Transferts des radionucléides dans l’environnement et atteinte de l’homme

1. Transferts des radionucléides dans l’environnement et atteinte de l’homme Philippe RENAUD – 12 Janvier 2006

2. Place de la radioécologie Terme source Population Atmosphérique Terme source Expositions Liquide Dispersion Transferts Utilisation Interne par ingestion Transport Air Eau Sols Végétaux Animaux Alimentation Cadre de vie Externe au dépôt Interne par inhalation

3. 100 Bq.m-2 1000 Bq.m-2 10000 Bq.m-2 panache lessivé tâche de contamination Les dépôts radioactifs Par temps sec, les turbulences de l’air projettent au sol les aérosols radioactifs contenus dans son voisinage Par temps de pluies, les gouttent d’eau en se formant emprisonnent les aérosols puis lors de leur chute précipitent ceux contenus dans l’ensemble de la colonne d’air située entre le sol et les nuages. pluies

4. Les masses d’air contaminées par les rejets du 27 avril ont survolé la France entre le 30 avril et le 5 mai Les rejets postérieurs au 27 avril sont poussés vers l’Est (Russie, Balkans, Moyen Orient) et ne parviennent pas en Europe de l’Ouest

5. Hauteurs de pluies enregistrées par Météo-France entre le 1er et le 5 mai 1986

6. 20 30 40 50 60 70 de 4000 à 10 000 de 4000 à 10 000 de 10 000 à 20 000 de 10 000 à 20 000 de 20 000 à 40 000 de 20 000 à 40 000 Carte des dépôts de 137Cs de en mai 1986 sur la France métropolitaine 70000 -2 60000 Cs en 1986 Bq.m 50000 40000 137 30000 Activité surfacique de 20000 10000 0 0 10 Hauteur de pluie entre le 1er et le 5 mai 1986 (mm) Dépôts de 137Cs (Bq/m2) < 1000 < 1000 de 1000 à 2000 de 1000 à 2000 de 2000 à 4000 de 2000 à 4000

7. Radionucléides Dans l’air (aérosols, gaz), dans l'eau de pluie ou d’irrigation Dégouttement, lessivage               métabolisation interception ruissellement                                                  ingestion                               translocation            dépôt au sol   homogénéisation par labour    absorption racinaire Migration vers la profondeur Principaux phénomènes de transfert dans le milieu terrestre

8. 1 500 50 0,1 2 mois plus tard non mesurable Salades de la culture suivante ; contamination par transert racinaire (Bq/kg frais) Cas du 137Cs Transfert foliaire – transfert racinaireEffet de la pluie sur la contamination des végétaux 1000 10 000 100 Dépôt (Bq/m2) 1000 Salade en culture au moment du dépôt ; contamination foliaire ; (Bq/kg frais) et sol (Bq/kg sec) Quelque soit le radionucléide 0,3 40 3

9. Stade de développement au moment du dépôt maturité commerciale stade "pomme" stade "3 feuilles" sol nu Effet du Stade de développement au moment du dépôtcas de la salade 1000 1000 1000 1000 Dépôt (Bq/m2) Activité de la salade (Bq/kg) < 0,1 500 200 50 2 raisons principales :Interception des dépôts fonction du développement foliaire : développement du végétal entre contamination et récolte augmentation de la masse dilution de l’activité interceptée

10. 131I 10000 "Alsace" Ht Rhin 1000 Meurthe et M Bas Rhin Ardennes/Meuse 100 Bq.kg-1 frais 1000 Bassin du Var 10 Corse (Casabianda) 100 Bq.kg-1 frais 1 10 1/05 15/05 31/05 15/06 1 0,1 01/05 15/05 31/05 15/06 30/06 15/07 30/07 15/08 30/08 15/09 30/09 15/10 Activité des légumes feuilles en 131I et 137Cs en France à la suite de l’accident de Tchernobyl 137Cs

11. 2002 2003 JAN JAN FEV FEV MAR MAR AVR AVR JUI JUI JUIL JUIL AOU AOU SEP OCT NOV DEC MAi MAi D4 D1 D3 Date de dépôt D2 105 Contribution du transfert Labour début de formation des grains 104 foliaire 103 Contribution Bq.kg-1 du transfert 102 racinaire 101 Contribution de la remise 100 en OCT NOV DEC suspension Date de dépôt Effet du stade de développement au moment du dépôtcas du blé d’hiver Activité des grains de blé à la récolte 2003 en fonction de la date d’un dépôt de 106 Bq.m-2

12. 0,6 vin de Vinsobres Cs (Bq.l-1) vin de Cornas 0,5 137 0,4 0,3 0,2 Activité volumique en 0,1 20 mBq.l-1 16 mBq.l-1 0 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 Effet de la date du dépôt dans le calendrier agricolecas du Vin des côtes du Rhône après l’accident de Tchernobyl

13. Site de Vaison-la-Romaine Site de Tobia (Corse-Corte) 5 5 1986 : 19 500 Bq.m-2 1986 : 15 500 Bq.m-2 10 2001 : 5 000 Bq.m-2 2001 : 5 000 Bq.m-2 Profondeur du sol (cm) 10 15 20 20 profondeur en cm 0 5000 10000 15000 20000 30 Site de Casabianda (Corse-Aléria) 40 2001 : 22 000 Bq.m-2 50 10 12000 0 2000 4000 6000 8000 10000 Profondeur du sol (cm) 20 Taux d’argiles < 10 % (vermiculite) > 40 % (illite) 30 0 5000 10000 15000 20000 Migration du 137Cs dans les sols

