Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Phéophycinées – Teneur en substances radioactives“

Les déchets radioactifs, principalement issus de l'industrie nucléaire et des essais d'armes, ont entraîné une contamination environnementale importante. Les océans, couvrant 70 % de la surface terrestre, sont le principal réservoir de polluants, y compris des radionucléides, menaçant la vie marine et la santé humaine. L'étude des mécanismes biochimiques à l'origine de l'accumulation de ces éléments reste complexe, en particulier chez des organismes écologiquement pertinents comme les algues brunes, souvent utilisées comme bioindicateurs. Cette thèse étudie l'accumulation de radionucléides dans Ascophyllum nodosum, une macro-algue brune choisie pour sa pertinence écologique et sa capacité à bioaccumuler les ions métalliques. L'étude cible l'uranium (actinide naturel), l'américium (élément anthropogénique) et l'europium, (analogue chimique de l'américium). Trois questions clés sont abordées : comment ces radionucléides sont-ils bioaccumulés, où sont-ils localisés et quelles biomolécules sont responsables de leur accumulation. Une approche mécanistique multi-échelle, aux niveaux macroscopique, cellulaire et moléculaire a été développée, combinant des études biocinétiques, de l'imagerie et des analyses de spéciation. Une étude biocinétique de l'accumulation et du relargage des radionucléides par l'algue a été effectuée au moyen d'expériences de contamination avec des concentrations allant de 10-4 M pour l'U (VI), 10-7 M pour l'Eu (III), à 10-12 M pour l'Am (III). Pour l'uranium, les études de contamination ont révélé une bioaccumulation active dans les algues vivantes avec une compartimentalisation entre les tissus : les réceptacles (organes reproducteurs) ont montré la plus forte accumulation d'uranium (Facteur de Concentration - CF ~ 49), tandis que les branches et le thalle n'en ont retenu que des quantités minimes. Pour l'américium et l'europium, l'étude biocinétique a révélé des tendances cohérentes, confirmant que l'europium peut être utilisé dans ce contexte comme un analogue de l'américium. Contrairement à l'uranium, l'europium a présenté une accumulation homogène entre les tissus des algues (CF~1100). À l'échelle microscopique, des outils d'imagerie avancés ont été utilisés pour cartographier la distribution de l'uranium dans les tissus d'algues. Une absorption superficielle a été observée dans le thalle, les branches et les réceptacles mâles, tandis que des zones localisées à forte concentration d'uranium ont été observées dans les cellules d'œufs des conceptacles femelles. À l'échelle moléculaire, les études de spéciation par spectroscopie d'absorption des rayons X (XAS) ont montré que l'uranium forme des complexes uranyle-alginate dans les branches de l'algue et des complexes uranyle-phosphates (pseudo-autunite) dans les réceptacles mâles, qui probablement se forment sous l'influence des bactéries de surface. Dans les réceptacles femelles, l'uranium semble être chélaté par des protéines phosphorylées, ce qui met en évidence des mécanismes de séquestration distincts selon le sexe. Pour l'europium et, par extension, l'américium, les analyses de spéciation ont identifié des complexes europium-carboxylate, indiquant les polysaccharides comme potentiels agents chélateurs dans les tissus des algues. Cette thèse contribue à approfondir notre compréhension du comportement des radionucléides dans les écosystèmes marins et offre un aperçu des mécanismes de bioaccumulation mis en œuvre par les macro-algues brunes. Les résultats mettent en lumière des applications potentielles pour la surveillance et la remédiation de la pollution par les métaux radioactifs
Legacy radioactive waste, primarily from the early development of the nuclear industry and weapon test, has resulted in significant environmental contamination. Oceans, covering 70% of Earth's surface, serve as the primary reservoir for pollutants, including metallic radionuclides, which pose a threat for both marine organisms and human health. Studies on the biochemical mechanisms driving the accumulation of radioelements remain limited and underexplored, particularly in ecologically relevant organisms such as brown algae, which are widely used as biomonitoring species. This thesis investigates the accumulation of radionuclides in Ascophyllum nodosum, a brown macroalga selected for its ecological relevance and its ability to bioaccumulate metal ions. The study focuses on uranium, a