Upload
sylvestre-carriere
View
107
Download
5
Embed Size (px)
Citation preview
Les radionucléides dans l’environnement
Les radionucléides dans l’environnement Evaluation du risque écologique des faibles doses en situations d’expositions chroniques
Rodolphe GILBINLaboratoire de Radioécologie et EcotoxicologieCadarache
Plan du cours Plan du cours
Généralités/ RappelsGénéralités/ Rappels
L’IRSN en quelques mots
Notions de base sur la radioactivité
Les sources de radioactivité et de rayonnements ionisants
La radioprotection de l’environnementLa radioprotection de l’environnement
Contexte historique et réglementaire : Vers la mise en place des méthodes
La caractérisation du risque écologique
Cas d’applicationCas d’application
impact radiotoxique et impact chimique de l’uranium en avan des anciens sites miniers
3
2
1
Plan du cours Plan du cours
Généralités/ RappelsGénéralités/ Rappels
L’IRSN en quelques mots
Notions de base sur la radioactivité
Les sources de radioactivité et de rayonnements ionisants
La radioprotection de l’environnementLa radioprotection de l’environnement
Contexte historique et réglementaire : Vers la mise en place des méthodes
La caractérisation du risque écologique
Cas d’applicationCas d’application
impact radiotoxique et impact chimique de l’uranium en avan des anciens sites miniers
3
2
1
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 4/83
L’ en quelques mots
Qui sommes-nous ?
Institut créé par la loi sur l'AFSSE* + décret n°2002-254
Etablissement public industriel et commercial (EPIC)
Sous la tutelle conjointe des ministres chargés de la Défensel'Environnementl'Industriela Recherchela Santé.
Plus de 1 500 experts et chercheurs
*Agence française de sécurité sanitaire environnementale
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 5/83
Contrôle et expertise séparés
N'exerce pas de fonction d'autorité de contrôle (géré par l’ASN)
plus de transparence :
l'expertise technique est séparée de la fonction d'autorité de contrôle
(autorisations et décisions à caractère réglementaire)
L’
Parties prenantes (CLI)
Société civile
Parties prenantes (CLI)
Parties prenantes (CLI)
Société civile
Exploitant
Concepteurs constructeurs
ExploitantExploitant
Concepteurs constructeurs
Autorités publiques
Parlement
Autorités publiquesAutorités publiques
Parlement
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 6/83
Radioprotection de l’Environnement// Le rôle d’expert de l’IRSN
Synthèses scientifiquesUNSCEAR
Propositions deGestion
Organismes internationaux
Recherche etexpertiseinternationale Euratom, UIR
Recherchesur les risques
Parlement,Autorités publiques
Concepteurs, constructeursExploitants
Société civile
CLI,…
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 7/83
Expertise et recherche
Dans 5 domaines de compétence :
L’
1. La sûreté nucléaire
2. La sûreté des transports de matières radioactives et fissiles
3. La protection des travailleurs, de la population et de l’environnement contre les rayonnements ionisants
4. La protection et le contrôle des matières nucléaires
5. La protection des installations nucléaires et des transports de matières radioactives et fissiles contre les actes de malveillance
Plan du cours Plan du cours
Généralités/ RappelsGénéralités/ Rappels
L’IRSN en quelques mots
Notions de base sur la radioactivité
Les sources de radioactivité et de rayonnements ionisants
La radioprotection de l’environnementLa radioprotection de l’environnement
Contexte historique et réglementaire : Vers la mise en place des méthodes
La caractérisation du risque écologique
Cas d’applicationCas d’application
impact radiotoxique et impact chimique de l’uranium en avan des anciens sites miniers
3
2
1
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 9/83
La radioactivité
Noyau d’atomes stables avec électrons
Emission de particules
énergétiques
Noyau d’atomes instables
Isotope : élément chimique différant par le nombre de neutrons (13C, 14C)Radioélément : élément qui n’existe qu’à l’état radioactif (U, Pu, Am)Radionucléide : Isotope radioactif d’un élément (60Co)
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 10/83
émetteurs : émission d’un noyau d’hélium
émetteurs : émission d’un électron ou positron
émetteurs : émission d’un rayon électromagnétique
Ernest Rutherford(1871-1937)
identifia les rayons alpha, bêta et gamma
La radioactivité
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 11/83
Définitions: la période (ou demi-vie)Temps nécessaire à la désintégration de la moitié des atomes d’un radionucléide (T)
T
t
eAtA
)2ln(
)0()(
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 12/83
Définitions: l’activitéNombre de désintégrations nucléaires spontanées
produites par un radionucléide
unité: Becquerel (Bq)1 désintégration par seconde
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 13/83
Notion d’équilibre radioactif1. L'équilibre radioactif
met environ 2 millions d'années à s'établir au sein de la filiation de l‘238U :- quelques mois pour 234Th et 234Pa- des millénaires pour ceux dont la période est la plus longue
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 14/83
Notion de filiation radioactive
Filiation radioactive : succession de transformations d’un isotope père en un isotope fils radioactif, jusqu’à obtention d’un noyau stable
Plan du cours Plan du cours
Généralités/ RappelsGénéralités/ Rappels
L’IRSN en quelques mots
Notions de base sur la radioactivité
Les sources de radioactivité et de rayonnements ionisants
La radioprotection de l’environnementLa radioprotection de l’environnement
Contexte historique et réglementaire : Vers la mise en place des méthodes
La caractérisation du risque écologique
Cas d’applicationCas d’application
impact radiotoxique et impact chimique de l’uranium en avan des anciens sites miniers
3
2
1
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 16/83
Les sources de radioactivité et de rayonnements ionisants
Sources d’origine naturelle
Production d’énergie nucléaire : le cycle du combustible nucléaireUtilisation diffuse de sources radioactives (industrie/médecine/recherche)Transport des matières radioactives : environ 300 000 colis transportés annuellement sur le territoire (pour 2/3 : usage médical, pharmaceutique et industriel)
Retombées atmosphériques globales de radionucléides
Sites contaminés par des activités anciennes – Cas particulier de l’industrie du radium
Activités non nucléaires tendant à renforcer la radioactivité naturelle : thermalisme, extraction de matières premières, cendres de combustion…
Activités nucléaires intéressant la Défense : armement nucléaire, propulsion nucléaire (sous-marins, porte-avions)…
Le risque nucléaire accidentelUtilisation de molécules marquées (radiopharmaceutiques)
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 17/83
Lors de la formation de la Terre, il y a 5 milliards d’années, la matière Lors de la formation de la Terre, il y a 5 milliards d’années, la matière comprenait des atomes stables et instables. Depuis, la majorité d’entre comprenait des atomes stables et instables. Depuis, la majorité d’entre eux se sont désintégrés et ont fini par atteindre la stabilité.eux se sont désintégrés et ont fini par atteindre la stabilité.
