Nouvelles particules hautement radioactives découvertes à Fukushima – Technoguide

Le 10e anniversaire de l’accident nucléaire de Fukushima Daiichi a lieu en mars. Les travaux qui viennent d’être publiés dans le Journal «Science of the Total Environment» documentent de nouvelles particules hautement radioactives de grande taille (> 300 micromètres) qui ont été libérées par l’un des réacteurs endommagés de Fukushima.

Des particules contenant du césium radioactif (134 + 137Cs) ont été libérées des réacteurs endommagés de la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi (FDNPP) lors de la catastrophe nucléaire de 2011. Les petites particules (de la taille du micromètre) (appelées CsMP) étaient largement distribuées, atteignant jusqu’à Tokyo. Les CsMP ont fait l’objet de nombreuses études ces dernières années. Cependant, il est apparu récemment que des particules contenant du Cs plus grosses (> 300 micromètres), avec des niveaux d’activité beaucoup plus élevés (~ 105 Bq), étaient également libérées de l’unité de réacteur 1 qui a subi une explosion d’hydrogène. Ces particules se sont déposées dans une zone étroite qui s’étend sur environ 8 km au nord-nord-ouest du site du réacteur. À ce jour, on en sait peu sur la composition de ces particules plus grosses et leurs impacts potentiels sur l’environnement et la santé humaine.

Or, des travaux qui viennent d’être publiés dans la revue Science of the Total Environment caractérisent ces particules plus grosses à l’échelle atomique et font état de niveaux d’activité élevés qui dépassent 105 Bq.

Les particules, rapportées dans l’étude, ont été retrouvées lors d’un levé des sols de surface à 3,9 km au nord-nord-ouest du réacteur 1.

Sur 31 particules de Cs collectées lors de la campagne d’échantillonnage, deux ont donné les activités 134 + 137Cs associées aux particules les plus élevées jamais enregistrées pour les matériaux émis par le FDNPP (en particulier: 6,1 × 105 et 2,5 × 106 Bq, respectivement, pour les particules, après désintégration -correction à la date de l’accident FDNPP).

L’étude a impliqué des scientifiques du Japon, de Finlande, de France, du Royaume-Uni et des États-Unis, et a été dirigée par le Dr Satoshi Utsunomiya et l’étudiant diplômé Kazuya Morooka (Département de chimie, Université de Kyushu). L’équipe a utilisé une combinaison de techniques analytiques avancées (analyse aux rayons X nano-focus à base de synchrotron, spectrométrie de masse ionique secondaire et microscopie électronique à transmission haute résolution) pour caractériser complètement les particules. La particule avec une activité 134 + 137Cs de 6,1 x 105 Bq s’est avérée être un agrégat de nanoparticules de silicate floconneuses plus petites, qui avaient une structure semblable à du verre. Cette particule provenait probablement des matériaux de construction du réacteur, qui ont été endommagés lors de l’explosion d’hydrogène dans l’unité 1; puis, au fur et à mesure que la particule se formait, elle adsorbait probablement du Cs qui avait été volatilisé du combustible du réacteur. L’activité 134 + 137Cs de l’autre particule dépassait 106 Bq. Cette particule avait un noyau de carbone vitreux et une surface qui était incrustée avec d’autres microparticules, qui comprenaient un alliage Pb-Sn, du silicate d’Al fibreux, du carbonate / hydroxyde de Ca et du quartz.

La composition des microparticules incrustées en surface reflète probablement la composition des particules en suspension dans le bâtiment du réacteur au moment de l’explosion d’hydrogène, offrant ainsi une fenêtre médico-légale sur les événements du 11 mars 2011. Utsunomiya a ajouté: “Les nouvelles particules des régions près du réacteur endommagé fournissent des indices médico-légaux précieux. Ils donnent des instantanés des conditions atmosphériques dans le bâtiment du réacteur au moment de l’explosion d’hydrogène et des phénomènes physico-chimiques qui se sont produits lors de la fusion du réacteur. ” Il a poursuivi: << Bien que près de dix ans se soient écoulés depuis l'accident, l'importance des connaissances scientifiques n'a jamais été aussi cruciale. Le nettoyage et le rapatriement des résidents se poursuivent et une compréhension approfondie des formes de contamination et de leur distribution est importante pour l'évaluation des risques et confiance publique.

Le Professeur Gareth Law (coauteur, Université d’Helsinki) a ajouté: << Les efforts de nettoyage et de démantèlement sur le site sont confrontés à des défis difficiles, en particulier l'élimination et la gestion sûre des débris accidentels qui ont des niveaux de radioactivité très élevés. La composition des débris peut contribuer à éclairer des approches de gestion sûres. "

Compte tenu de la forte radioactivité associée aux nouvelles particules, l’équipe du projet souhaitait également comprendre leurs impacts potentiels sur la santé / dose.

Le Dr Utsunomiya a déclaré: << En raison de leur grande taille, les effets sur la santé des nouvelles particules sont probablement limités aux risques de rayonnement externe lors d'un contact statique avec la peau. Ainsi, malgré le niveau d'activité très élevé, nous nous attendons à ce que les particules aient des les effets sur la santé des humains car ils n'adhéreraient pas facilement à la peau. Cependant, nous devons tenir compte des effets possibles sur les autres créatures vivantes telles que les filtreurs dans les habitats entourant Fukushima Daiichi. Même si dix ans se sont presque écoulés, la demi-vie de 137Cs est d'environ 30 ans. Ainsi, l'activité des particules hautement radioactives récemment découvertes ne s'est pas encore dégradée de manière significative. En tant que telles, elles resteront dans l'environnement pendant de nombreuses décennies à venir, et ce type de particule pourrait parfois encore être trouvé dans points chauds de rayonnement. "

Le professeur Rod Ewing (co-auteur de l’Université de Stanford) a déclaré que “cet article fait partie d’une série de publications qui fournissent une image détaillée des matières émises lors de la fusion du réacteur de Fukushima Daiichi. C’est exactement le type de travail requis pour l’assainissement et un compréhension des effets à long terme sur la santé. “

Le professeur Bernd Grambow (co-auteur de l’IMT Atlantique) a ajouté que “le présent travail, utilisant des outils analytiques de pointe, ne donne qu’un très petit aperçu de la très grande diversité de particules libérées lors de l’accident nucléaire, beaucoup plus de travail est nécessaire pour obtenir une image réaliste de l’impact très hétérogène sur l’environnement et la santé. “

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