naturally occurring actinide, americium, an anthropogenic derived element and europium, used as a chemical surrogate for americium. This work addresses three key questions: how radionuclides are bioaccumulated, where they are localized within the alga and which biomolecules are responsible for their uptake. A multi-scale mechanistic approach at the macroscopic, cellular and molecular levels was developed, combining biokinetic studies, imaging, and speciation analyses. A biokinetic study of radionuclide accumulation and release by the alga was conducted through contamination experiments with concentrations ranging from 10-4 M for U(VI), 10-7 M for Eu (III), to 10-12 M for Am (III). For uranium, contamination studies revealed active bioaccumulation in living algae, with compartmentalization across tissues. Receptacles (reproductive organs) exhibited the highest uranium accumulation (Concentration Factor - CF ~ 49), while branches and thallus retained minimal amounts. For americium and europium, the biokinetic study revealed consistent trends, confirming that europium can be used in this context as an analogue for americium. Unlike uranium, europium showed homogeneous accumulation across algal tissues (CF ~1100). At the microscopic scale, advanced imaging tools were used to map uranium distribution within algal tissues. Superficial absorption was observed in the thallus, branches and male receptacles, while localized areas of high uranium concentration were detected in the egg cells of female conceptacles.At the molecular scale, speciation studies using X-ray Absorption Spectroscopy (XAS) revealed that uranium forms uranyl-alginate complexes in the branches and uranyl-phosphate complexes (pseudo-autunite) in the male receptacles, likely influenced by surface bacteria. In female receptacles, uranium appears to be chelated by phosphorylated proteins, highlighting distinct gender-specific sequestration mechanisms. For europium and, by extension, americium, speciation analyses identified europium-carboxylate complexes, suggesting that polysaccharides may act as potential chelating agents in algal tissues.This thesis enhances our understanding of radionuclide behavior in marine ecosystems and provides insights into the bioaccumulation mechanisms employed by brown macroalgae. The findings highlight potential applications for monitoring and remediating pollution by radioactive metals

Le projet « Sensibilité radioécologique ›› de l'institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN) a pour but de caractériser et hiérarchiser les paramètres qui ont un effet significatif sur le transfert des contaminants radioactifs dans l’environnement. L'objectif de ce travail de thèse, focalise sur les zones de prairies permanentes, est d'analyser les variations des activités de cieux radionucléides artificiels dans la chaîne ailant du sol aux produits fromagers et de hiérarchiser les paramètres écologiques anthropiques qui déterminent la sensibilité des zones étudiées. Cette étude est réalisée grâce à des prélèvements in situ dans 15 exploitations situées dans trois régions (Charente, Puy-de-Dôme et Jura). Les cartographies des sols des parcelles pâturées sont effectuées afin de choisir les sites de prélèvement les plus représentatifs. Des données géographiques, pédologiques, floristiques et relatives aux principales pratiques agricoles et fromagères sont alors acquises, en complément des mesures radiologiques. […] Une méthode non-linéaire basée sur la discrétisation du coefficient de transfert puis par des tests de comparaison multiple permet de hiérarchiser tes facteurs de sensibilité du sol à la végétation prairiale. Il apparait que 20 facteurs interviennent dans le transfert à la végétation, comme le taux d'argile des sols ainsi qu'un marqueur des particules de sol adhérées sur la végétation. Les transferts de 137Cs dans le lait sont dépendants du taux d'argile présent dans l’échantillon de végétation et la nourriture du bétail. […]
