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Caract ristiques de l uranium

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Caract ristiques de l uranium

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  1. Origine des éléments de la famille de l’uranium-235 observés dans la rivière l’Ellez à proximité du réacteur nucléaire expérimental EL4 en cours de démantèlement(Mont d’Arrée – département du Finistère) • Premiers résultats & constatsextrait du rapport d’étapecommunication du 28 novembre 2006

  2. 235 U 92 234 238 U U 92 92 Caractéristiques de l’uranium Uranium naturel : métal lourd - toxique chimique et nucléaire Constitué de 3 isotopes tous radioactifs : Insoluble [fonction des conditions d’oxydo-réduction] Géochimie : existe sous deux formes : réduite (U4+) oxydée (UO22+ ) Soluble Les + faibles valeurs en U total : dans les roches sédimentaires Les + fortes valeurs en U total : dans les roches de type schistes Du fait du contexte géologique des Monts d’Arrée, [C] en uranium importante

  3. Schémas de désintégration & solubilité forte faible réactivité vis à vis des solubilité moyenne moyenne particules faible forte

  4. 235U 231Th 231Pa 227Ac 227Th 223Ra 219Rn … 207Pb Rappel : état des lieux 2003 (BMO) • Dans l’Ellez : • Du 223Ra, un élément de la famille de l’uranium-235, est détecté à des niveaux très significatifs dans les mousses aquatiques • Cette situation n’a jamais été observée dans des conditions de mesure identiques • Ni dans d’autres cours d’eau du BV de la rade de Brest • Ni dans les cours d’eau normands situés sur un socle granitique (suivi régulier ACRO) • Ni lorsque les teneurs en 226Ra ont été très élevées (c.à.d lorsque les niveaux en uranium sont élevés) : (cas du barrage du Drennec)223Ra < 30 Bq/kg sec (LD) <-> 226Ra > 6000 Bq/kg sec => situation atypique [existence d’un excès] • Question : origine ? • est-ce l’homme • est-ce un phénomène naturel (jamais observé ou mentionné)

  5. Stratégie & moyens • Des ressources mutualisées mais indépendantes : • ACRO (BMO) & LSCE (EDF) <-> cultures différentes (complémentaires) • Stratégie : • Etudier la répartition spatiale du phénomène et comparer notamment la situation en aval du SMA avec celle en amont et ailleurs, hors influence • Etudier l’historique des dépôts radioactifs (-) dans le réservoir Saint-Herbot, donc en aval des émissaires de rejets du SMA • En fonction du questionnement, acquérir toute donnée sur les contributions passées du SMA (uranium, plutonium, etc.) • Où : • Le long de l’Ellez, depuis sa source jusqu’à St-Herbot • Vue d’ensemble (aquatique) • Voisinage du SMA (aquatique & terrestre) • En milieu terrestre, à distance du SMA, depuis peu • Supports étudiés : • Sédiments, berges, mousses aquatiques et + en fonction de l’intérêt • Analyses : • Spectrométrie gamma et + en fonction de l’intérêt

  6. Localisation des sites étudiés 06 17 25 11 18 21 12 16 19 20 23 22 26 07 05 04 01 02 03 24 08 10 12 27 09 11 13 15 14

  7. Quelle connaissance disponible ? • Il n’existe aucune publication scientifique, ni même de résultatsde surveillance ou de contrôle,qui font état d’observations similaires dans l’environnementet/ou fournissent des informations de compréhension quant au(x) processus artificiel(s) ou naturel(s) pouvant expliquer une telle manifestation radiologique en regard du contexte industriel et géochimique rencontré dans les Monts d’Arrée. • On peut seulement citer : • quelques publications traitant des processus naturels concernant les radionucléides étudiés mais uniquement pour le milieu marin ; • la publication de Pasquier JL et al (2003) qui relate une contamination ayant eu des conséquence très localisées sur l’environnement et dont la manifestation était similaire Étude plus délicate & longue => construction de connaissances nouvelles

  8. 235U 231Th 231Pa 227Ac 227Th 223Ra 219Rn … 207Pb Le phénomène 700 000 000 a • Sur le bassin versant du réservoir de Saint-Herbot : • la présence d’actinium-227 non supporté • Avec les particules : • rapport 227Ac/235U pouvant au moins être de 10 contre 1 (normalement attendu) • teneurs en 227Ac pouvant être 238U • chez les mousses aquatiques : • rapport 223Ra/227Th compris entre 2 et 8 • teneurs en 223Ra jusqu’à 15% 226Ra (prépondérant) 22ans 19 j 11 j 4 s

