VII. ÉVALUATION DES TRANSFERTS PAR LES DIFFERENTS VECTEURS
1. DISPERSION DANS LE MILIEU RECEPTEUR
1.1 Dilution et dépôts
L'activité présente à un moment donné dans l'eau du milieu récepteur est la résultante de trois mécanismes : la dilution, la décroissance radioactive et le dépôt.
1.1.1 Dilution et décroissance
1.1.1.1. Dans les étangs
Les effluents du CEN Saclay, véhiculés par l'Aqueduc des Mineurs, se déversent dans l'Étang Vieux qui lui-même s'écoule dans l'Étang Neuf.
Si V est le volume total de l'étang en m 3 ,
í son débit annuel d'évacuation en m 3/ an,
Q l'activité en Ci du radionucléide, de constante ë (en an -1 ), déversée annuellement dans l'étang,
l'activité volumique moyenne de l'eau sortant de l'étang est donnée par la relation :
On rappelle que :
- dans l'Étang Vieux : í = 3,5.10 6 m 3 /an, et
V = 3,5.10 5 m 3
- dans l'Étang Neuf : í = 4,2.10 6 m 3 / an, et
V = 5,0.10 5 m 3
Le tableau VII.1.1 donne les coefficients moyens d'affaiblissement de l'activité par transit dans les étangs, des principaux radionucléides susceptibles d'être rejetés. On voit que, par seule décroissance radioactive, 5 % seulement de l'iode 131 rejeté atteint l'exutoire de l'Étang Neuf.
L'activité volumique ainsi calculée est celle qui serait mesurée dans l'hypothèse d'une dilution totale et homogène ; elle représente l'activité volumique moyenne de l'eau de l'étang. L'expérience montre que dans le deuxième étang (Étang Neuf), la dilution est homogène et que, dans le premier étang, si, à court terme, on peut observer des zones d'accumulation (ancien exutoire de l'étang), à long terme l'homogénéisation de l'activité s'effectue ; le rapport moyen entre l'activité de la zone d'accumulation et celle de l'ensemble de l'étang n'est que de 1,05.
1.1.1.2 En rivière
La concentration dans la rivière, au niveau du point de rejet, après homogénéisation sur toute sa section, s'écrit :
a = Q (Ci/m 3 )
F
Q étant l'activité annuelle rejetée en Ci/an,
F le débit de la rivière en m 3 /an.
Cette relation peut encore s'écrire :
a = C. k (Ci/m 3 )
k le coefficient de dilution égal au rapport du débit moyen du déversement au débit moyen du récepteur
Les débits moyens annuels ainsi que les facteurs de dilution en différents points du bassin sont donnés dans le tableau VII.1.2. Le facteur de dilution des effluents du Centre au niveau de la Bièvre est de 1,2.10 -1 .
1.1.2 Échange et dépôts
Dès son rejet dans les eaux superficielles, chaque radionucléide se partage en deux fractions :
- la fraction restant en solution ;
- la fraction passant dans la phase solide, soit par précipitation, soit par fixation sur les matières en suspension et sur les sédiments, soit par absorption par la matière vivante (plancton, macroflore et macrofaune).
Le taux d'élimination de la phase liquide dépend de plusieurs facteurs qui sont entre autres :
- la nature du radionucléide considéré ;
- la nature et la granulométrie de la phase solide ;
- les caractéristiques physico-chimiques de l'eau ;
- les caractéristiques biologiques de l'eau ;
- le temps de contact eau-sédiments.
Ce dernier facteur est beaucoup plus grand dans les Étangs de Saclay que dans les rus et dans la Bièvre. C'est pourquoi nous nous attacherons à quantifier la fraction restant en phase solide dans les Étangs.
L'estimation de la masse utile de sédiments ainsi que la connaissance du taux de matières en suspension et de leur coefficient de distribution K d devraient permettre une estimation du taux d'épuration. Il s'avère que si les résultats obtenus pour certains radionucléides (césium 137) sont confirmés par les mesures in situ, d'autres sont en désaccord total (strontium 90). Ceci tient au fait que pour le césium 137, le mécanisme prédominant est l'adsorption sur la phase solide (le K d des limons du plateau de Saclay est compris entre 50 000 et 90 000) alors qu'il est peu important pour le strontium 90 (K d d'environ 40), l'absorption par la matière vivante devenant probablement un des processus prédominants.
Dans le tableau VII.1.3, nous donnons les coefficients globaux d'épuration, hors décroissance, de l'eau dans les étangs ; ils sont calculés à partir des mesures faites in situ , sans prétendre dégager les mécanismes qui régissent l'épuration.
Parmi les radionucléides cités, le cobalt 60 présente l'épuration la plus faible et le sélénium 75 l'épuration la plus forte. Nos résultats de mesure ne nous permettent pas de déterminer les taux d'épuration d'autres radionucléides que ceux présentés dans le tableau VII.1.3, les activités mises en jeu étant trop faibles par rapport aux limites de sensibilité des techniques de mesures utilisées en routine. Cependant, la valeur obtenue pour l'activité â globale, hors tritium et potassium 40, qui est de 0,75 dans chaque étang, nous donne l'ordre de grandeur de ce qui peut être appliqué pour les autres