Il subsiste aujourd’hui des atomes radioactifs naturels :Il subsiste aujourd’hui des atomes radioactifs naturels : les les primordiauxprimordiaux (présents au moment de la formation de la Terre) : (présents au moment de la formation de la Terre) : 4040K, K, 8787Rb, Rb, 238238U...U... les les radionucléides secondairesradionucléides secondaires, descendants radioactifs des , descendants radioactifs des primordiaux primordiaux 226226Ra, Ra, 222222RnRn
Origine des radionucléides : naturels
Les rayonnements Les rayonnements cosmiques sont des flux de cosmiques sont des flux de particules (essentiellement particules (essentiellement d’ions) qui sillonnent l’espace d’ions) qui sillonnent l’espace de notre galaxie. Leur de notre galaxie. Leur interaction avec les atomes interaction avec les atomes présents dans l’atmosphère présents dans l’atmosphère produit des produit des radionucléides radionucléides “cosmogéniques“cosmogéniques”” (14C, 7Be, (14C, 7Be, 22Na, 3H)22Na, 3H)
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 18/83
Quelques exemples de niveaux de radioactivité naturelleQuelques exemples de niveaux de radioactivité naturelle : :
Granit : Granit : 1000 Bq/kg1000 Bq/kg
Corps humain : Corps humain : 9000 Bq pour un individu de 70 kg , 9000 Bq pour un individu de 70 kg ,
dont 5000 Bq de dont 5000 Bq de 4040K et 4000 Bq de K et 4000 Bq de 1414CC
Lait :Lait : 80 Bq/l 80 Bq/l
Eau de mer : Eau de mer : 10 Bq/l ; 10 Bq/l ;
eau de surface : eau de surface : <1 Bq/l ; <1 Bq/l ;
eau minérale : eau minérale : 2 à 4 Bq/l2 à 4 Bq/l
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 19/83
Les sources de radioactivité et de rayonnements ionisants
Sources d’origine naturelle
Production d’énergie nucléaire : le cycle du combustible nucléaireUtilisation diffuse de sources radioactives (industrie/médecine/recherche)Transport des matières radioactives : environ 300 000 colis transportés annuellement sur le territoire (pour 2/3 : usage médical, pharmaceutique et industriel)
Retombées atmosphériques globales de radionucléides
Sites contaminés par des activités anciennes – Cas particulier de l’industrie du radium
Activités non nucléaires tendant à renforcer la radioactivité naturelle : thermalisme, extraction de matières premières, cendres de combustion…
Activités nucléaires intéressant la Défense : armement nucléaire, propulsion nucléaire (sous-marins, porte-avions)…
Le risque nucléaire accidentelUtilisation de molécules marquées (radiopharmaceutiques)
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 20/83
Le cycle du combustible nucléaire
http://www.cea.fr/jeunes/themes/les_dechets_radioactifs/le_cycle_du_combustible ©CEA
Origine de l’uranium
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 21/83
Carte d’identité : uranium1.Terres rares, actinides
2.« Métal » lourd => chimiotoxicité
3.Uranium naturel : composé de trois isotopes radioactifs => radiotoxicité
4. 235U seul élément fissible naturel
5.Fission 200 MeV/atome > 106 x énergie produite par masse équivalente combustibles fossiles
6.Matière première initiale pour toute l’industrie nucléaire (combustible nucléaire)
Origine de l’uranium
238U 235U 234U
Répartition en masse (%) Répartition en activité (%)
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 22/83
Produits de fissionProduits de fission : sous l’effet du flux neutronique, l’uranium est scindé : sous l’effet du flux neutronique, l’uranium est scindé
en noyaux moins lourds (en noyaux moins lourds (137137Cs, Cs, 131131II, , 133133Xe, Xe, 103+106103+106Ru..) Ru..)
Produits d’activationProduits d’activation : le flux de neutrons : le flux de neutrons nécessaires à la réaction de fission nécessaires à la réaction de fission
active divers éléments stables, qui deviennent radioactifsactive divers éléments stables, qui deviennent radioactifs((3838Cl, Cl, 33H, H, 5454Mn, Mn, 6565Zn, Zn, 58-6058-60Co (Origine le Nickel), Co (Origine le Nickel), 110m110mAg...) Ag...)
TransuraniensTransuraniens : générés par : générés parcapture neutroniquecapture neutronique((235235U, U, 238+239238+239Pu, Pu, 241241Am...) Am...)
