Aktis n°28 déc 17/jan-fév 2018
Aktis n°28 déc 17/jan-fév 2018
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°28 de déc 17/jan-fév 2018

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire

  • Format : (150 x 210) mm

  • Nombre de pages : 12

  • Taille du fichier PDF : 2,2 Mo

  • Dans ce numéro : vers une meilleure prédiction du devenir des radionucléides dans le milieu marin.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

Dans ce numéro...
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BESOIN SIMPLE ET RÉALITÉ COMPLEXE ! Sept ans après l’accident de Fukushima, la distribution du corium (magma créé par la fusion du cœur) dans les réacteurs accidentés n’est encore que partiellement connue. La progression du corium au moment de l’accident a pu affecter l’intégrité de l’enceinte de confinement et créer une voie de rejet supplémentaire vers l’environnement. Aujourd’hui, sa répartition et sa composition sont des données indispensables pour assurer un démantèlement dans des conditions optimales de sûreté. Elles ne peuvent être apportées, de manière détaillée, que par des investigations et prélèvements robotisés qu’il faut mener dans un milieu particulièrement hostile. La simulation pourrait être une alternative mais les outils actuels ne permettent pas encore une reconstitution suffisamment fine du déroulement de l’accident. Accroître le réalisme des simulations nécessite une nouvelle génération d’outils avec des modèles plus détaillés mettant en œuvre des approches multiphysiques complexes, à différentes échelles. Ce numéro en donne une illustration avec la modélisation, en cas de réinjection d’eau sur un cœur asséché, des mouvements des fragments de combustible s’accumulant en un « lit de débris ». Elle représente un type de configuration de plus en plus réaliste – difficile à reproduire expérimentalement – imprimable en 3D, mettant ainsi à disposition un objet qui permet de mesurer les caractéristiques de l’écoulement, et, partant, de valider le modèle de refroidissement. Cette approche de modélisation multi-échelle touche des sujets de plus en plus larges, comme en témoignent les articles sur les matériaux nanoporeux ou sur la chimie du ruthénium en réacteur. Son intérêt, en complément de l’expérimentation, en fait un élément clé de la recherche de l’Institut et un challenge pour les enjeux de sûreté les plus importants. Avant de vous souhaiter une bonne lecture de ce numéro 28 d’Aktis, je tiens à remercier Matthieu Schuler pour son action volontaire et son engagement sans relâche au sein de l’IRSN au profit de la sûreté et la sécurité nucléaire et la radioprotection. Directeur de la stratégie, du développement et des partenariats, il a notamment supervisé depuis 2011 la rédaction de cette revue avec la volonté de partage et de diffusion large des travaux et résultats de recherche de l’Institut auprès de la communauté scientifique. Son arrivée à l’ANSES en début d’année laisse présager un renforcement des relations entre l’ANSES et l’IRSN dans les nombreux domaines que nous partageons. Jean-Christophe Niel, Directeur Général de l’Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire Aktis est la lettre d’information scientifique de l’IRSN. Elle présente les principaux résultats de recherches menées par l’Institut dans les domaines de la radioprotection, de la sûreté et de la sécurité nucléaire. Gratuite, elle est aussi diffusée sous forme de mail. Éditeur IRSN - standard  : +33 (0)1 58 35 88 88 - www.irsn.fr - Directeur de la publication  : Jean-Christophe Niel - Directeur de la rédaction  : Patrice Deschamps - Rédactrice en chef  : Sandrine Marano - Comité de lecture  : Christian Tamponnet, Matthieu Schuler, Jean-Michel Bonnet, Nathalie Lemaitre - Comité éditorial  : Gauzelin Barbier, Christian Tamponnet, Aleth Delattre, Richard Gonzalez, Christine Goudedranche, Pascale Monti, Audrey de Santis, Matthieu Schuler - Rédaction  : Sandrine Marano, Audrey de Santis/UMAPS - Réalisation  : www.grouperougevif.fr - 25310 Impression  : Idéale Prod, certifiée Imprim’Vert - ISSN  : 2110-588X - Droits de reproduction sous réserve d’accord de notre part et de mention de la source. Conformément à la loi N o 2004-801 du 6 août 2004 relative à la protection des personnes physiques à l’égard des traitements de données à caractère personnel et modifiant la loi N o 78-17 du 6 janvier 1978 relative à l’informatique, aux fichiers et aux libertés, tout utilisateur ayant déposé des informations directement ou indirectement nominatives, peut demander la communication de ces informations et les faire rectifier le cas échéant. 2 Aktis n°28 – hiver 2018 Noak/Le bar Floréal/IRSN G SOMMAIRE ÉDITO Jean-Christophe Niel AVANCÉES DE LA RECHERCHE ffl PAGE 3 RODES, un outil dédié aux calculs de doses en soutien de la radiotoxicologie expérimentale Deux stratégies complémentaires pour mesurer la carbonylation des protéines Un modèle réaliste pour les lits de débris FOCUS ffl PAGE 6 Vers une meilleure prédiction du devenir des radionucléides dans le milieu marin FORMATION PAR LA RECHERCHE ffl PAGE 9 Un nouveau modèle de comportement mécanique pour les matériaux nanoporeux Le comportement du ruthénium dans le circuit primaire en cas d’accident VIE DE LA RECHERCHE PAGE 11 Soutenances de HDR Nouveaux sujets de thèse Soutenances de thèse Glossaire GLO PAGE 12 Photo de couverture - Bateau de pêche près des côtes japonaises Sabine Charmasson/IRSN
