Optimisation de l exposition et de la gestion des déchets pour différents rejets accidentels Philippe GUETAT CEA / France IAEA - Madrid 2016 1
Que signifie optimisation? Analyse Multicritère fondée sur des réalités Protection: radiologique et conventionnelle Richesse : des pays et des individus Temps, travail et plaisir de vivre Définition de la frontière entre : concentration + dilution + confinement => dispersion => déchets radioactifs sans déchet 2
Ce qu il faut éviter Non, de l autre côté de la rue mais ici il y a de la lumière Vous êtes sûr d avoir perdu quelque chose ici? 3
I VALEURS DE REFERENCE 4
Quels critères? Critère de Dose 0.1 msv - 1 msv - 20 msv - 100 msv 0.3 Sv 5 Sv gamme naturelle Débit de Dose : Sv en 1 an, 1 mois, 1 jour? Externe interne (inhalation/ ingestion 1 st récolte & suivantes) Activité Massique, surfacique. aliments : en kbq/kg Déchets : en kbq/kg ou Sv.h -1.m -2 Evolution dans le temps 4 Ordres de grandeur, pas noir ou blanc, Le temps est important, Les marges de Protection sont-elles utiles? 5
Quel danger? La fonte de combustible est nécessairement associées à une libération d énergie importante. Les Rejets chauds sont ainsi émis à très grande hauteur ce qui apporte une protection importante pour le voisinage. L évacuation induit d autres dangers, plus conventionnels mais tout à fait tangibles. Le remède peut être pire la maladie, en particulier quand elle est imaginaire. 6
Valeurs de référence comme éléments d optimization Relation entre dose & risque relatif pour les cancers solides et les leucémies : Hiroshima Nagasaki Référence CIRP : 0.001, 0.02 et 0.1 Sv Au Japon: 0.3 Sv pour les travailleurs = un bon choix Pas d effets cliniques pas d effet aléatoire détectable 7
Dommages à l ADN à court terme? Dommages à l ADN cellules de thyroide spontanés et normaux sur 1 mois Chernobyl jeunes enfants Fukushima jeunes enfants exposition - 3Gy (2 et +) Max 0.08Gy cassures simple brin Perte de Nucléobase Modification des bases Cassure Doublebrins 300 000 1700000 400 000 100 000 3000 80 6000 160 240 120 (50%) 3 (1%) aucun effet ne sera visible (existera) au Japon 8
Dommages à l ADN à long terme? Dommages à l ADN par cellule andperjour «spontanés et normaux» Dommages Radio-induits débit 100 milligray/an Cassure simple brin 10 000-55 000 0.3 Perte de Nucléobase 12 600 Modification de bases 3 200 0.6 Cassure Double-brins 8 0.012 (Burkart W et al. CR Acad Sci III 1999; 322:89-101; Ward JF Prog Nucl Acids Res Mol Biol. 1988; 35: 95-125) 9
Valeurs de Référence pour les aliments Bq/kg Aliments enfant Production laitières Autres aliments majeur Aliment liquide (CA), & eau (OMS) Aliments mineurs I131 150 /100 500 / 100 2000/ 100 125 / 10 20000 Césium 134-137 400/ 1000 1000 / 1000 1250 / 1000 1000 / 10 12500 Aliments du bétail Porc.. 1350 Poule, agneaux, veaux. 2500 Autres. 5000 Tritium - / 1000 -/ 10000 / 10000 -/ 10000 (comme molécules organiques) Pu239 1 / 1 20 / 10 80 / 10 20 / 1 800 À la 1 ère récolte, l interdiction de consommation est fondamentale 0.1 msv : très bas mais aujourd hui inévitable. Aucune raison de choisir des valeurs plus basses (Maximum, moyenne, 95%? M= Max/10) 10