Les radionucléides produits lors du fonctionnement normal
En plus des élémentsEn plus des éléments
Primordiaux et secondairesPrimordiaux et secondaires
CosmogéniquesCosmogéniques
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 23/83
Les sources de radioactivité et de rayonnements ionisants
Sources d’origine naturelle
Production d’énergie nucléaire : le cycle du combustible nucléaireUtilisation diffuse de sources radioactives (industrie/médecine/recherche)Transport des matières radioactives : environ 300 000 colis transportés annuellement sur le territoire (pour 2/3 : usage médical, pharmaceutique et industriel)
Retombées atmosphériques globales de radionucléides
Sites contaminés par des activités anciennes – Cas particulier de l’industrie du radium
Activités non nucléaires tendant à renforcer la radioactivité naturelle : thermalisme, extraction de matières premières, cendres de combustion…
Activités nucléaires intéressant la Défense : armement nucléaire, propulsion nucléaire (sous-marins, porte-avions)…
Le risque nucléaire accidentelUtilisation de molécules marquées (radiopharmaceutiques)
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 24/83
Les retombées atmosphériques globales de 1959 à nos jours
1er Tir Français au Sahara
1er Tir Français au Sahara
Tirs ChinoisTirs Chinois
TchernobylTchernobyl
AlgesirasAlgesiras
Tirs Russes et Américains
Tirs Russes et Américains
Activité volumique du césium 137 particulaire dans l’air, mesurée par le
réseau d’observation OPERA
Ces aérosols radioactifs sont retombés au sol, soit par voie sèche, soit par voie humide, laissant un marquage des sols plus ou moins persistant
Tir atmosphérique – Nevada - USA
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 25/83
Les essais militaires : 1956-1963Les essais militaires : 1956-1963
-Libération dans l’atmosphère de produits de fission -Libération dans l’atmosphère de produits de fission nucléaire nucléaire
-En 1963, plus de 8500 bombes de type Hiroshima -En 1963, plus de 8500 bombes de type Hiroshima (Signature du traité de Moscou, 1967)(Signature du traité de Moscou, 1967)
Exemple de radionucléides retrouvés : Exemple de radionucléides retrouvés : Le césium 137, le strontium 90 et le plutonium 238 et 239Le césium 137, le strontium 90 et le plutonium 238 et 239
2000 essais nucléaires ont été effectués (1995)2000 essais nucléaires ont été effectués (1995)Signature du traité d’interdiction en 1996Signature du traité d’interdiction en 1996
Rôles des essais nucléaires :Rôles des essais nucléaires :- développement de nouvelles armes- développement de nouvelles armes- acquisition de nouvelles données physiques- acquisition de nouvelles données physiques
pour alimenter les programmes de simulation pour alimenter les programmes de simulation pour mesurer l’impact des explosions nucléaires sur les communications pour mesurer l’impact des explosions nucléaires sur les communications
et les armes nucléaireset les armes nucléaires
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 26/83
Les sources de radioactivité et de rayonnements ionisants
Sources d’origine naturelle
Production d’énergie nucléaire : le cycle du combustible nucléaireUtilisation diffuse de sources radioactives (industrie/médecine/recherche)Transport des matières radioactives : environ 300 000 colis transportés annuellement sur le territoire (pour 2/3 : usage médical, pharmaceutique et industriel)
Retombées atmosphériques globales de radionucléides
Sites contaminés par des activités anciennes – Cas particulier de l’industrie du radium
Activités non nucléaires tendant à renforcer la radioactivité naturelle : thermalisme, extraction de matières premières, cendres de combustion…
Activités nucléaires intéressant la Défense : armement nucléaire, propulsion nucléaire (sous-marins, porte-avions)…
Le risque nucléaire accidentelUtilisation de molécules marquées (radiopharmaceutiques)
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 27/83
Le risque nucléaire accidentelPrincipaux types de situations accidentelles
Les accidents de réactivité impliquant des matières fissiles (ou accidents de criticité) :
Une soixantaine d’accidents connus depuis 1945 : aux USA et en ex. URSS – 1 accident en Europe (Grande-Bretagne)
Cas des réacteurs nucléaires (électrogène ou de recherche) : perte de contrôle de la réaction en chaîne d’un réacteur – Exemple : Tchernobyl 1986
Cas des usines du cycle du combustible : mauvaise gestion des matières fissiles (masse critique présente en un lieu et géométrie) – Exemple : accident de Tokaï Mura 1999 (16 kg d’U vs 2,3 kg en conditions normales)
Les accidents de perte de refroidissement du réacteur : endommagement du combustible puis fusion du cœur – exemple : Three Misles Island 1979 (panne pompes de refroidissement circuit secondaire)
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 28/83
Le risque nucléaire accidentel (2)Les accidents de perte de confinement des matières radioactives :
Incendie dans une installation nucléaire (ex. : Tokaï Mura 1997 incendie et explosion de déchets faible activité dans bitume)
Incinération d’une source radioactive (ex. : Algésiras 1997, incinération source de 137Cs dans four aciérie)
Perte ou abandon , détérioration d’une source scellée de forte activité (ex. : Goiania 1987, source médicale de 137Cs)
Usine de Tokaï Mura - Japon Démolition de maisons contaminées