14. 0 5 10 15 20 25 30 35 0 5 10 15 20 25 30 35 Activité du lait de vache suite à une ingestion d’activité ponctuelle ou chronique 137Cs 131I 100 100 10 10 Activité volumique Bq/l 1 1 0,1 0,1 Nombre de jours écoulés depuis la première ingestion Activité Volumique du lait (Bq/l) résultant d'une ingestion unique de 1000 Bq Activité Volumique du lait (Bq/l) résultant de l'ingestion par la vache de 1000 Bq/jour durant 14 jours et arrêt de cette incorporation dés le 15ième jour Activité Volumique du lait (Bq/l) résultant de l'ingestion par la vache de 1000 Bq/jour se poursuivant jusqu’à la mise en équilibre

15. FTa facteur de transfert à l'équilibre (j.kg-1) coefficients métaboliques Aing (t) activité quotidiennement ingérée (Bq.j-1) Modélisation dynamique du transfert au lait de vache Qi quantité du fourrage i consommée quotidiennement (kg.j-1) Cvi concentrationdu fourrage (Bq.kg-1) Oi fraction exogène (-)

16. Mesures de lait provenant de 6 départements de l’Est de la France Mesures de lait provenant de 6 départements du centre de la France Mesures de lait provenant de 6 départements de l’Ouest de la France Évolution de l’activité moyenne en 137Cs du lait de vache en France après l’accident de Tchernobyl 100 Bq/l 10 1 09/86 01/87 03/87 05/87 07/87 05/86 07/86 11/86

17. Évolution de l’activité en 137Cs du lait, de la viande, des céréales et des champignons de 1986 à 1998 Bq/kg frais 1000 100 10 1 Céréales 0,1 Champignon Viande de bœuf Lait de vache 0,01 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96

18. Dose interne par inhalation Externe dans le panache Dose externe aux dépôts Dose interne par ingestion Évaluation des doses reçues par à la population Évolution des activités dans l’air (Bq.m-3) Évolution des Activités déposés (Bq.m-2) Évolution des activités dans la chaîne alimentaire (Bq.kg-1) Scénarii d’exposition basés sur… • durée d’exposition (h) • débits respiratoires (m3.h-1) • facteurs de protection • facteurs de dose (Sv.Bq-1 inhalé) , (Sv.h-1.Bq-1.m3) • durée d’exposition (h) • facteurs de protection • facteurs de dose (Sv.h-1.Bq-1.m2) • quantités ingérées • origine des aliments • fraîcheur des aliments • facteurs de dose (Sv.Bq-1 ingéré)

19. Inhalation Externe panache panache < 10 % < 1% 50 to 110 µSv Externe 25 to 50 µSv 2400 to 4300 µSv dépôts 1200 to 2400 µSv 20 - 35 % Ingestion 60 - 70 % < 10 % Ru 131 I 134 Cs 20 - 25 % 20 - 30 % 110 to 420 µSv 4300 to 16000 µSv < 25 µSv 137 Cs < 1200 µSv 132Te, 136Cs < 1% 35 - 45 % Autres 10 % Laits Viandes 35 % 25% Dose efficace moyenne engagée par un adulte en 1986 Dose à la thyroïde moyenne engagée par un enfant de 5 ans en 1986 Légumes 30 % Doses moyennes engagées en France en 1986

20. mesures maximales mesurées dans le mois moyenne des mesures mesurées dans le mois mesures minimales mesurées dans le mois jul-86 jul-87 jun-86 jan-87 jun-87 jan-88 jun-88 oct-86 oct-87 avr-86 mar-87 avr-87 mar-88 avr-88 fév-87 fév-88 aoû-86 aoû-87 sep-86 nov-86 déc-86 sep-87 nov-87 déc-87 Activités corporelles de 137Cs mesurées sur les travailleurs du site de Tricastin valeurs max et min théoriques sur le site 10000 seuil de mesure 1000 Activités corporelles en 137Cs (Bq) 100 10 mai-88 mai-86 mai-87

21. 2 mai 1986 1er mai 1986 3 mai 1986 30 avril 1986 6 mai 1986 4 mai 1986 5 mai 1986 Activité de Césium 137 de l’air du 30 avril au 6 mai 1986 En dehors du 1er mai, il y a toujours eu un nette diminution d’Est en Ouest des activités dans l’air

22. Bq/kg 10000 1000 100 10 1 0.1 avr-86 avr-88 avr-90 avr-92 avr-94 avr-96 avr-98 Est de la France Moyenne Centre de la France Ouest de la France Évolution de l’activité en 137Cs des champignons en France de 1986 à 1997 • Poussent dans des sols non remaniés : forêt ou prairie permanente • Mycélium : 5 à 10 premiers centimètres de sol Carpophore : organe reproducteur • Certaines espèces accumulatrices d'éléments pour symbiose avec l'arbre hôte

23. 120 to 240 µSv 60 to 120 µSv Ingestion 20 - 35 % Externe au dépôt 106Ru 1% 65 - 80 % 134Cs 21% 240 to 720 µSv < 60 µSv 137Cs 78% Cultures 20 - 30 % Lait 20 - 30 % Légumes < 5 % Viandes 45 - 50 % Doses moyennes engagées en France de 1987 à 1996