  9. Situation en amont et ailleurs • Une situation radiologique qui contraste peu avec celle observée à distance. • En Amont, dans le réservoir St-Michel : • Aucune particularité radiologique ; se rencontre ailleurs, hors des Monts d’Arrée • radioactivité “naturelle” : • Sédiments : 238U varie entre 30 et 40 Bq/kg sec selon les endroits. • Sédiments : excès 210Pb et 226Ra dans couche superficielle ; idem ailleurs • radioactivité “artificielle” : • 137Cs uniquement ; un peu fort ; 32 Bq/kg sec dans les sédiments par ex. • Origine = retombées essais nucléaires atmosphériques principalement • Aucune perturbation due aux rejets anciens (3ème boucle) • Ailleurs, dans le Roudoudour, le Roudouhir et l’Elorn : • Aucune particularité radiologique ; situation comparable à celle de St-Michel

  10. Situation le long de l’Ellez, en aval de Nestavel • Une situation radiologique différente en aval du barrage de Nestavel. (les teneurs sont plus fortes et il existe des disparités qualitatives ou déséquilibres) En aval et pour la radioactivité dite « naturelle »: • Dans les sédiments et les berges • Teneurs en uranium plus fortes : • 238U : 100 Bq/kg sec dans St-Herbot ; 250 Bq/kg sec aux exutoires SMA • Déséquilibres multiples et manifestes pour la famille de l’ 238U • Présence d’un excès en 238U en plus des excès classiques pour 226Ra et 210Pb • Rapport 238U/235U normal • pas de transfert indust. significatif • Excès d’227Ac (descendant de l’235U) uniquement en aval du chenal • Rapport 227Ac/235U > 1 (valeur attendue) • Dans les eaux de l’Ellez • Présence d’227Ac et de ses descendants • Pas de dépassement des critères de potabilité des eaux

  11. Situation dans le chenal de rejets • Une situation radiologique différente des autres endroits investigués. Dans les berges/sol du chenal : cas particulier de l’227Ac (phénomène) • Excès criant d’227Ac (descendant de l’235U) • Rapport 227Ac/235U pouvant être > 10 ! • Teneurs en 227Ac pouvant être comparables à celle de l’238U • Plus fortes valeurs à proximité de la STE • Existence d’une relation 227Ac/137Cs • Et par extension avec les niveaux de radioactivité artificielle • Mais l’inverse n’est pas vrai • Existence d’une relation 227Ac/210Pb • Le 210Pb est un radionucléide « naturel » provenant du radon exhalé • Autre constat intéressant • Rapports des isotopes du plutonium (et teneurs en 241Am) non cohérents avec les retombées • Transferts de transuraniens appartenant normalement au combustible

  12. Premiers constats & résultats [HISTORIQUE] L’analyse des dépôts sédimentaires du réservoir Saint-Herbot révèle : • Dans le cas de l’227Ac (le phénomène) • Excès d’227Ac quelque soit la profondeur • Un phénomène qui existerait depuis au moins 10 ans, voire 20 • Les opérations de démantèlement n’en seraient donc pas à l’origine • Dans le cas des radionucléides artificiels • Du 137Cs est systématiquement détecté, parfois associé à du 60Co • De 29 à 93 Bq/kg sec en 137Cs selon la profondeur • En profondeur, quelques Bq/kg sec (au plus) de 60Co • Origine = rejets d’exploitation de la centrale & retombées pour le 137Cs • Les transuraniens classiques sont présents à l’état de traces • Isotopes du plutonium et américium-241 < 1 Bq/kg sec • Niveaux comparables à ceux des retombées

  13. 238U (234Th) 226Ra min 210Pb 235U 231Pa 227Th (=227Ac) 137Cs 210±9 46±2 497±13 < 14 < 14 54±4 3,1±0,6 Bq/kg sec Bq/kg sec Bq/kg sec Bq/kg sec Bq/kg sec Bq/kg sec Bq/kg sec CONCLUSION On pourrait croire à une origine artificielle : activités nucléaires du SMA MAIS Il y a un constat récent qui force à douter et à faire preuve de la plus grande retenue quant à toute interprétation qui paraîtrait évidente A 4km, au détour d’un chemin, dans un endroit a priori non perturbé par les activités passées du SMA, le phénomène a été observé :

  14. Les suites Suspension de toute interprétation le temps d’étudier ce résultat particulier De nombreuses informations vont devenir indispensables pour poursuivre l’étude Néanmoins, quelque soit l’origine du phénomène : • Celui-ci prend au moins naissance dans l’emprise du SMA • Les stratégies de mesure de la radioactivité de l’environnement ne peuvent faire l’économie des enseignements de cette étude et devraient évoluer en conséquence