à Goiania - Brésil
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 29/83
Les sources de radioactivité et de rayonnements ionisants
Sources d’origine naturelle
Production d’énergie nucléaire : le cycle du combustible nucléaireUtilisation diffuse de sources radioactives (industrie/médecine/recherche)Transport des matières radioactives : environ 300 000 colis transportés annuellement sur le territoire (pour 2/3 : usage médical, pharmaceutique et industriel)
Retombées atmosphériques globales de radionucléides
Sites contaminés par des activités anciennes – Cas particulier de l’industrie du radium
Activités non nucléaires tendant à renforcer la radioactivité naturelle : thermalisme, extraction de matières premières, cendres de combustion…
Activités nucléaires intéressant la Défense : armement nucléaire, propulsion nucléaire (sous-marins, porte-avions)…
Le risque nucléaire accidentelUtilisation de molécules marquées (radiopharmaceutiques)
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 30/83
Utilisation de radiopharmaceutiques
1. Diagnostic et explorations fonctionnelles in vivo (couplage potentiel à molécule vectrice , scintigraphie)
2. Diagnostic in vitro
3. Radiothérapie métabolique (< ou > 740 MBq)Radio-isotope
sPériode
Emission
99mTc 6 h , e-
133Xe 5 j X, , - , e-
131I 8 j - ,
201Tl 3 j , e-
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 31/83
Point réglementaire
Sanitaires
Collecteur d’établissement
Eaux usées ville
Eaux usées établissement
Cuves Tampon
Fosse sceptique
Autres services Services de médecine nucléaire
Station d’épuration
Chambres d’hospitalisation
Laboratoires chauds
Cuves tampon thérapie
>740 MBq
Dilution 10
Dilution 100
< 100Bq/L
< 100 Bq/L 131I< 1000 Bq/L 99mTc
•Circulaire DGS/SD7 D/DHOS/E4 n°2001-323
< 7Bq/L
•Arrêté du 30 octobre 1981
Patients ambulatoires
(petite thérapie < 740 MBq)
Rejets non contrôlés
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 32/83
Réseau Téléhydro IRSNSondes gamma fixes enregistrant les activités volumiques de l’iode 131 et du technétium 99 métastable des eaux usées à l’entrée des stations d’épuration
Toulouse Ginestous
Activité moyenne du technétium 99 métastable à Toulouse en 2004
0
20
40
60
80
100
120
140
0:00 12:00 0:00 12:00 0:00 12:00 0:00 12:00 0:00 12:00 0:00 12:00 0:00 12:00 0:00
Heure
Act
ivité
(Bq/
l)
Lundi Mardi Mercredi Jeudi Vendredi Samedi Dimanche
Plan du cours Plan du cours
Généralités/ RappelsGénéralités/ Rappels
L’IRSN en quelques mots
Notions de base sur la radioactivité
Les sources de radioactivité et de rayonnements ionisants
La radioprotection de l’environnementLa radioprotection de l’environnement
Contexte historique et réglementaire : Vers la mise en place des méthodes
La caractérisation du risque écologique
Cas d’applicationCas d’application
impact radiotoxique et impact chimique de l’uranium en avan des anciens sites miniers
3
2
1
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 34/83
La protection de l’environnement est pour l’instant considérée comme assurée par le postulat de la publication n°60 de la CIPR (1991)
« La Commission pense que le niveau de maîtrise de l’environnement nécessaire pour protéger l’homme à un degré considéré aujourd’hui comme valable permettra aux autres espèces de ne pas être en danger »
Radioprotection de l’Environnement// la situation actuelle
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 35/83
Radioprotection de l’Environnement//Objections au postulat de la CIPR et limites du système actuel
1/4 Ne s’applique pas aux écosystèmes où l’homme est absent (ex. fonds marins…) et pourraît ne pas être valable à toutes les échelles de temps et d’espace
2/4 Manque d’harmonisation avec les préoccupations actuelles de protection de l’environnement (habitats, biodiversité, prévention des pollutions)
3/4 Diverses utilisations de la radioactivité ; accroissement du stock de déchets radioactifs qui en résulte ; contexte national unique (fortement
nucléarisé)
4/4 Absence de méthodes éprouvées et de critères spécifiques pour la protection de l’environnement (critères de protection et voies d’exposition spécifiques)
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 36/83
Radioprotection de l’Environnement//Objections au postulat de la CIPR et limites du système actuel
1/4 Ne s’applique pas aux écosystèmes où l’homme est absent (ex. fonds marins…) et pourraît ne pas être valable à toutes les échelles de temps et d’espace
2/4 Manque d’harmonisation avec les préoccupations actuelles de protection de l’environnement (habitats, biodiversité, prévention des pollutions)
3/4 Diverses utilisations de la radioactivité ; accroissement du stock de déchets radioactifs qui en résulte ; contexte national unique (fortement
nucléarisé)
4/4 Absence de méthodes éprouvées et de critères spécifiques pour la protection de l’environnement (critères de protection et voies d’exposition spécifiques)
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 37/83
1. Convention de RIO de 1992
2. Convention OSPAR
3. Commission Européenne
La protection de l’environnement en droit// international
// français - européen1. Protection d’intérêts particuliers
a. Mesures de gestion (Zone Naturelle d’Intérêt Ecologique Faunistique et Floristique…)b. Mesures de protection (arrêtés biotopes…)c. Protection d’habitats (Réseau Européen Natura 2000)d. Loi sur l’eau (SDAGE...)
