Groupe de travail 6
Risque : dispersion, réactivité et dépôt des radionucléides

Laboratoires leaders: PhLAM, PC2A
Participants: LASIR
 
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Objectifs

Matériel et méthodes

Etudes en cours

Sélection de publications

 


 

Objectifs

Caractériser les radionucléides susceptibles d’être émis dans l’atmosphère lors d’une situation accidentelle sur une installation nucléaire, mieux comprendre leurs mécanismes de dispersion dans l’atmosphère ainsi que leur impact sur la santé et l’environnement.

 
IBBCEAS cell for I2 measurements         Hydrogen/iodine premixed flame

 
Calculation facilities                               CHIP device (IRSN)

Illustration : Pictures of the experimental devices used to characterize fission products and the computing facility used to run theoretical models (quantum dynamics)


Matériel et méthodes

Techniques de laboratoire:

  • Experimental devices to characterize fission products: specific experimental set-up, analytical techniques, metrology
  • Study and characterization of aerosols involving fission products and radionucides
  • Specific chamber to study reactivity between sodium aerosols and gaseous iodine
  • Raman Micro-Spectrometer
  • Optical levitation cell
  • Access to the experimental faciliies of the french Institute for Radiological Protection and Nuclear Safety (IRSN) via the C3R lab (IRSN/CNRS/Lille 1 joint research unit).

Approches théoriques:

  • Theoretical models (quantum, dynamics) to describe radionuclides reactivity with atmospheric aerosols (dust, pollutants, photolysis products, etc); calculation of thermo-kinetic properties
  • Chemical – transport models
  • Clusters and scientific computing facilities

Etudes en cours

  • Rôle du bore sur la spéciation de l’iode dans le circuit primaire nucléaire
  • Etude des agrégats césium-hydrogène
  • Modélisation du comportement de l’iode dans l’atmosphère. Explorer la faisabilité d’obtenir la composition d’aérosols provenant de bancs expérimentaux dédiés à l’étude de la chimie de l’iode
  • Modélisation du comportement du ruthénium lors de son transport dans le circuit primaire (projet)
  • Etude expérimentale de la revolatilisation de dépôts de produits de fission en situation accidentelle grave d'un réacteur à eau pressurisée (projet)
  • Favoriser le couplage de compétences en chimie théorique à l’étude de radionucléides d’intérêt

 

Illustration : Global strategy to describe iodine transport and reactivity in the atmosphere.


Sélection de publications

  • Jung, H.-J., Eom H.-J., Kang H.-W., Moreau M., Sobanska S. and Ro C.-U.: Combined use of quantitative ED-EPMA, Raman microspectrometry, and ATR-FTIR imaging techniques for the analysis of individual particles, Analyst, 139, 3949-3960, 2014.
  • Sudolska, M., Louis, F., Cernusak, I.: Reactivity of CHI3 with OH Radicals: X-Abstraction Reaction Pathways (X = H, I), Atmospheric Chemistry, and Nuclear Safety, J. Phys. Chem. A, 118, 9512-9520, 2014.
  • Šulka, M., Cantrel, L., Vallet, V.: Theoretical Study of Plutonium (IV) Complexes Formed within the PUREX Process: A Proposal of a Plutonium Surrogate in Fire Conditions, J. Phys. Chem. A, 118, 10073, 2014.
  • Sulkova, K., Federic, J., Louis, F., Cantrel, L., Demovic, L., Cernusak, I.: Thermochemistry of small iodine species, Phys. Scripta, 88, 058304, 2013.
  • Vallet, V., Masella, M.: Benchmark binding energies of ammonium and alkyl-ammonium ions interacting with water. are ammonium–water hydrogen bonds strong?, Chem. Phys. Lett., 118, 168–173, 2015, doi: 10.1016/j.cplett.2014.11.005.
  • Zanonato, P. L., Di Bernardo, P., Vallet, V., Szabó, Z., Grenthe, I.: Alkali-metal ion coordination in uranyl(vi) poly-peroxide complexes in solution. part 1: the Li+, Na+ and K+ - peroxide-hydroxide systems, Dalton Trans., 44, 1549–1556, 2015, doi:10.1039/C4DT02104E.
  • Miradji, F., Souvi, S., Cantrel, L., Louis, F., Vallet, V.: Thermodynamic properties of gaseous ruthenium species, J. Phys. Chem. A, 119, 4961–4971, 2015, doi: 10.1021/acs.jpca.5b01645.
  • Sulkova, K., Cantrel, L., Louis, F.: Gas-phase Reactivity of Cesium-Containing Species by Quantum Chemistry, J. Phys. Chem. A, 119, 9373-9384, 2015, DOI: 10.1021/acs.jpca.5b05548.
  • Grégoire, A. C., Kalilainen J., Cousin F., Mutelle H., Cantrel L., Auvinen A., Haste T., Sobanska S.: Studies on the role of molybdenum on iodine transport in the RCS in nuclear severe accident conditions, Annals of Nuclear Energy, 78, 117-129, 2015, DOI : 10.1016/j.anucene.2014.11.026