Simulation numérique de la dispersion atmosphérique accidentelle de radionucléide d'un réacteur nucléaire

Abstract

Actuellement les prévisions des conséquences de rejets radioactifs dans l’atmosphère, suite à événement accidentel, sont rendues possibles grâce à l'utilisation des modèles numériques prédicants la dispersion des radio-polluants en tenant en compte les conditions météorologiques des sites suspectés. Afin de prévoir les concentrations de la radioactivité pour une analyse de sûreté et de préparation aux urgences, notre projet de thèse s’inscrit principalement dans ce contexte. Dans le premier volet dans notre travail, un algorithme numérique a été développé pour la résolution des équations régissant le phénomène de la dispersion atmosphérique dans les conditions accidentelles les plus sévères. Le modèle utilisé est basé sur une approche Gaussienne standard d’un rejet ponctuel et continu appliqué pour un écoulement homogène et stationnaire sur un terrain plat, sans modification dans le temps et dans l’espace des conditions météorologiques et d’émission. Les rejets de l’accident de Fukushima Daiichi survenu le 12 mars 2011 ont fait l’objet d’un cas d’étude, dont la paramétrisation de la météorologie empirique sert d'entrée pour les calculs de la dispersion dans la présente méthodologie. Pour la validation de ce modèle, les résultats obtenus par simulation numérique ont été comparées aux mesures collectées et enregistrées durant l’accident. Les simulations réalisées par le modèle développé montrent des comportements similaires aux mesures en conditions modérément stable en champs proche. Cependant, les résultats, analysés montrent quelques défauts de modélisation en champs lointain de la source d’émission. L’évaluation quantitative des coefficients de dispersion atmosphérique a permis d’aboutir à des valeurs promoteurs. La modélisation a été en bonne accord avec les résultats expérimentaux de référence disponibles dans la littérature. Dans le deuxième volet de notre travail, une étude d’impact pour l’estimation des conséquences radiologiques sur les écosystèmes et les chaines alimentaires menant à l’homme a été abordée. La démarche comporte le calcul de la concentration et la déposition au sol, ainsi que la détermination des niveaux d'exposition de la population aux différentes sources de rayonnements. Ces niveaux correspondent aux zones habitées pour lesquelles l’exposition est maximale par voie d’inhalation et d’ingestion.