2. Maîtrise de certaines pressions sur l’environnementa. Réglementation produits phytosanitaires
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 38/83
Radioprotection de l’Environnement//Objections au postulat de la CIPR et limites du système actuel
1/4 Ne s’applique pas aux écosystèmes où l’homme est absent (ex. fonds marins…) et pourraît ne pas être valable à toutes les échelles de temps et d’espace
2/4 Manque d’harmonisation avec les préoccupations actuelles de protection de l’environnement (habitats, biodiversité, prévention des pollutions)
3/4 Diverses utilisations de la radioactivité ; accroissement du stock de déchets radioactifs qui en résulte ; contexte national unique (fortement
nucléarisé)
4/4 Absence de méthodes éprouvées et de critères spécifiques pour la protection de l’environnement (critères de protection et voies d’exposition spécifiques)
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 39/83
Radioprotection de l’Environnement// Vers le développement d’un système spécifiqueAujourd’hui : un cadre transparent
Loi n° 2006-686 du 13/06/2006 (en cours d’application au Conseil d’Etat)
Evolution du postulat actuel est nécessaireDès lors qu’un enjeu serait identifiéDès lors que les outils d’estimation de l’impact existeraient
Ces développements passent :- Par l’appréciation de l’impact- Par la fixation de limite de rejets- Par la surveillance de l’environnement- La mise en place d’actions de contrôle
Plan du cours Plan du cours
Généralités/ RappelsGénéralités/ Rappels
L’IRSN en quelques mots
Notions de base sur la radioactivité
Les sources de radioactivité et de rayonnements ionisants
La radioprotection de l’environnementLa radioprotection de l’environnement
Contexte historique et réglementaire : Vers la mise en place des méthodes
La caractérisation du risque écologique des radionucléides
Cas d’applicationCas d’application
impact radiotoxique et impact chimique de l’uranium en avan des anciens sites miniers
3
2
1
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 41/83
Risque
R = Exposition/PNED(R)
Formulation du problème
Analyse de l’exposition(transferts, dosimétrie)
Bq/L ou Bq/kg ou Gy ou Gy.temps-1
Analyse des effets(relation dose-effets, critère de protection)Gy ou Gy.temps-1 – PNED(R)ou rétrocalcul de l’activité dans le milieu à partir d’un organisme de réf.(air, eau, sédiment, sol)
Caractérisation du risque écologique des RNs // Composantes de base
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 42/83
Concentrations environnementales en radionucléides
Homme de référenceavec tables de conversion
Homme de référence secondaire (enfant, nourrisson,…)
Niveau d’action protectrice pour les humains (Levels of Concern)
Gestion des risques pour la santé publique et pour l’environnement pour une même situation
environnementale
Faune et flore de référence avec tables de conversion
Faune et flore de référence secondaire (si nécessaire)
Niveaux de considération dérivés pour la faune et la flore (Derived Consideration Levels)
Caractérisation du risque écologique des RNs// Basé sur le système de radioprotection de l’homme
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 43/83
Concentrations environnementales en radionucléides
Homme de référenceavec tables de conversion
Homme de référence secondaire (enfant, nourrisson,…)
Niveau d’action protectrice pour les humains (Levels of Concern)
Gestion des risques pour la santé publique et pour l’environnement pour une même situation
environnementale
Faune et flore de référence avec tables de conversion
Faune et flore de référence secondaire (si nécessaire)
Niveaux de considération dérivés pour la faune et la flore (Derived Consideration Levels)
Caractérisation du risque écologique des RNs// En référence au bruit de fond
Ordre de grandeurs par rapport au BdFEffets biologiques correspondant
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 44/83
Identification des dangers
Analyse des expositionsDétermination des PECs
Analyse des effetsDétermination des PNECs
PEC/PNEC>1 STOP
Nouveaux tests ou informations complémentaires
pour réduire le rapport PEC/PNEC?
Bioaccumulation, biocinétiques et effets (tests d’écotoxicité)
+ d’infos sur rejets, distribution dans l’environnement
Programmes de surveillance environnementale
PEC/PNEC>1Aucun besoin de tests ou mesures complémentaires
Non
Oui : la substance doit être étudiée
Action pour réduire le risqueNon
Oui
Oui Non
Laboratoire In situ
Méthode en cours d’adaptation aux RNs(Dose, irradiation externe,absence de tests normalisés, effets stochastiques, lacunes de connaissances dans le domaine des exp. Chroniques)->ERICA
Acquisition des connaissances manquantes (exposition chronique à faibles doses)->ENVIRHOM
Calcul dosimétrique Débits de doses sans effet
Relations dose-effets
In situ
Caractérisation du risque écologique des RNs// En cohérence avec la méthodologie « chimiques »
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 45/83
Caractérisation du risque écologique des radionucléides - Expositions
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 46/83
Caractérisation du risque à l’environnement// les étapes de l’analyse des expositions
SOURCES
Fish
Macroalgae
Grazers
Phytoplankton
Zooplankton
abiotic process biotic process
Benthos
DIC
system boundary
ECOSYSTEMES
Kd
Kd
FC
FCFBC
FBC
Modèles detransferts
à l’équilibre
KdsFCs
FBCs
Concentrations(Bq/vol. ou masse) Dose d’exposition
(Gy ou Gy/temps)
RWE
Pondérationpar type
de rayonnement()
Modèles dosimétriques
Organismes de référence
DPUCs internesDPUCs externes
Budget tempsdans le milieu
dans l’organisme
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 47/83
Exemple d’étude au LREles scénarii d’exposition et radionucléides d’intérêt
- dose externe vs interne - dose interne par différents isotopes d’un même élément
(même chimiotoxicité, effet ajouté des radiations) ou par différents RNs
- dose interne pour différents états physiologiques vis à vis de l’isotope stable (carence, conditions optimales, toxicité)
Externe Interne
AA’
BC
stablechimiotox.
DD’
Radionucléides
241Am
233U, 238U…
137Cs, 60Co
Co, Cs, Mn, Se
Uapp
A et B
A’ et D’
C et D
137Cs, 60Co, 54Mn
illustration sur les études en cours sur la daphnie
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 48/83
Dose d’exposition (Gy = joule/kg)
f(radionucléide, activité de la source, distance, nature du milieu)
60ml PC
50ml M4(pH=8, 3 changts./semaine)
1 Daphnie(<24h, t=0)
Exposition aux substances radioactivesExposition externe par irradiation / interne par contamination
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 49/83
137Cs
LeadProtection
3 cm(open)
Leadprotection
(closed)
7.1 cm
Exposition externe aux rayonnements Disposition des unités expérimentales autour de la source d’irradiation
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 50/83
>2m
Plomb10cm
1mGy/j
10
100 1000
Incubateur20°C+/- 1Lumière : 300 Lux(photopériode 16/8hrs )x10 (ou 5) unités exp.
