Le projet UTOPIA NEXT

Dernière mise à jour en Novembre 2022

Le projet UTOPIA NEXT a démarré au début de l'année 2022 et s'inscrit dans le prolongement du projet UTOPIA. Il s'intègre à nouveau dans le cadre du programme de recherche multi partenaires NEEDS. Ce projet se propose d'utiliser les aquifères du Tertiaire, en connexion ou non avec les rivières du sud du Bassin de Paris, comme observatoire des processus de dispersion et d'accumulation de l'uranium naturel. Il se déroule sur l'ensemble de l'année 2022.

Mais pourquoi s'intéresser à ce sujet ?

L'évaluation du bon fonctionnement d'un stockage de déchets contenant de l'uranium et de son impact le cas échéant, ou de l'impact d'activités anthropiques mobilisant de l'uranium sur les différents compartiments de l'environnement nécessite de connaître le comportement de ce radioélément dans les systèmes aquifères.

Les travaux de surveillance menés par l'IRSN dans l'eau des rivières situées en tête du bassin versant de la rivière Essonne, un affluent de la Seine, ont mis ponctuellement en évidence des valeurs singulières et non comprises à ce jour :

• de concentration en uranium : jusqu'à 24 µg L–1, soit 100 fois plus que la moyenne mondiale (0,2 µg L–1) ;
• et de rapport d'activité (234U/238U) : valeurs inférieures à 0,5, soit 2 fois moins que la valeur généralement observée en rivière (1,17). 
   

Ce projet se propose de répondre aux trois questions suivantes :

• Quelles sont les origines et quantités d'uranium présentes dans les aquifères du Tertiaire ?
• Quelle est l'origine du déficit de 234U par rapport à 238U ?
• Quel est le rôle de la dynamique hydrogéologique dans le transfert de l'uranium ?

La réalisation du projet repose sur une démarche empirique avec collecte et analyse d'échantillons issus des formations aquifères d'intérêt et de l'eau de nappe qu'elles contiennent. L'attention est également portée sur les rivières naissant en Forêt d'Orléans et sur le Plateau de Beauce, s'écoulant vers la Seine au nord et la Loire au sud.

Les connaissances acquises pourront être utiles à la bonne compréhension du comportement de l'uranium notamment dans des contextes post-minier ou de production de déchets NORM.

En effet, à la suite des observations ponctuelles réalisées lors des travaux de surveillance menés par l'IRSN cités ci-dessus, des travaux de recherche exploratoire ont été initiés dans le cadre du projet UTOPIA intégré au programme de recherche multi partenaires NEEDS 2020 (*). Ces travaux avaient pour ambition de mieux comprendre l'origine des caractéristiques atypiques de l'uranium (concentration et rapport d'activité) dans la rivière Œuf-Essonne. Les résultats du projet UTOPIA ont montré une variation de la concentration en uranium et du rapport (234U/238U) dans la rivière Œuf-Essonne de l'amont vers l'aval et au cours du temps. A l'amont de l'Essonne, dans la rivière Œuf, la concentration maximale en uranium est observée en période de basses eaux (jusqu'à 19 µg L–1) : elle est systématiquement associée à un déficit de 234U (rapport d'activité inférieur à 0,5) et elle tire son origine des résurgences de l'eau souterraine. Ces travaux ont également démontré la faisabilité d'exploiter les isotopes de l'uranium (234U et 238U) en combinaison avec le sélénium (un autre élément trace dont la mobilité varie avec les conditions d'oxydo-réduction) pour quantifier la part d'eau souterraine qui alimente la rivière dans la zone d'affleurement des calcaires de Beauce lors d'un épisode de crue (mars 2020). 

(*) : NEEDS (Nucléaire, Energie, Environnement, Déchets et Société) est un programme de recherche multi partenaires porté par le CNRS avec l’Andra, le BRGM, le CEA, EDF, Framatome, l’IRSN et Orano. NEEDS vise à mobiliser une recherche académique sur les grandes questions scientifiques liées au nucléaire. Il assure une animation scientifique multi partenaires, et aide à construire des projets de recherches structurants qui abordent des questions de science fondamentale d’intérêt pour l’énergie nucléaire. Un nouvel appel à projets exploratoires a eu lieu en septembre 2021 et l’arbitrage des projets a été fait début 2022 (Appel à projets 2022 – Needs (in2p3.fr)). Le présent projet est un de ceux qui ont été retenus dans ce cadre.

Les laboratoires : LELI - GEOPS