Processes involved in the persistence of artificial radionuclides in the lower atmosphere
Processus engagés dans la rémanence, au niveau du compartiment atmosphérique, des radionucléides artificiels antérieurement déposés
Résumé
Since 1959, atmospheric sampling stations of the environmental radioactivity permanent observatory measure both natural and artificial radioactivity in ambient air. Nowadays, Cs-137 (30.07 years), an artificial radionuclide mainly issue from atmospheric weapons tests and several accidents, is still measured at trace level in the lower atmosphere although there is no significant release anymore. This study has aimed to identify and to characterize the processes which explain this persistence. Areas highly contaminated by Chernobyl accident are the major contributors to the Cs-137 atmospheric persistence in France. In these areas, wildfires are the most significant resuspension processes during the dry season and can lead to long range transport events. Around 1013 Bq of Cs- 137 are yearly resuspended by this process. In connection with significant increases of total suspended particles, Sahara is the second area involved in the atmospheric Cs-137 persistence due to dust transport events. The whole of these events has a mean contribution of around 1/3 of the Cs-137 background level at the French scale. The last identified process is the wood burning during winter. Even if its emission factor is low, spatial extent of source areas and quantities used at the season scale do of wood burning a significant process compared to ambient trace levels. At the French scale, around 1011 Bq of Cs-137 are yearly resuspended by this process. During this season, the decrease of ventilation conditions in the lower atmosphere leads to an increase of the background level whereas significant increases are due to long range transport events from Eastern Europe.
Les stations atmosphériques de l'observatoire permanent de la radioactivité dans l'environnement mesurent depuis 1959 les niveaux d'activité de radionucléides naturels et artificiels dans les aérosols. Aujourd'hui, le Cs-137 (30.07 ans), radionucléide artificiel issu des essais nucléaires atmosphériques et de divers accidents, est encore mesuré, à l'état de traces dans les basses couches de l'atmosphère, bien qu'il n'existe plus de rejet significatif. Cette étude s'est intéressée à identifier et caractériser les processus qui expliquent sa rémanence. Les territoires fortement impactés par les retombées de l'accident de Tchernobyl sont apparus les principaux contributeurs à la rémanence atmosphérique du Cs-137 dans les aérosols prélevés en France. Dans ces régions, les incendies de forêt constituent le processus de remise en suspension du Cs-137 le plus significatif durant la saison sèche et à l'origine d'épisodes de transport longue distance. Il est estimé qu'annuellement de l'ordre de 1013 Bq de Cs-137 sont réintroduits dans l'atmosphère par ce processus. En relation avec de fortes augmentations de la masse totale de particules en suspension, le Sahara est la seconde région contribuant à la rémanence du Cs-137 dans le compartiment atmosphérique au travers d'épisodes de transport de poussières sahariennes. Il est estimé que l'ensemble de ces évènements contribue en moyenne pour 1/3 du bruit de fond ambiant en Cs-137 à l'échelle de la France. Le dernier processus identifié est l'utilisation de bois comme moyen de chauffage durant l'hiver. Bien que le facteur d'émission de ce processus soit faible, l'étendue spatiale des régions sources et les quantités utilisées durant l'hiver font de ce processus un terme source significatif au regard des niveaux moyens à l'état de traces. A l'échelle de la France, de l'ordre de 1011 Bq de Cs- 137 sont réintroduits dans l'atmosphère par ce processus. Durant cette saison, la diminution des conditions de ventilation dans les basses couches de l'atmosphère entraîne une élévation du niveau moyen tandis que les augmentations significatives de l'activité volumique sont dues à un transport longue distance en provenance de l'est de l'Europe.
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