Exposition externe aux rayonnements 4 débits de dose de 1 à 1000 mGy/jour (par du 137Cs)
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 51/83
• Cuticle• Tissus
- externe ()
- interne ()
• Milieu
• Paroi de la bouteille
env. 1µm
Exposition aux substances radioactivesExposition par contamination du milieu
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 52/83
ellipsoïdea = 0,20 cmb = 0,16 cmc = 0,14 cm
a
bc
Exposition interne aux particules Géométrie de l’organisme
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 53/83
ellipsoïdea = 0,20 cmb = 0,16 cmc = 0,14 cm
sphèrea = b = c= 0,165 cm
densité≈1.05
a
bc
Exposition interne aux particules Contraintes de calcul : volume sphérique
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 54/83
Calcul des Doses Par Unité de ConcentrationGy/Bq.cm-3. (ou Gy/Bq.cm-2)pour chaque compartiment : eau, paroi, cuticule, tissuset chaque type de rayonnement :
Exposition interne aux particules Détermination des doses d’exposition
DPUCGy/Bq.cm-3
Mesure des concentrationspour chaque compartiment:
- eau (Bq.cm-3)
- paroi (Bq)
- daphnie (Bq)
- mue (Bq) ≈ cuticule (daph. – mue ≈ tissus)
ActivitéBq
Dose(Gy)
XEstimationdes volumescm-3
cm-2
cm-3 (d’après la longueur)
cm-3(d’après l’épaisseur)
/.cm-3
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 55/83
Exposition interne
= issue de la bioaccumulation des radionucléides dans les tissus biologiques
L’exposition chronique des écosystèmes à de faibles doses est principalement due à des émetteurs et qui s’accumulent dans les tissus.
Pour calculer la dose reçue, une connaissance fine des processus suivants est nécessaire :
• Répartition dans le milieu (spéciation chimique)
• Biodisponibilité et voies de transfert (directe, trophique)
• Bioaccumulation et distribution dans les tissus et les cellules
(microlocalisation)
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 56/83
+ CO2
+ PO4
L’uranium(VI) forme des complexes avec de nombreux ligands inorganiques (e.g. OH-, CO3
2-, PO43-) et organiques (EDTA, Citrate,
MO…)
Exemple – Résultat du calcul thermodynamique de spéciation Spéciation chimique de l’uranium dans l’eau (Denison et al., 2004)
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 57/83
Exposition interne
= issue de la bioaccumulation des radionucléides dans les tissus biologiques
L’exposition chronique des écosystèmes à de faibles doses est principalement due à des émetteurs et qui s’accumulent dans les tissus.
Pour calculer la dose reçue, une connaissance fine des processus suivants est nécessaire :
• Répartition dans le milieu (spéciation chimique)
• Biodisponibilité et voies de transfert (directe, trophique)
• Bioaccumulation et distribution dans les tissus et les cellules
(microlocalisation)
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 58/83
MLi
X-M
Transport facilité
Solutionhomogène
2. Diffusion à travers la couche protectrice
2
Couche dediffusion
1. Advection ou diffusion du métal
1
4. Transport membranaire
4
Membrane
Organisme
3. Sorption au site ou complexation de surface
3
Mn+
MLi
Mn+
Mn+
Etape non limitante
Spéciation identique à celle de la solution
Equilibre rapide entre les espèces labiles et les sites membranaires
Etape cinétiquement limitante Cinétiques de (pseudo) premier
ordre Pas de modification des propriétés
de la membrane (densité, transporteurs)
Compétition potentielle du métal avec d’autres
ions(ex. H[+])
Modèle conceptuel de biodisponibilité des métaux traces(Campbell, 1995)
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 59/83
ExempleTaux d’assimilation de l’uranium dans l’eau par l’ague verte unicellulaire Chlamydomonas reinhardtii – Influence de la complexation (Fortin et al., 2004)
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
0 2 4 6 8 10[Citrate] (µM)
[U]c
ell (
µm
ol/
m²) pH = 5
[U]tot = 2.10-
7Mt = 30min
[EDTA] (µM)
0,0
0,5
1,0
1,5
0 10 20 30 40 50
[U]c
ell (
µm
ol/
m²)
pH = 5[U]tot = 2.10-
7Mt = 30min
R2 = 0.93
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
0 50 100
[UO22+] (nM)
[U]c
ell (
µm
ol/
m²)
EDTA
Citrate
pH = 5[U]tot = 2.10-7Mt = 30min
R2 = 0.93
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
0 50 100
[UO22+] (nM)
[U]c
ell (
µm
ol/
m²)
EDTA
Citrate
pH = 5[U]tot = 2.10-7Mt = 30min
Les résultats sont corrélés à la concentration en ion libre UO2
2+ calculée
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 60/83
Exposition interne
= issue de la bioaccumulation des radionucléides dans les tissus biologiques
L’exposition chronique des écosystèmes à de faibles doses est principalement due à des émetteurs et qui s’accumulent dans les tissus.
