de piéger les radionucléides et de conduire ainsi à la création de termes sources secondaires (projet européen TERRITORIES) ;
  • analyser la spéciation des radionucléides et de son évolution en fonction des conditions environnementales (axe à développer).

 

 
Dans le cadre de sa mission, le LELI développe des outils analytiques (programme AMORAD), teste des méthodes et réalise des mesures relatives à la caractérisation physique, radiologique et chimique des sols, des roches et des eaux. Il assure également la gestion et la maintenance du parc d'équipements de l'installation LUTÈCE et participe à différents réseaux métrologiques et intercomparaisons (CETAMA, réseau métrologique interne IRSN).

 

Equipe de recherche

 

Techniciens
Anthony Julien (analyses de laboratoire)
Gilles Alcalde (analyses de laboratoire)
Olivier Diez (analyses de laboratoire)
 
Ingénieurs-chercheurs
Mathieu LeCoz (hydrologie)
Alkis Gourgiotis (géochimie isotopique)
Arnaud Mangeret (hydrologie)
Charlotte Cazala (responsable de laboratoire)
Mathilde Zebracki (géochimie)
     
Post-doctorants
Josselyn Gorny (chimie, 2017-2019)
Pedram Masoudi (géostatistiques 2017-2019)

 

Equipements et techniques

 

Le LELI gère :

  • la plateforme LUTÈCE (Laboratoire unifié d'expérimentation et de caractérisation), dédiée aux expérimentations relatives au transfert des radionucléides dans la géosphère. Cette plateforme intègre un ensemble d'outils de caractérisation physique du solide ainsi que des moyens d'analyses chimique et radiologique des échantillons de l'environnement ;
  • la plateforme expérimentale de Tchernobyl, située à 2 km du réacteur accidenté, qui permet l'étude in situ des phénomènes de migration des radionucléides en milieu saturé et insaturé, et le développement de la capacité de caractérisation des sites (hydrogéologique et radiologique) et de modélisation du laboratoire.

 

Partenariat et réseaux de recherche

  • Université Pierre et Marie Curie, Institut de minéralogie Pierre et Marie Curie
  • Mines ParisTech, Centre de géosciences
  • Chornobyl Center for Nuclear Safety, Radioactive Waste and Radioecology (Institut de recherche scientifique Ukrainien)
  • Ukrainian Institute of Agricultural Radiology
  • Institute of Geological Sciences IGS-Ukraine
  • Glowny Instytut Gornictawa (Institut minier de Pologne)
  • CNRS, Laboratoire de géographie physique
  • CEA, Cetama
  • Réseau métrologique de l'IRSN
Publications et thèses

Publications du LELI

Thèses du LELI

Programmes de recherche
URAMINES : améliorer les connaissances de l'impact des anciens sites miniers d'uranium sur la qualité des eaux et des sédiments du bassin versant de la Loire
AMORAD : amélioration des modèles de prévision de la dispersion et d'évaluation de l'impact des radionucléides au sein de l'environnement RAMSES : monitoring of radium and thallium in the vicinity of mining sites: coupling isotopic measurements to thin-film in situ sensorS
RUMBA : mécanismes de reoxydation de l'uranium dans les sédiments lacustres et leur impact sur le stockage de sédiments radiologiquement marqués
USEDIM : spéciation, mobilité et devenir de l'uranium dans les sédiments lacustres en aval des anciens sites miniers du Massif Central
RASEDIM : mobilité du radium à l'interface eau-sédiment dans les milieux lacustres : déséquilibres Isotopiques et minéralogie de la barytine
OUTCAST : omics approaches for understanding bacteria adaptation in radioactive soils, sediments and wastes
PLUTON : déveloper des capteurs passifs pour les tétravalants
I-TUM : développement d'un traceur isotopique des apports miniers
Kri-Terres : couplage du krigeage et de la modélisation hydrologique pour améliorer la décontamination des sols
TERRITORIES : améliorer l'estimation des volumes de terres contaminées suite à un accident nucléaire par les méthodes géostatistiques. Étude de la redistribution du radium dans un système lacustre
Équipements du LELI

​Plateforme LUTÈCE

Plateforme Tchernobyl

Contact

​Charlotte Cazala, responsable du laboratoire

 

IRSN

PSE-ENV/SEDRE/LELI

BP 17

92262 Fontenay-aux-Roses CEDEX

 

Tél. : +33 (0)1 58 35 81 65