The project “SENSIB" of the Institute for Radiological Protection and Nuclear Safety (IRSN) aims at characterizing and classifying parameters with significant impact on the transfer of radioactive contaminants in the environment. This thesis is focused on permanent grassland areas. Its objectives are the analysis of the activity variations of two artificial radionuclides in the chain from soil to dairy products as well as the categorization of ecological and anthropogenic parameters, which determine the sensitivity of the studied area. For this study, in situ sampling is carried out in 15 farms in 3 different French regions (Charente, Puy-de-Dome and Jura). The sampling sites are chosen according to their natural variations (geology, attitude and climate) and the soil types. Additionally to the radiologic measurements, geographic, soil and vegetation data as well as data concerning cattle-rearing and cheese manufacturing processes are gathered. […] A nonlinear approach based on a discretization method of the transfer factor with multiple comparison tests admits a classification of the sensitivity factors from soil to grass vegetation. We can determine 20 factors interfering in the CS transfer into the vegetation, for instance, the clay rate of the soils or a marker for soil particles adhered on vegetation. Cs transfers into milk depend on the clay rate of the vegetation sample and on the cattle feed. […]

De façon analogue aux fermetures de couches atomiques rendant les gaz nobles stables et difficiles à ioniser, la physique nucléaire possède ses propres nombres "magiques" de protons et de neutrons rendant les édifices nucléaires particulièrement stables. La connaissance de la structure des noyaux doublements magiques, à la fois en protons et en neutrons, est cruciale pour paramétrer les modèles théoriques et la découverte dés prochains et derniers nombres magiques constituerait une contrainte forte face aux nombreuses prédictions. Ces deux nombres sont les coordonnées du centre d'une zone de stabilité accrue de la charte des nucléides communément appelée "îlot de stabilité". Ces noyaux "superlourds" ne doivent leur existence qu'à des effets de couche purement quantiques. Mes travaux de thèse portent sur deux aspects de physique fondamentale, distincts mais complémentaires, ayant pour objet commun l'étude de la structure de ces noyaux de masses extrêmes. Le premier correspond au développement d'un instrument de physique nucléaire de nouvelle génération permettant leur synthèse et leur spectroscopie : le Super Spectromètre Séparateur S3. Ce projet, labellisé EQUIPEX par l'Agence National de la Recherche française, s'inscrit dans le cadre de SPIRAL2 (GANIL). Il est conçu pour bénéficier des faisceaux d'ions lourds de très hautes intensités du LINAC, rendant accessible un large spectre de programmes physiques. Le second correspond à la préparation, la réalisation et l'analyse d'une expérience de spectroscopie du Mendelevium-251 constituant la première spectroscopie prompte gamma-électron en coïncidence d'un noyau transfermium
In analogy with the atomic closed shells giving rise to the stability and high ionisation energies of noble gases, nuclear physics also has "magic" numbers of protons and neutrons which enhance nuclear structure stability. Knowledge of the structure of doubly-magic nuclei, both proton and neutron numbers, is crucial to parameterize theoretical models. The discovery of the next and ultimate magic numbers will provide a strong constraint on the many predictions. These two numbers are like the centre coordinates of an area of enhanced stability of the nuclear chart, well known as "island of stability". These "superheavy" nuclei only exist due to pure quantum shell effects. My thesis work deals with two distinct, but complementary, aspects of fundamental physics with the common goal of studying these extreme mass nuclei structure. The first part corresponds to the development of a next generation instrument for nuclear physics to allow synthesis and spectroscopy studies of superheavy nuclei: the Super Separator Spectrometer S3. This project will be installed at SPIRAL2 (GANIL) and has been approved by the French Research National Agency (ANR) within the EQUIPEX framework. It has been designed to take advantage of the high intensity heavy ion beam from the LINAC, giving access to a wide range of physical programs. The second part corresponds to the preparation, realisation and analysis of an experiment on 251-Mendelevium in which the very first prompt gamma-electron coincidence spectroscopy was performed for a transfermium nuclei