Dosimétrie AVANCÉES DE LA RECHERCHE RODES, un outil dédié AUX CALCULS DE DOSES en soutien à d la radiotoxicologie expérimentale L'IRSN étudie les effets biologiques consécutifs à la contamination chronique d’organismes vivants par des radionucléides afin d’estimer le risque sanitaire potentiellement associé. Pour cela, il mène des programmes expérimentaux sur des modèles animaux afin de comprendre et quantifier le lien entre contamination, doses aux organes et effets. Les programmes expérimentaux de radiotoxicologie permettent d’étudier les effets d’une contamination à une ou plusieurs substances radioactives. L’analyse exige de connaître précisément l’évolution temporelle de la répartition de la dose absorbée par les organes. Pour chaque organe celle-ci provient de la concentration en radionucléide(s) internalisé(s) ainsi que du rayonnement émis par les autres organes devenus, en raison de leur contamination, sources d’irradiation pour le reste du corps. La dose reçue par les animaux durant les programmes expérimentaux est calculée à partir des mesures de concentration contenue dans les organes. Ces mesures, combinées à l’analyse d’images scanner ou IRM, permettent à l’aide d’un logiciel de simulation Monte Carlo GLO de restituer la dose reçue par chaque organe. Une équipe de l’IRSN a développé un nouvel outil baptisé RODES, premier du genre, qui permet aux biologistes d’estimer directement la dose reçue par un organe à partir de mesures expérimentales. Vues d’un fantôme voxelisé de rate. Les contours des organes internes sont représentés par les différentes couleurs. IRSN Le logiciel RODES utilise un ensemble de facteurs spécifiques pour chaque organe, calculés par les chercheurs de l’IRSN à partir de fantômes numériques voxelisés, c'est-àdire des représentations numériques en 3D de rats et de souris (à l’aide du logiciel ŒDIPE (1)). Les fantômes intègrent 13 organes sources et 28 organes cibles. Puis des simulations Monte Carlo ont été réalisées sur les fantômes à partir des caractéristiques des contaminations envisagées, pour un spectre large de 11 énergies de photons et de sept énergies d’électrons, afin de pouvoir prendre en compte tout type de radionucléide émetteur bêta ou gamma. Calcul précis de la dose à l'organe Ceci a permis d’obtenir dans un premier temps les quantités d’énergie absorbées par chaque organe cible en fonction de l’organe source (appelées fractions massiques d’énergie absorbées ou SAFs), pour chaque énergie étudiée. Dans un second temps, l’ensemble des SAFs a permis de définir les doses de rayonnement absorbées par les organes cibles à chaque désintégration radioactive dans un organe source (appelées facteurs-S). Ces facteurs sont spécifiques d’un radionucléide et servent de base au calcul de dose final dans RODES en étant combinés aux mesures expérimentales de la radioactivité des animaux. Le logiciel a été validé en comparant les résultats obtenus avec les données de la littérature. Il a été déposé à l’Agence pour la protection des programmes, et est distribué gratuitement, sous licence libre. Simple d’utilisation, il suffit d’intégrer ses données expérimentales – radionucléide, espèce animale, sexe, âge, organes cibles, organes sources, mesures d’activité – pour que le logiciel fournisse une dose précise reçue par les organes cibles. Ile Paris - Centre de recherche cardiovasculaire à l'HEGP (PARCC-HEGP - unité mixte Inserm970) et Plateforme d’imagerie du vivant, université Paris Descartes – Sorbonne Paris Cité CONTACT Eric Blanchardon eric.blanchardon@ irsn.fr Aurélie Desbrée aurelie.desbree@irsn.fr Laboratoire d'évaluation de la dose interne - Ledi (1) Le logiciel ŒDIPE développé par l’IRSN permet de créer des fantômes voxélisés à partir d’images médicales (IRM, scanners) et de générer automatiquement un fichier d’entrée pour le code de calcul Monte Carlo MCNPX. Pour chaque espèce, afin de limiter le nombre important de simulations, un seul individu par sexe a été utilisé ainsi qu’un seul par catégorie d’âge (rats juvéniles, adultes et vieux, souris adultes). PUBLICATION Locatelli M. et al. « RODES software for dose assessment of rats and mice contaminated with radionuclides » J Radiol Prot. (2017) 37(1):214-229. Aktis n°28 – hiver 2018 3



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