Pour calculer la dose reçue, une connaissance fine des processus suivants est nécessaire :
• Répartition dans le milieu (spéciation chimique)
• Biodisponibilité et voies de transfert (directe, trophique)
• Bioaccumulation et distribution dans les tissus et les cellules
(microlocalisation)
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 61/83
Expérimentation – méthode: reconstruction d’une chaîne trophique au laboratoireFC et FTT du Cs, Co, Mn et Ag dans une chaîne trophique (Adam et al., 2001)
PhytoplanctonChlamydomonas
Mollusque bivalveCorbicula fluminea
Zooplancton Micro-crustacéGammarus pulex et Daphnia magna
CrustacéOrconectes limosus
PoissonBrachydanio rerio
PoissonCtenopharyngodon idella
PoissonOnchoryncus mykiss
MacrophytesElodea densa
Relation trophique
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 62/83
Cyc
lote
lla
Sce
nede
smus
Dap
hnie
Car
pe
Tru
ite
Cs
Co
Mn
Ag
1
10
100
1000
10000
Cyc
lote
lla-
Dap
hnie
Sce
nede
smus
-D
aphn
ie
Dap
hnie
-Car
pe
Car
pe-t
ruite
Co
Mn
AgCs
0
0.5
1
1.5
Facteur de concentrationFacteur de concentrationConcentration en radionucléide de l'organisme
Concentration en radionucléide de la nourritureFTT=Concentration en radionucléide de l'organisme
Concentration en radionucléide de l'eauFC=
Facteur de Transfert TrophiqueFacteur de Transfert Trophique
Expérimentation - résultatsFC et FTT du Cs, Co, Mn et Ag dans une chaîne trophique (Adam et al., 2001)
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 63/83
500nm
O
Si
P
S
Cl
U
KCa Fe
Cu
Os
200.0
400.0
600.0
800.0
Counts
1µm
Analyse - Technique de microlocalisation par microscopie (MET-EDX)
Distribution subcellulaure de l’uranium dans les branchies du bivalve Corbicula fluminea (Simon et al., 2004)
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 64/83
Caractérisation du risque écologique des radionucléides - Effets
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 65/83
Caractérisation du risque à l’environnement// les étapes de l’analyse des effets
SOURCES
Fish
Macroalgae
Grazers
Phytoplankton
Zooplankton
abiotic process biotic process
Benthos
DIC
system boundary
ECOSYSTEMES
100 %
50 %
10 %Dose (Gyou µGy/h)
effet
EFFETS (retation dose-réponse)
n espèces n effets
EDR10
PNED(R)
Dose sans effet(Gy ou Gy/temps)
Traitementstatistique (ex. SSD)
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 66/83
Effets biologiques induits par les radiations ionisantes
a. Directs: Ionisation d’une molécule critique (ADN, ARN)
b. Indirects: Formation d’espèces réactives à l’oxygène (H2O ->.OH )
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 67/83
L’ionisationa. Ionisation directe ()b. Ionisation indirecte ()
Effet compton
Le parcours d’une particule dépend de son énergie (MeV)Le transfert d’énergie linéaire (LET) d’une particule est aussi fonction de son énergie (MeV)
Fort LET : 104 ionisations/cm sur qq µmFaible LET : 102 ionisations/cm sur qq cm
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 68/83
Effets biologiques induits
a. Directs: Ionisation d’une molécule critique (ADN, ARN)
b. Indirects: Formation d’espèces réactives à l’oxygène (H2O ->.OH )
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 69/83
- Pas de dommage structurel => réparation immédiate
- Dommage réparable, sans effet si réparé- Dommage (ADN) réparable mais inducteur
de cancer si non réparé- Dommage irréparable => mort d’un petit nb
de cell.
Ex. induction de cancer
- Dommage irréparable => mort d’un gd nb de cell.=> organe atteint de façon déterministe
Ex. mort cellulaire, Réponses Biochimiques, Immunologiques, Physiologiques …
Effets biologiques induitsEffets stochastiques= Probabilité croissante avec la dose,sévérité constante
Intensité de l’effet
Dose
Intensité de l’effet
Dose
Effets déterministes= Seuil de dose en dessous duquell’effet n’est plus observable
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 70/83
Becquerel
Gray
Sie
ver t
Matière radioactive
Radioactivité
WT
Doseéquivalente
Doseefficace
WR
Doseabsorbée
Notion de dose efficace(homme)
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 71/83
Grandeur représentative des effets biologiques (liée à la nature de l’émission des rayonnements)
Produit de la dose absorbée (Gy) par un facteur de pondération (WR) caractéristique du rayonnement
Unité : sievert (Sv)
H = D . WR
WR = 1 à 20 en fonction du type de rayonnement
facteur de pondération pour les rayonnements (WR )
WR
Rayonnements et domaines d'énergie
Facteur de pondération pour les rayonnements, WR
Photons de toutes énergies
Electrons et muons, toutes énergies
Neutrons < 10 keV
10 keV à 100 keV
100 keV à 2 MeV
2 MeV à 20 MeV
> 20 MeV
Protons autres que protons de recul, E> 2MeV
Particules alpha, fragments de fission, noyaux lourds
1
1
5
10
20
10
5
5
20
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 72/83
Becquerel
Gray
Sie
ver t
Matière radioactive
Radioactivité
WT
Doseéquivalente
Doseefficace
WR
Doseabsorbée
Notion de dose efficace(homme)
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 73/83
CrâneCerveau
Cœur
Colonne Vertébrale
CôtesPoumons
Foie ReinsVésicule biliaire
VessieBassin
Gros intestinColonIntestin grêle
Utérus/ovaires
Testicules
24 cm
70cm
80cm
40 cm
facteur de pondération pour les tissus et organes (WT)
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 74/83
Becquerel
Gray
Sie
ver t
Matière radioactive
Radioactivité
WR et WT n’ont été définis que pour l’homme (pas pour l’environnement)
Environnement : seule la dose absorbée est utilisable (Gy ou Gy/h)
- calculée ou mesurée en irradiation externe
- calculée à partir de concentrations bioaccumulées
WT
Doseéquivalente
Doseefficace
WR
Doseabsorbée
Notion de dose efficace(homme)
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 75/83
Conséquences environnementales //que connaît-on des effets des rayonnements ionisants?
100 101 102 103 104
Mammifères
Oiseaux
Plantes supérieuresPoissons
Amphibiens Reptiles
Crustacés Insectes
Mousses, lichens, algues
Bactéries Protozoaires
Mollusques Virus
Dose létale aiguë (Gy)
Complexité biologique
(quantité
d’ADN/ce
llule)
Doses létales (aiguës, Gy) reportées dans la littérature (Blaylock et al., 1996)
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 76/83
Conséquences environnementales //que connaît-on des effets des rayonnements ionisants?
