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Radioprotection et ingénierie nucléaire
– les transuraniens, émetteurs alpha, comme le plutonium 238, dangereux par inhalation
mais peu transférables dans les sols et les plantes,
– les émetteurs bêta à vie longue comme le carbone 14, l’iode 129,
– le tritium, émetteur bêta qui sous la forme d’eau tritiée se comporte comme l’eau dont
on connaît l’importance dans le cycle du vivant.
Les voies de transfert considérées ont pour origine les rejets effectués dans l’atmosphère,
sous forme gazeuse ou particulaire, qui peuvent se déposer sur les sols et les plantes par
voie sèche ou humide (pluie), ou les rejets liquides, qui se diluent dans des eaux de surface
ou souterraines, ultérieurement utilisées pour l’irrigation des cultures ou l’abreuvement du
bétail.
En radioécologie on trouve deux grands types de modèles : d’une part les modèles de type
déterministe, (IAEA, 1982 ; Müller et Pröhl, 1993) dérivés d’observations empiriques et de
considérations sur la physique des phénomènes, qui utilisent des notions de facteurs de
transfert, et d’autre part les modèles où le système observé est divisé en compartiments.
Dans ce dernier cas, les échanges entre compartiments sont quantifiés à l’aide d’un coefficient dit de relaxation. L’écriture de l’ensemble conduit à un système comprenant autant
d’équations différentielles que de compartiments, que l’on résout par une méthode numérique, (Ward Whicker et Kirschner, 1987 ; Brown et al., 1988). Dans le présent document,
on citera plutôt les modèles de type déterministe, qui se situent plus près des observations
réalisées et de la nature des phénomènes.
Il existe une autre subdivision selon que les modèles sont destinés à effectuer des évaluations dans le cadre des rejets de routine des installations ou dans le cas de rejets accidentels limités dans le temps. Dans le premier cas, on considère généralement que les rejets
sont continus et constants, ce qui conduit à un état d’équilibre entre les apports et les
pertes pour différents éléments du milieu. Dans le second cas, les équations utilisées
doivent tenir compte de la dimension temps.
A2.2. Aperçu concernant la dispersion
On appelle dispersion d’un polluant rejeté le résultat de la superposition de deux
phénomènes : le transport par la masse fluide réceptrice en mouvement, air ou eau, et la
dilution de ce polluant qui résulte essentiellement de la turbulence du fluide « porteur ».
A2.2.1. Dispersion dans l’atmosphère
Le modèle du « panache gaussien » est le plus simple et le plus largement répandu
(Simmonds et al.,1995). Dans ce modèle, qui s’applique à un gaz parfaitement miscible
dans l’atmosphère, on suppose qu’après émission, le polluant est transporté à la vitesse
moyenne du vent et qu’il subit dans le sens vertical et dans le sens horizontal une dilution.
Cette dilution obéit à une loi de distribution gaussienne dont le maximum se situe dans
l’axe du panache, et qui est caractérisée par son écart-type. En général on assimile les
aérosols à des gaz.
L’écart-type de ces distributions gaussiennes dépend du pouvoir dispersif de l’atmosphère,
lui-même lié à la turbulence. En première approximation, on considère que plus la vitesse
du vent augmente, plus la turbulence augmente, et par conséquent plus la dispersion est
importante. C’est pour cette raison qu’on ne considère pas comme possible une situation
Radioprotection et ingénierie nucléaire
– les transuraniens, émetteurs alpha, comme le plutonium 238, dangereux par inhalation
mais peu transférables dans les sols et les plantes,
– les émetteurs bêta à vie longue comme le carbone 14, l’iode 129,
– le tritium, émetteur bêta qui sous la forme d’eau tritiée se comporte comme l’eau dont
on connaît l’importance dans le cycle du vivant.
Les voies de transfert considérées ont pour origine les rejets effectués dans l’atmosphère,
sous forme gazeuse ou particulaire, qui peuvent se déposer sur les sols et les plantes par
voie sèche ou humide (pluie), ou les rejets liquides, qui se diluent dans des eaux de surface
ou souterraines, ultérieurement utilisées pour l’irrigation des cultures ou l’abreuvement du
bétail.
En radioécologie on trouve deux grands types de modèles : d’une part les modèles de type
déterministe, (IAEA, 1982 ; Müller et Pröhl, 1993) dérivés d’observations empiriques et de
considérations sur la physique des phénomènes, qui utilisent des notions de facteurs de
transfert, et d’autre part les modèles où le système observé est divisé en compartiments.
Dans ce dernier cas, les échanges entre compartiments sont quantifiés à l’aide d’un coefficient dit de relaxation. L’écriture de l’ensemble conduit à un système comprenant autant
d’équations différentielles que de compartiments, que l’on résout par une méthode numérique, (Ward Whicker et Kirschner, 1987 ; Brown et al., 1988). Dans le présent document,
on citera plutôt les modèles de type déterministe, qui se situent plus près des observations
réalisées et de la nature des phénomènes.
Il existe une autre subdivision selon que les modèles sont destinés à effectuer des évaluations dans le cadre des rejets de routine des installations ou dans le cas de rejets accidentels limités dans le temps. Dans le premier cas, on considère généralement que les rejets
sont continus et constants, ce qui conduit à un état d’équilibre entre les apports et les
pertes pour différents éléments du milieu. Dans le second cas, les équations utilisées
doivent tenir compte de la dimension temps.
A2.2. Aperçu concernant la dispersion
On appelle dispersion d’un polluant rejeté le résultat de la superposition de deux
phénomènes : le transport par la masse fluide réceptrice en mouvement, air ou eau, et la
dilution de ce polluant qui résulte essentiellement de la turbulence du fluide « porteur ».
A2.2.1. Dispersion dans l’atmosphère
Le modèle du « panache gaussien » est le plus simple et le plus largement répandu
(Simmonds et al.,1995). Dans ce modèle, qui s’applique à un gaz parfaitement miscible
dans l’atmosphère, on suppose qu’après émission, le polluant est transporté à la vitesse
moyenne du vent et qu’il subit dans le sens vertical et dans le sens horizontal une dilution.
Cette dilution obéit à une loi de distribution gaussienne dont le maximum se situe dans
l’axe du panache, et qui est caractérisée par son écart-type. En général on assimile les
aérosols à des gaz.
L’écart-type de ces distributions gaussiennes dépend du pouvoir dispersif de l’atmosphère,
lui-même lié à la turbulence. En première approximation, on considère que plus la vitesse
du vent augmente, plus la turbulence augmente, et par conséquent plus la dispersion est
importante. C’est pour cette raison qu’on ne considère pas comme possible une situation