Soutenance de thèse de Oumar Telly BAH

Parmi les composés susceptibles d’être émis dans l’atmosphère suite aux rejets accidentels ou chroniques des installations nucléaires, les isotopes radioactifs de l’iode, 131I (demi-vie radioactive = 8,02 jours) et 129I (demi-vie radioactive = 15,7 millions d’années) peuvent être préoccupants pour la santé humaine en raison de leur accumulation possible dans la glande thyroïde. Les produits issus de l’écosystème prairial étant une composante de la chaine élémentaire de l’Homme via l’élevage, pour comprendre, évaluer et prévoir l’impact de l’iode dans ce milieu, il est important d’étudier son dépôt par temps sec. L’absence de paramétrisation des vitesses de dépôt sec d’I2 (Vd) en fonction des paramètres météorologiques (vitesse de frottement du vent, flux de chaleur sensible, …) et des propriétés de surface de l’herbe (résistance stomatique, …) entraine des incertitudes sur les modèles allant jusqu’à deux ordres de grandeur. Dans cette thèse, une méthodologie originale de détermination de la vitesse de dépôt sec d’I2 a été développée. Elle a été basée sur des émissions à court terme (30 minutes à 1 heure) d’iode stable (127I) sous forme I2 dans l’atmosphère en l’absence de précipitations au milieu d’une prairie. La vitesse de dépôt sec d’I2 a été déterminée en rapportant la concentration d’I2 mesurée sur des éprouvettes d’herbe placées à 3 m de l’émissaire à la concentration d’I2 dans l’air mesurée à 26 cm au-dessus des éprouvettes. L’influence des paramètres météorologiques tous mesurés lors des émissions d’I2 sur les Vd a été étudiée. Ensuite, un modèle de dépôt sec d’I2 tenant compte des propriétés physiques et chimiques de l’iode, et des propriétés de surface de l’herbe a été paramétré. Ce modèle repose sur l’analogie électrique dans laquelle le transport d’I2 de l’atmosphère vers la surface est régi par trois résistances (la résistance aérodynamique, la résistance au voisinage de la surface et la résistance niveau de la surface). Ce modèle a été validé dans des conditions météorologiques différentes par des mesures à long terme (30 jours) des transferts sur l’herbe d’129I sous forme I2 émis par l’usine Orano-La Hague. Au cours de cette validation, il a été montré qu’une quantité importante d’I2 déposé est éliminée de l’herbe (7 jours < demi-vie d’élimination biologique d’129I < 9 jours).

Among the compounds that can be emitted into the atmosphere following accidental or chronic releases from nuclear installations, the radioactive isotopes of iodine, 131I (radioactive half-life = 8.02 days) and 129I (radioactive half-life = 15.7 million years) can be preoccupative for human health due to their possible accumulation in thyroid gland. The products from grassland ecosystem being a component of the human food chain via breeding, to assess the impact of iodine in this environment, it is important to study its dry weather deposit. The absence of parameterization of I2 dry deposition velocity as a function of meteorological parameters (wind friction velocity, sensible heat flow, relative humidity, …) and grass surface properties (stomatal resistance, leaf area index, …) causes uncertainties on models up to two orders of magnitude. In this thesis, an original methodology for determining I2 dry deposition velocity was developed. It was based on short-term (30 minutes to 1 hour) emissions of stable iodine (127I) as I2 form in atmosphere in the absence of precipitation in the middle of a grassland. The dry deposition velocity of I2 was determined by dividing the concentration of I2 measured on grass testers placed at 3 m from emission source to the concentration of I2 in the air measured at 26 cm above grass testers. The influence of meteorological parameters all measured during I2 emissions on Vd have been studied. Then, an I2 dry deposition model taking into account the physical and chemical properties of iodine, and the grass surface properties of grass was parameterized. This model is based on the electrical analogy in where the transport of I2 from the atmosphere to the surface is governed by three resistances (the resistance to I2 transport in air, the resistance to I2 transport near surface and resistance to I2 transfer at the surface level). This model was validated under different weather conditions by long-term (30 days) measurements of the transfers in grass of 129I as I2 form emitted by Orano La Hague plant. During this validation, it was shown that a significant amount of deposited I2 is eliminated from grass (7 days < biological elimination half-life of 129I < 9 days).