Si les recherches sur la détermination des doses équivalentes ont fait d’énormes progrès en datation par luminescence durant ces dernières années, on ne peut pas en dire autant des travaux sur les débits de dose. Dans ce travail, l’outil de simulation numérique des interactions particules-matière GEANT4 a été mis à profit afin d’étudier les hétérogénéités des milieux sédimentaires. Une série d’expériences virtuelles a permis d’affiner une technique de spectrométrie gamma de terrain, pour laquelle la précision et la justesse des mesures ont été améliorées tout en réduisant les temps de mesure. Ces résultats ont été validés par la calibration expérimentale d’un spectromètre gamma portable. Une technique de cartographie des débits de dose gamma dans les sols, non invasive et compatible avec les fouilles archéologiques, a été proposée. A l'échelle des grains, les simulations numériques des effets dosimétriques ont révélé la validité limitée du concept de matrice infinie, largement utilisé en datation paléodosimétrique. Un ensemble de facteurs influençant les débits de dose reçus par des grains de sédiment a été identifié : il s’agit des facteurs de géométrie. Des outils on été développés afin de quantifier les effets microdosimétriques associés. Enfin la thermoluminescence et la luminescence optique ont été appliquées à l’étude du gisement Paléolithique du Roc de Marsal. Les résultats chronologiques ont permis de replacer les occupations humaines et leur contexte environnemental, climatique, sur l’axe du temps et en regard des variations climatiques terrestres
Whereas research on the determination of equivalent doses has made significant progress in the field of luminescence dating during the last decade, research on dose rates has severely lagged behind. The particle-matter simulation toolkit GEANT4 was here been used to study the effects of heterogeneities in sedimentary media. A series of virtual experiments was designed to refine a field gamma spectrometry technique, improving accuracy and precision while reducing counting times. These results were used for the experimental calibration of a gamma ray probe. A technique, which is non invasive and compatible with archaeological excavations, was proposed for mapping gamma dose rate in soils. On a grain scale, numerical simulations of dosimetric effects revealed the limited validity of the widely used concept of infinite matrix in palaeodosimetric dating. A new set of factors influencing dose rates to sedimentary grains were identified, and called geometry factors. Adequate tools for quantifying the corresponding microdosimetry effects were developed. Finally, thermoluminescence and optically stimulated luminescence were applied to the chronology of the Paleolithic site of the Roc de Marsal. The results were used to provide a chronological frame for the human occupations and their climatic and environmental contexts, in regard of past global climate variations

La médecine nucléaire est une spécialité utilisant des noyaux radioactifs pour la thérapie ou le diagnostic de maladies telles que les cancers. Ces radionucléides sont souvent couplés à des molécules vectrices pour cibler les cellules malades. Actuellement, seuls quelques isotopes sont utilisés en routine par les équipes cliniques mais de nombreux autres pourraient avoir un intérêt médical lié aux rayonnements émis ou à leur période radioactive en adéquation au temps de transit de la molécule vectrice et à la pathologie. Le travail réalisé durant cette thèse consiste à étudier la production de radionucléides innovants pour la médecine nucléaire, en collaboration avec le GIP ARRONAX, dont le cyclotron accélère différents types de particules à des énergies allant jusqu’à 70 MeV. Un paramètre physique fondamental pour définir la production d’un radionucléide d'intérêt est la section efficace. Des données expérimentales ont été mesurées pour une sélection de radionucléides émetteurs de photons (Tc-99m) et de positons (Sc-44g) pour le diagnostic, ainsi que pour des émetteurs d’électrons (Re-186, Tb-155 et Sn-117m) et de particules α (Th-226, Ra-223 et i-213) pour des applications thérapeutiques. La mesure des contaminants produits lors des irradiations a également été réalisée. L’accent a été mis sur l’utilisation de voies de production alternatives à celles habituellement utilisées. Les sections efficaces expérimentales sont comparées avec les prédictions des modèles théoriques. Elles apportent ainsi une contribution au travail des physiciens théoriciens en permettant de contraindre leurs modèles et de les améliorer et/ou valider