Depöts transferts débit de dose horaire et annuel, activité massique Casdudépôtsec:1MBq.m -2 dedépôttotal External irradiation Surfaceinfinie Cs134 5.5 µsv.h -1 33mSv.an -1 Homogèneaprès labour Cs137 2. µsv.h -1 12mSv.an -1 Cs134 0.9 µsv.h -1 5,3mSv.an -1 Fed.Guidn 12 Depth30cm Cs137 0.33 µsv.h -1 2mSv.an -1 3 Bq/g Végétaux dépôtfoliaire aérosols 10 6 Bq.kg -1 culture en Par transfert Sol-plante Lait de vache feed contamination Cs134137 30 300 Bq.kg -1 Cs134137 1.10 5 Bq.L -1 max Viandeboeuf sol>herbe>beaf Cs137 50 500 Niveau d Exemption Bq.kg -1 BSS-Transport Cs134137 10Bq.g -1 cours Cultures suivantes court terme Longterme 1 to 5 kg FreshW.m -2 (poids frais) (Modèle dynamique) 2-3 MBq.m -2 de Cs 137, une frontière physique 11
Débit de dose externe en fonction du temps pour 2 MBq.m -2 de chaque Cs et autres critères 160µSv/h 8 Te I Lait et viande : alim importé d ailleurs 134 Cs Vég, lait et viande < 1000 Bq.kg -1 avec aliments locaux 0 labour Décroissance Radioactive 4-5 3 14 µsv/h = 90 msv.y -1 2.4 µsv/h = 14 msv.y -1 137 Cs 4 msv.y -1 1 mois 1 an 5 years 2 (ou 3?) MBq.m -2 de Cs 137, cohérence dans les critères 12
Une illustration >1 >2 13
Relation surface concernée niveau du dépôt Bq/m² 1,0E+07 1,0E+06 1,0E+05 1,0E+04 1,0E+03 Sols exposition externe - 200 400 600 800 1 000 km² Végétaux présents au moment de l accident 14
II - DECHETS 15
Remédiation et gestion des déchets Le bon déchet est le déchet qui n existe pas. Le sol est une richesse à préserver. L agriculteur est une ressource rare et précieuse. Les aliments constituent une préoccupation importante mais de court terme. (limite souple : cf. Finlande) Pour éviter la production de déchets labour, bêchage (pas plus profond que d habitude). Broyage et enfouissement des végétaux par labour/bêchage. Distribution d aliments non souillés Sil y a du lait contaminé, élimination à la ferme par épandage (cf. lisier) 16
III AUTRES RADIONUCLEIDES 17
Tritium, eau tritiée Présent dans CANDU & ITER (risque = incendie?) eau (HTO), organique (dans l environnement, plantes), (Gaz HT: sans risque), hydrides métalliques. HTO : Très faible radiotoxicité (turnover rapide) Très rapide décroissance dans les plantes en 2 jours (100 to 1000). Pas bioaccumulation, ni bioconcentration. (élement majeur) Pas de risque sanitaire, mais un risque psychologique. Interdiction de récolte pour qq jours et qq km pour 10 g T sous forme HTO. Valeur de référence value 10 4 Bq/kg bcp trop bas à court terme. Devrait être 10 6 10 7 Bq/kg pour l intervention. La dilution est absolument la meilleure solution, (spécialement dans l océan). 18
Plutonium Valorisation du combustible usé Métal dense, non-volatil, sans irradiation externe, un élément non-métabolisé. Transfert aux plantes & animaux très faible. La resuspension est d importance mineure. Pour un rejet standard de 1g, restriction de consommation pour les légumes feuille sur quelques km. L Incinération est possible mais sans intérêt. Les calculs d impact standard sont très surestimés. (densité, lavage des vég., facteurs de dose grosses particules ou ing) 19
Conclusions Un accident nucléaire majeur n a aujourd hui pas d effets sanitaires, et les effets environmentaux & déchets sont essentiellement psychologiques, si restriction alimentaire passagère (essentiellement pour les enfants). (Loi linéaire et sans seuil) Une cohérence entre les critères est nécessaire. La dilution doit prendre une large part dans la gestion post-accidentelle. L interdiction de consommation peut être pratiquée à large échelle. Les sols doivent être préservés. Les experts ne devraient pas stresser la population et les décideurs. 20