Dispersion de radio-nucléides dans l'environnement
L'Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN) s'intéresse de longue date à la dispersion de radio-nucléides en mer. La connaissance des sources industrielles et le suivi des niveaux de contamination du plateau Nord-Ouest européen lors d'intensives campagnes de mesures dans les années 80 et 90 ont permis, d'une part de confirmer les schémas de circulation générale de la région, d'autre part de montrer la capacité d'un modèle numérique 2D à représenter les niveaux de concentration attendus à cette échelle (Figure 1).
Figure 1 : Comparaison entre les niveaux de radioactivité simulés (en haut) et mesurés (en bas) pour l'antimoine 125 (125Sb), au cours de 6 campagnes.
Ce modèle est ensuite couplé à un modèle de concentration dans les espèces végétales et animales. La figure 2 illustre, au point de suivi de Diélette (à proximité de La Hague), la validité de cette approche afin de prédire l'évolution de la contamination en 137Cs d'une algue brune (Fucus serratus).
Figure 2 : Séries temporelles prédite et mesurée de l'activité de Fucus Serratus en 137Cs, au point de mesure de Diélette.
Le modèle MARS a par ailleurs été mis en œuvre dans le champs proche afin d'examiner sa capacité, et de la développer le cas échéant, à reproduire de façon tridimensionnelle la dispersion de substances dissoutes dans un milieu marin macro-tidal. Ce projet s'est appuyé sur plusieurs campagnes de mesures à proximité du point de rejet marin de l'usine de La Hague, visant à échantillonner à haute fréquence la dispersion spatio-temporelle du panache. Le modèle a été calibré de manière à reproduire l'heure de renverse des courants dans le Raz Blanchard avec une précision de l'ordre de 15 minutes (Figure 3).
Figure 3 : calage temporel des courants
La figure 4 montre, à différentes heures après le rejet, et en conditions de jusant, la structure du panache prédite par le modèle (fond d'image), et les valeurs de concentration mesurées aux mêmes heures (représentées par les points superposés aux à-plats de couleurs).
Figure 4 : Concentrations de Tritium simulées et mesurées toutes les 15 minutes, sur une durée de 4 heures.
Références
Fiévet B., Plet D. (2002) Estimating biological half-lives of radionuclides in marine compartments from environmental time-series measurements. Journal of Environmental Radioactivity.
Bailly du Bois P., Dumas F., Solier L., 2005. Hydrodynamic modelling of short-term dispersion in a macro-tidal sea, validation by high-resolution radionuclide tracer measurements. Radioprotection, Proceedings ECORAD 2004 "The scientific basis for environment protection against radioactivity" Aix-en-Provence (France), 6-10 September, 2004. Edited by: J.C. Barescut, J.C. Gariel and J.M. Péres 40(1):563-568.
Bailly du Bois P., Dumas F., 2005. Fast hydrodynamic model for of medium- and long-term dispersion in seawater in the English Channel and southern North Sea, qualitative and quantitative validation by radionuclide tracers. Ocean Modelling Vol 9/2 pp 169-210.
Bailly du Bois P., 2007. Exemple de modélisation pour étudier la dynamique des masses d'eaux océaniques. "Cycles biogéochimiques et écosystèmes continentaux", Académie des Sciences, rapport sur la science et la technologie n°27, EDP Sciences 2007-27 p.352 - 354.
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Pascal Bailly Du Bois : Pascal.Bailly.Du.Bois@irsn.fr
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