Nuclear medicine is a specialty that uses radioactive nuclei for therapy or diagnosis of diseases such as different types of cancer. These radionuclides are coupled to carrier molecules to target sick cells. Currently, only few isotopes are used in clinical practice. However, many others may be of medical interest due to their emitted radiation and/or their half-life that can be adapted to the carrier molecule transit time and to the pathology. The aim of this PhD thesis is to study the production of innovative radionuclides for therapy and diagnosis applications in collaboration with the GIP ARRONAX, which possesses a multi-particle high energy cyclotron. A fundamental physical parameter to access the production rate of a radionuclide is the production cross section. Experimental data were measured for a selection of radionuclides: photon emitter (Tc-99m) and positron emitter (Sc-44g) for diagnosis, as well as electron emitters (Re-186, Tb-155 and Sn-117m) and α particles emitters (Th-226, Ra-223 and Bi-213) for therapeutic applications. These acquired data are obtained using alternative production routes compared to the commonly used. Data related to the contaminants produced during the irradiations were also extracted. The experimental cross section values are compared with theoretical model predictions. The large set of data obtained contributes to the theoretical physicist studies allowing to constrain their models to improve and/or validate them

Le but principal de ce travail est l'etude de la radioactivite gamma superficielle des sols dans le sud tunisien connu par sa richesse en gisements de phosphates et l'evaluation des doses delivrees aux personnes exposees. La premiere partie est consacree a l'etude du milieu: releve des caracteristiques geologiques, indication sur les aspects geologiques des depots sedimentaires et generalites sur la distribution et le comportement des radionucleides naturels dans les sols. La seconde partie expose les methodes d'analyses et d'interpretations: prospection radiometrique a l'aide d'un scintillometre spp3, evaluation dosimetrique et etude au laboratoire par spectrometrie gamma. La troisieme partie est consacree a l'analyse des resultats des mesures de la radioactivite gamma et a l'etude de l'influence des nombreux facteurs conditionnant les valeurs observees. Des mesures effectuees dans d'autres regions de tunisie ont servi a faire des comparaisons. Une estimation de l'exposition due a l'ingestion des produits alimentaires presents dans la region phosphatee a montre que l'impact sanitaire est faible

Cette étude a été conduite à la demande de l'Agence de L'Eau Loire-Bretagne par le Laboratoire de Géologie de l'Université de Tours (EA2100 GéEAC) en collaboration avec le Commissariat à l'Energie Atomique (Le Ripault). Les principaux objectifs de ce travail ont été d'étudier la nature et la distribution de la radioactivité naturelle des alluvions de la Loire, son origine dans les roches du bassin versant et ses liens avec la pétrographie des alluvions. Le flux radioactif lié à la charge solide de fond du fleuve a aussi été déterminé. Les sédiments de la Loire et ses principaux affluents ont fait l'objet d'analyses radiologiques et pétrographiques (granularité, minéralogie des sables et argiles, teneurs en MO). Les radioactivités moyennes du 40K, 238U et 228Ac dans les alluvions de la Loire en sont respectivement de 934,3±164,7 Bq. Kg-1, 50,6±30,8 Bq. Kg-1, 28,8±18,1 Bq. Kg-1. La radioactivité moyenne en 238U et 228Ac et leurs descendants est statistiquement plus élevée en Loire supérieure (Massif Central) qu'en Loire moyenne (Bassin Parisien). Les activités de l'238U et de l'228Ac sont essentiellement influencées par la granularité des alluvions et la composition minéralogique de la fraction sableuse. Les alluvions de la Loire sont essentiellement sableux et la fraction des sables grossiers est la plus abondante. La radioactivité primaire est portée par les minéraux (zircon) peu abondants dans les sédiments. L'activité de la famille de l'uranium et du thorium augmente avec les teneurs en feldspaths : il semble que la fixation de la radioactivité soit liée à la présence de minéraux argileux au sein des grains feldspathiques souvent altérés, et décelable car les feldspaths sont très abondants dans les sables. La radioactivité des alluvions de la Loire, comme la minéralogie des sédiments, varie peu en fonction de la nature des substrats traversés, en raison d'un "lissage" dû à la prédominance des flux longitudinaux sur les flux latéraux. L'impact d'une ancienne mine d'uranium sur les alluvions de la Besbre est marquée seulement sur une dizaine de km en aval. La radioactivité des échantillons variant fortement avec la granularité, une méthode d'expression "standardisée" granulométriquement de la radioactivité b est proposée.

