20 - LE STOCKAGE DES DÉCHETS NUCLÉAIRES EN SITE PROFOND
435
J
k C e
s
L
D
max
max
( )
0
1
=
−λ λ
{10}
avec :
k
SD
D
D
L
s =
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
ω
λ
λ
0
tanh
{11}
On pourra simplifier l’expression du courant de sortie de couche en lui donnant une
valeur constante égale à J max pendant une durée
N
J max
.
20.2.3.DÉTERMINATION DE LA DOSE DÉLIVRÉE À LA POPULATION
Connaissant le flux de noyaux radioactifs sortant de la couche, il est possible de
déterminer la dose maximale délivrée à la population critique.
On suppose que les radioéléments sortant de la couche d’argile se dispersent dans
l’eau de la nappe phréatique utilisée par la population critique. Soit J max la valeur
maximale du flux de noyaux. En admettant qu’un équilibre des flux soit atteint, le
même flux se retrouve à l’exutoire de la nappe. Chaque habitant n’ingère qu’une
fraction α de l’eau disponible et le flux des radioéléments ingérés est donc αJ max .
Seule une fraction f de la quantité de radioéléments ingérés se fixe dans l’organisme. Le radioélément est caractérisé par sa période biologique T b , correspondant
à son temps de séjour dans l’organisme, et donc par une constante de temps biologique λ b
T b
=
0 693
,
. La quantité de radioélément r présent dans l’organisme est donc
telle que, à l’équilibre, rλ b = α fJ max . L’activité interne à l’organisme due au radioélément est λ
λα
λ
r
fJ
b
=
max . On suppose que le radioélément se fixe dans un(des) organe(s)
cible(s) de masse m i . Si l’énergie de désintégration du radioélément (en dehors des
neutrinos) est ε, la dose annuelle reçue est A
fJ
m i b
= λε
α
ν
λ
max où l’unité de temps étant
la seconde, ν est la durée de l’année. Si les énergies sont exprimées en joule et les
masses en kilogramme, la dose absorbée est alors exprimée en gray/an. Pour tenir
compte de l’efficacité biologique des rayonnements, on associe à ceux-ci un facteur de qualité Q, valant 1 pour les photons et les électrons, et environ 20 pour les
α. La dose engagée s’exprime alors en sievert. De plus, le radioélément se fixant
préférentiellement dans un ou des organes, la dose moyenne délivrée au corps
entier est plus faible que celle délivrée à ce ou ces organes. Pour tenir compte de
cet effet, on affecte un poids w à chaque organe. Finalement la dose effective
engagée est :
E
w
m
Q
fJ
i
i
i
b
= Σ
λεα
ν
λ
max
{12}
435
J
k C e
s
L
D
max
max
( )
0
1
=
−λ λ
{10}
avec :
k
SD
D
D
L
s =
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
ω
λ
λ
0
tanh
{11}
On pourra simplifier l’expression du courant de sortie de couche en lui donnant une
valeur constante égale à J max pendant une durée
N
J max
.
20.2.3.DÉTERMINATION DE LA DOSE DÉLIVRÉE À LA POPULATION
Connaissant le flux de noyaux radioactifs sortant de la couche, il est possible de
déterminer la dose maximale délivrée à la population critique.
On suppose que les radioéléments sortant de la couche d’argile se dispersent dans
l’eau de la nappe phréatique utilisée par la population critique. Soit J max la valeur
maximale du flux de noyaux. En admettant qu’un équilibre des flux soit atteint, le
même flux se retrouve à l’exutoire de la nappe. Chaque habitant n’ingère qu’une
fraction α de l’eau disponible et le flux des radioéléments ingérés est donc αJ max .
Seule une fraction f de la quantité de radioéléments ingérés se fixe dans l’organisme. Le radioélément est caractérisé par sa période biologique T b , correspondant
à son temps de séjour dans l’organisme, et donc par une constante de temps biologique λ b
T b
=
0 693
,
. La quantité de radioélément r présent dans l’organisme est donc
telle que, à l’équilibre, rλ b = α fJ max . L’activité interne à l’organisme due au radioélément est λ
λα
λ
r
fJ
b
=
max . On suppose que le radioélément se fixe dans un(des) organe(s)
cible(s) de masse m i . Si l’énergie de désintégration du radioélément (en dehors des
neutrinos) est ε, la dose annuelle reçue est A
fJ
m i b
= λε
α
ν
λ
max où l’unité de temps étant
la seconde, ν est la durée de l’année. Si les énergies sont exprimées en joule et les
masses en kilogramme, la dose absorbée est alors exprimée en gray/an. Pour tenir
compte de l’efficacité biologique des rayonnements, on associe à ceux-ci un facteur de qualité Q, valant 1 pour les photons et les électrons, et environ 20 pour les
α. La dose engagée s’exprime alors en sievert. De plus, le radioélément se fixant
préférentiellement dans un ou des organes, la dose moyenne délivrée au corps
entier est plus faible que celle délivrée à ce ou ces organes. Pour tenir compte de
cet effet, on affecte un poids w à chaque organe. Finalement la dose effective
engagée est :
E
w
m
Q
fJ
i
i
i
b
= Σ
λεα
ν
λ
max
{12}