Effets chroniques (µGy.h-1) reportés dans la base de données EPIC
µGy.h-1
10-2 10-1 100 101 102 104 105
Bruit de fondnaturel
cytogéniques
Effets chroniques in situ reportés sur les
sublétaux
reproduction
Espérance de vie
Croissance
sublétaux
sublétaux
mortalité
mortalité
mortalité
reproduction
vertébrés, invertébrés et végétaux
103
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 77/83
Détermination des PNED(R) pour les radionucléides Nécessité de déterminer des valeurs « sans effet »
1. Evaluation du Risque Ecologique2. = comparaison à un niveau seuil sans effet conservatif33 démarche transparente en évitant les jugements d’expert hypothèse bien définies et rationnelles (ex. Facteurs de
sécurité, niveau sans effet…)
Base de donnée disponible : FASSET revue critique des données = pas d’effet observé à des
expositions chroniques <100µGy/h”. mais de larges manques de données sur des niveaux
d’exposition réalistes, des groupes d’espèces écologiquement importantes, des types d’effets pertinents…
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 78/83
1. Valeurs de screening
2. 3 étapes :
3.
Détermination des PNED(R) pour les radionucléides La méthodologie ERICA
1- extraction d’un sous-ensemble de couples dose/effet cohérent pour chaque expérience
2- traitement mathématique pour reconstruire les relations dose/effet et détermination des données de toxicité critiques: ED50 (Gy) et EDR10 (µGy/h)
3- détermination des PNED et PNEDR….
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 79/83
Acute-externalAcute-internalChronic-external
Chronic-internal
Acute-external
Acute-internal
Chronic - external
Chronic - internal
73% of all data
Données aïgu: 80% - externe / Chronique: 20% - externePresque aucune donnée sur - chronique interne
- de nombreuses espèces
Les relations dose-réponse ne sont pas toujours exploitables
ecosystemsexposure durationirradiation pathway
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 80/83
Seules les données d’effets des irradiations externes sont exploitables.
Effect (%)
Regression model
100 %
50 %
10 %
EC10
EDR10
Concentration (Bq/L or kg)Dose (Gy)Dose Rate (µGy/h)
EC50
ED50
Observed data
Ces données d’écotoxicité ont été utilisées pour établir des SSD (Species Sensitivity Distribution) et dériver des critères de protection des écosystèmes.
La conversoin des concentrations (Bq ou mol) en dose (Gy) est robuste seulement si :
- la spéciation, biodisponibilité, biocinétiques d’accumulation… sont suffisamment connues pour caractériser l’exposition interne
- le comportement dans l’environnement (biogéochimie) est suffisamment connu pour estimer l’exposition externe
Spécificité de l’axe X (dose)
« Ecotoxicity » tests(stressor, species, endpoint)
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 81/83
Vertebrates (5 sp.)
Plants (4 sp.)
Invertebrates (1 sp.)
Cu
mu
lati
ve w
eigh
ted
pro
bab
ilit
y(%
)
0
20
40
60
80
100
1.0E+00 1.0E+01 1.0E+02 1.0E+03 1.0E+04 1.0E+05 1.0E+06 1.0E+07Dose Rate (µGy/h)
R² = 0.939
HDR5 = 67.0 µGy/h
CI95% = [14.2; 326]µGy/h
Number of data = 14Number of species = 10
Cu
mu
lati
ve w
eigh
ted
pro
bab
ilit
y(%
)
0
20
40
60
80
100
1.0E+00 1.0E+01 1.0E+02 1.0E+03 1.0E+04 1.0E+05 1.0E+06 1.0E+07Dose Rate (µGy/h)
R² = 0.939
HDR5 = 67.0 µGy/h
CI95% = [14.2; 326]µGy/h
Number of data = 14Number of species = 10
R² = 0.939
HDR5 = 67.0 µGy/h
CI95% = [14.2; 326]µGy/h
Number of data = 14Number of species = 10
<40µGy/h
<400µGy/h
IAEA 92UNSCEAR 96
SSDs: écosystèmes terrestres/exposition chronique externe
R. Gilbin - Master II EcoSystèmeS - Module FMOE326 – 7/12/2009, Montpellier 82/83
10
100
50
400
1000
Mammifères, amphibiens et reptiles terrestres (Thompson, 1999)
Animaux terrestres (IAEA, 1992 ; USDOE, 2002)
Oiseaux terrestres, poissons (Thompson, 1992)
Invertébrés benthiques (Thompson, 1999)
Plantes terrestres, org. aquatiques (NCRP, 1991 ; IAEA, 1992 ; USDOE, 2002)Océan profond
(AIEA 1988)
40
10-2 10-1 100 101 102 103 104 105
Bruit de fondnaturel
cytogéniques sublétaux
reproduction
Espérance de vie
Croissance
sublétaux
sublétaux
mortalité
mortalité
mortalité
reproduction
Effets chroniques (µGy.h-1)
> 5000> 2000> 500
< 200
Comparaison avec les valeurs guides précédemment recommandées (chronique)
SF TerrestreSF Marin
Eau douceSSD
Plan du cours Plan du cours
Généralités/ RappelsGénéralités/ Rappels
L’IRSN en quelques mots
Notions de base sur la radioactivité
Les sources de radioactivité et de rayonnements ionisants
La radioprotection de l’environnementLa radioprotection de l’environnement
Contexte historique et réglementaire : Vers la mise en place des méthodes
La caractérisation du risque écologique des radionucléides
Cas d’applicationCas d’application
impact radiotoxique et impact chimique de l’uranium en avan des anciens sites miniers
3
2
1