En raison de sa demi-vie de 30. 2 ans et de sa forte affinité avec les silts et les argiles, le 137Cs a été utilisé comme marqueur des apports du Rhône. Les sédiments du prodelta rhodanien ont enregistré des valeurs d’activité de 137Cs issues des rejets des installations nucléaires, des retombées des tirs atmosphériques et de l’accident de Tchernobyl (600 Bq. Kg-1). La diminution des rejets et le démantèlement de l’usine de retraitement du combustible de Marcoule en 1997 ont entraîné une baisse des flux de 137 Cs vers la Mer Méditerranée. Les concentrations massiques se situent actuellement autour de 10 Bq. Kg-1 dans les sédiments du prodelta. Les enregistrements sédimentaires de campagnes océanographiques entre 2001 et 2008 ont permis de cartographier une zone d’accumulation de 137Cs de près de 20 km² à l’embouchure du Rhône pour un stock de 3. 35 TBq, soit près du 1/8ème de celui du Golfe du Lion. Les projets CARMA et EXTREMA (2006-2008) ont permis d’observer la sédimentation sur le prodelta. Les analyses de radioéléments à courte période comme le 7Be et le 234Th ont servi à estimer des épaisseurs pluridécimétriques de dépôts sédimentaires générées par certaines crues du Rhône. Un altimètre a révélé l’accrétion totale de 8 cm de sédiment pendant deux crues moyennes suivies par un courantomètre. Elles ont également permis de relier une importante phase d’érosion à un épisode de houle de sud-est dont la contrainte de cisaillement a atteint 5 Pa. Les résultats montrent que la remobilisation sédimentaire est importante dans cette zone mais que les particules en suspension connaissent une faible exportation vers le Golfe du Lion, voire ré-alimentent le prodelta
Due to its 30. 2 year half-life and of its great affinity with silts and clays, 137Cs was used as a Rhône River inputs tracer. Rhône prodelta sediments recorded values of 137Cs activities originated by nuclear power plants releases, global fallout and Tchernobyl accident (600 Bq. Kg-1). A sharp decrease in liquid radioactive effluents releases and the dismantlement of the Marcoule fuel reprocessing plant in 1997 induced 137Cs fluxes decrease to the Mediterranean Sea. At present time, mean concentrations are around 10 Bq. Kg-1 in the prodelta sediments. Sedimentary records of oceanographic campaigns achieved between 2001 and 2008 enabled to map a 20 km² 137Cs accumulation area close to the Rhône River mouth and to estimate a store of 3. 35 TBq, i. E. The eighth of the Gulf of Lions store. The CARMA and EXTREMA projects (2006-2008) allowed to observe prodelta sedimentation. Short-live radionuclides like 7Be and 234Th were used to estimate sedimentary pluridecimetric thicknesses deposits generated by some Rhône River floods. Altimeter data showed 8 cm thick sediment total accretion during two mean floods recorded by a current profiler. They also showed an important erosion phase linked to a south-east swell episode with a bottom shear stress reaching 5 Pa. Results showed that the sediment remobilization was very important in this area but that the exports of suspended solid matters towards the Gulf of Lions were weak, or even deposited in fine on the prodelta

Dans le cadre de l'étude de sûreté du stockage en couche profonde de déchets radioactifs à vie longue menée par l'Andra, il est nécessaire de prévoir le comportement des polluants dans les sols qui seront présents dans plusieurs dizaines de milliers d'années, en réponse aux changements climatiques. Une méthode de pédologie prospective est proposée pour répondre à cette problématique et est appliquée au cas particulier d'une région de plateau calcaire, le Barrois, pour un refroidissement climatique entraînant une glaciation et pour des radionucléides supposés mobiles (iode (I) et technétium (Tc)). Cette méthode repose sur l'étude de sols analogues qui proviennent de régions similaires à la région de référence, en termes géologiques et topographiques mais dont le climat actuel pourrait correspondre au climat périglaciaire futur de la région de référence. Deux biomes principaux de climats froids et secs, steppe-toundra et forêt boréale, ont été choisis, complétés par un biome froid et humide (étage montagnard) afin de couvrir une large gamme de refroidissements climatiques. Les sols analogues ont été prélevés en forêt boréale, en steppe froide et à l'étage montagnard sur des roches-mères calcaires. Des scénarios d'évolution ont été proposés et des cartes représentant ces scénarios d'évolution ont été éditées pour chaque biome. Compte tenu de son importance en tant que produit de la