235U-Brennilis - Pr

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Origine des éléments de la famille de
luranium-235 observés dans la rivière lEllez à
proximité du réacteur nucléaire expérimental EL4
en cours de démantèlement(Mont dArrée
département du Finistère) Premiers résultats
constatsextrait du rapport détapecommunication
du 28 novembre 2006
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Caractéristiques de luranium
Uranium naturel métal lourd - toxique chimique
et nucléaire Constitué de 3 isotopes tous
radioactifs

Émission ? ? ?
Période (années) 4.5x109 7.0x108 2.4x105
poids 99,3 0,7 0,006
Activité spécifique (Bq/g) 12 400 80 000 2,3x108
Insoluble
fonction des conditions doxydo-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 dArrée,
C en uranium importante
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Schémas de désintégration solubilité
forte
faible
réactivité vis à vis des
moyenne
moyenne
solubilité
particules
faible
forte
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Rappel état des lieux 2003 (BMO)

• Dans lEllez
• Du 223Ra, un élément de la famille de
  luranium-235, est détecté à des niveaux très
  significatifs dans les mousses aquatiques
• Cette situation na jamais été observée dans des
  conditions de mesure identiques
• Ni dans dautres cours deau du BV de la rade de
  Brest
• Ni dans les cours deau 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 lt 30 Bq/kg sec (LD) lt-gt 226Ra gt
  6000 Bq/kg sec

gt situation atypique existence dun excès

• Question origine ?
• est-ce lhomme
• est-ce un phénomène naturel (jamais observé ou
  mentionné)

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Stratégie moyens

• Des ressources mutualisées mais indépendantes
• ACRO (BMO) LSCE (EDF) lt-gt 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 lhistorique 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 lEllez, depuis sa source jusquà
  St-Herbot
• Vue densemble (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 lintérêt
• Analyses
• Spectrométrie gamma et en fonction de lintérêt

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Localisation des sites étudiés
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Quelle connaissance disponible ?

• Il nexiste aucune publication scientifique, ni
  même de résultats de surveillance ou de contrôle,
  qui font état dobservations similaires dans
  lenvironnement et/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 dArrée.
• 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 lenvironnement et dont la
  manifestation était similaire

Étude plus délicate longue gt construction de
connaissances nouvelles
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Le phénomène
700 000 000 a

• Sur le bassin versant du réservoir de
  Saint-Herbot
• la présence dactinium-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 jusquà ?15 226Ra
  (prépondérant)

22ans
19 j
11 j
4 s
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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 dArrée
• 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
  lElorn
• Aucune particularité radiologique situation
  comparable à celle de St-Michel

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Situation le long de lEllez, 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 dun excès en 238U en plus des excès
  classiques pour 226Ra et 210Pb
• Rapport 238U/235U normal
• pas de transfert indust. significatif
• Excès d227Ac (descendant de l235U) uniquement
  en aval du chenal
• Rapport 227Ac/235U gt 1 (valeur attendue)
• Dans les eaux de lEllez
• Présence d227Ac et de ses descendants
• Pas de dépassement des critères de potabilité des
  eaux

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Situation dans le chenal de rejets

• Une situation radiologique différente des autres
  endroits investigués.
• Dans les berges/sol du chenal cas particulier
  de l227Ac (phénomène)
• Excès criant d227Ac (descendant de l235U)
• Rapport 227Ac/235U pouvant être gt 10 !
• Teneurs en 227Ac pouvant être comparables à celle
  de l238U
• Plus fortes valeurs à proximité de la STE
• Existence dune relation 227Ac/137Cs
• Et par extension avec les niveaux de
  radioactivité artificielle
• Mais linverse nest pas vrai
• Existence dune 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

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Premiers constats résultats HISTORIQUE

• Lanalyse des dépôts sédimentaires du réservoir
  Saint-Herbot révèle
• Dans le cas de l227Ac (le phénomène)
• Excès d227Ac quelque soit la profondeur
• Un phénomène qui existerait depuis au moins 10
  ans, voire 20
• Les opérations de démantèlement nen seraient
  donc pas à lorigine
• 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 dexploitation de la centrale
  retombées pour le 137Cs
• Les transuraniens classiques sont présents à
  létat de traces
• Isotopes du plutonium et américium-241 lt 1 Bq/kg
  sec
• Niveaux comparables à ceux des retombées

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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 dun chemin, dans un endroit
a priori non perturbé par les activités passées
du SMA, le phénomène a été observé
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Les suites
Suspension de toute interprétation le temps
détudier ce résultat particulier
De nombreuses informations vont devenir
indispensables pour poursuivre létude

• Néanmoins, quelque soit lorigine du phénomène
• Celui-ci prend au moins naissance dans lemprise
  du SMA
• Les stratégies de mesure de la radioactivité de
  lenvironnement ne peuvent faire léconomie des
  enseignements de cette étude et devraient évoluer
  en conséquence