pédogenèse et facteur de rétention de certains éléments, le compartiment matière organique (MO) a été pris comme indicateur de l'impact du climat sur les sols. La rétention de I et de Tc dans les sols analogues a été caractérisée à partir d'incubations de terres à la capacité au champ. Enfin, le suivi de l'évolution in situ de la rétention de l'iode stable dans une tourbière a permis de préciser le devenir à moyen terme de cet élément en présence de matière organique en conditions froides. Les résultats montrent des sols brunifiés calcaires peu épais et peu évolués en forêt boréale et des chernozems en steppe froide. Dans ces deux biomes, les sols hydromorphes présentent une accumulation de MO aromatique dans la fraction humifiée. A l'étage montagnard, la décarbonatation est assez importante pour permettre le développement de sols plus variés, offrant une MO différente de celle des autres biomes. En biome froid, l'humidité du climat détermine donc les différences de fonctionnement entre les sols. Les scénarios d'évolution établis à partir de ces résultats indiquent que les conditions périglaciaires favoriseraient la présence de sols proches des sols actuels (Leptosols rendziques et des Cambisols eutriques ou calcariques), notamment en biome boréal. En biome de steppe-toundra, la présence d'un pergélisol pourrait favoriser l'hydromorphie. Dans les deux biomes, des sols hydromorphes formés sur matériau marneux seraient susceptibles de contenir des teneurs élevées de MO (tourbières alcalines ou peu acides). Nous avons montré que la dessiccation du sol pourrait favoriser la rétention de I et Tc sur la phase solide en conditions aérobies (Kd > 1 l kg-1 dans les sols de forêt boréale après un an d'incubation). Tc serait immobilisé dans les sols de steppe froide tandis que I serait davantage retenu dans les sols en forêt boréale. Dans ces deux biomes, les sols les plus favorables à la rétention de I et de Tc seraient des sols hydromorphes organiques situés dans les fonds des vallées sur matériaux marneux. Ces résultats ont été traduits en cartes de rétention pour chacun de ces éléments, pour les deux biomes périglaciaires. Enfin, dans la tourbière, l'accumulation de I à la surface (Kd multiplié par 6 en 15 ans) a été associée à la présence de composés polyphénoliques dans la tourbe en cours d'humification. Les cypéracées (Carex sp. ) ont été identifiées parmi les espèces végétales présentes sur le site, comme étant celles qui accumulent les plus grandes quantités d'iode. En conclusion, la démarche prospective reposant sur l'analogie et des études en laboratoire et in situ a permis de prévoir l'évolution des sols sous l'influence d'un refroidissement climatique et de prévoir le devenir de radioéléments à vie longue en fournissant les valeurs des paramètres pour des biosphères froides devant être utilisés dans les codes de calculs de dose des études de sûreté
For the safety assessment of underground radioactive waste disposal conducted by Andra, it is required to estimate the behaviour of radionuclides in soils for the next ten thousand years. Within this time scale, soils would probably evolve from their actual status, according to climate changes. It is then necessary to assess these changes in order to predict the behaviour of the radiochemicals that would enter the soils. We present a pedological forecast method for the assessment of a specific case (i. E. Limestone plateau), undergoing periglacial conditions. Then we study the retention of mobile radionuclides, iodine (I) and technetium (Tc) on the forecast periglacial soils. The method relies on the study of analogous soils, sampled in regions with similar geochemical (calcareous) and topographical contexts but undergoing a cold climate which mimics future periglacial conditions of the reference region (steppe-tundra or boreal forest biomes). We have added to the cold and dry climatic series a cold and humid biome (montane strata). The organic matter compartment (OM), considered as an indicator of the effects of the climate on the soils, was thoroughly characterised and taken into account. The analogous soils sampled have developed under boreal forest, cold steppe and subalpine conditions from limestone or calcareous parent materials. The observed soils were eutric Leptosols under boreal forest, and Chernozems under cold steppe. In both biomes, under hydromorphic conditions, OM accumulated in the soil and was high in aromatic molecules in the humified fraction. In the montane strata, the leaching of carbonates was strong enough to allow a diversification of soil genesis: from humic Leptosols to dystric Luvisols. The OM of these soils was different from that of the soils from dry biomes. This study has confirmed that the main differences between soils were observed between the humid and cold climate (montane) on one side and the dry and cold (cold steppe and boreal) on the other. Evolution scenarios constructed from these results indicated that the periglacial conditions would probably favour the persistence of soils still similar to the present ones in the reference region, especially during the boreal stage. However these soils would display higher OM content. In this biome, soils would be mainly rendzic Leptosols and eutric (or calcaric) Cambisols as presently, but with a higher OM content in the surface horizon because of the forest cover. In the steppe-tundra biome, a pergelisol would favour hydromorphy in most soils (stagnic Cryosols). In both biomes, hydromorphic soils, developped on marly material could display very high OM content (fen). Maps summarising these scenarios have been edited for each biome. The consequences of these pedological changes on the behaviour of mobile radionuclides were studied through the retention of Tc and I in the analogous soils at field capacity in batch experiments. The experiment showed that the dehydration of soils could favour the retention of both elements under aerobic conditions, although the latter are not usually favourable to Tc and I retention (Kd > 1 l. Kg-1 in analogous soils of boreal forest after one year of contact time). These results were used to establish maps of the retention of each element for both periglacial biomes. It is suggested that Tc would be retained in the soils in the cold steppe soils whereas I would be more retained in soils of the boreal biome. In both biomes, soils with the highest retention towards I and Tc would be peaty soils located in the bottom of marly valleys. Special attention was paid therefore to peaty soils : we studied the behaviour of I in situ in a peat bog. I had accumulated at the bog surface (Kd was multiplied by 6 within 15 years) and was found to be associated to polyphenolic substances from the humified peat. Carex sp was identified as the species that accumulated the highest contents of I amongst the vegetation of the bog. The proposed method underlain by analogy and laboratory retention studies should help to understand and forecast the behaviour of the long-lived radionuclides. It should help in the determination of the site specific parameters for the dose computation of safety assessment in a cold biosphere scenario

Le travail réalisé concerne la première étude effectuée au Liban, par la méthode de la ration totale, sur la contamination des aliments par des métaux lourds et des radionucléides et sur l'exposition alimentaire de la population libanaise aux métaux lourds Pb, Cd et Hg. Une enquête alimentaire individuelle a été réalisée sur 444 adultes vivant à Beyrouth. Les données de consommation ont été recueillies par l'intermédiaire d'un questionnaire quantitatif de fréquence. Le panier de la ménagère a été identifié en sélectionnant les aliments dont le niveau de consommation moyen dépassait 1g/jour. Les radionucléïdes et les métaux lourds ont été recherchés dans les aliments sélectionnées. Les résultats montrent que la radioactivité des aliments analysés ne présente pas de problème de santé publique. Les expositions quotidiennes moyennes au Pb, Cd et Hg représentent 7, 17 et 6 % des DHTP respectives et indiquent qu'il n'y a pas de risque de dépassement de ces DHTP pour l'individu adulte moyen
The present study is the first in Lebanon to evaluate, by the market basket approach, the contamination of foods by radionuclides and heavy metals and the dietary exposure of the Lebanese population to the heavy metals Pb, Cd and Hg. An individual dietary survey has been realized on 444 adult individuals living in Beirut. Food consumption data were collected using a quantitative food frequency questionnaire. The market basket was identified by selecting those foods with a mean daily intake exceeding 1g/day. The contamination levels of the selected foods with heavy metals and radionuclides were assessed. The results show that the level of radioactivity of the analyzed food does not present any concern for public health. The average dietary exposure of the average individual to Pb, Cd, and Hg corresponds to 7,17 and 6 % of the respective PTWIs. This permits to conclude that, for the average individual, there is no risk of exceeding the PTWIs