Institute for Radiation Protection and Nuclear Safety (IRSN)
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Evolutionary approach for pollution study: The case of ionizing radiation
No full textInternational audienceEstimating the consequences of environmental changes, specifically in a global change context, is essential for conservation issues. In the case of pollutants, the interest in using an evolutionary approach to investigate their consequences has been emphasized since the 2000s, but these studies remain rare compared to the characterization of direct effects on individual features. We focused on the study case of anthropogenic ionizing radiation because, despite its potential strong impact on evolution, the scarcity of evolutionary approaches to study the biological consequences of this stressor is particularly true. In this study, by investigating some particular features of the biological effects of this stressor, and by reviewing existing studies on evolution under ionizing radiation, we suggest that evolutionary approach may help provide an integrative view on the biological consequences of ionizing radiation. We focused on three topics: (i) the mutagenic properties of ionizing radiation and its disruption of evolutionary processes, (ii) exposures at different time scales, leading to an interaction between past and contemporary evolution, and (iii) the special features of contaminated areas called exclusion zones and how evolution could match field and laboratory observed effects. This approach can contribute to answering several key issues in radioecology: to explain species differences in the sensitivity to ionizing radiation, to improve our estimation of the impacts of ionizing radiation on populations, and to help identify the environmental features impacting organisms (e.g., interaction with other pollution, migration of populations, anthropogenic environmental changes). Evolutionary approach would benefit from being integrated to the ecological risk assessment process
Revealing the iron skeleton of Notre-Dame de Paris. Methodologies and issues of archaeological and analytical investigations following the blaze
No full textInternational audienceThe fire at Notre-Dame de Paris led to the discovery of several series of previously unknown iron armatures, which were systematically recorded. Amongst them, several iron staples from the top of the eaves walls, lead crest reinforcements and a sample of the tie rods used in the choir in the 19th century were analysed by metallography and tensile tests in order to determine their nature and mechanical characteristics. These results can be put into perspective with previous studies on such monuments. The chemical analysis with SEM-EDS of the slag inclusions contained in the matrix of these ferrous alloys makes it possible to determine the technical processes used for their production throughout the construction and restoration of the building, highlighting several differences depending on the typologies of the iron armatures. This information is complemented by a series of radiocarbon dates currently being carried out to better understand the periods of use of these ferrous reinforcements. When compared with those of other materials, these dates could be used to recalibrate the phasing of the building
Feedback from technical dialogue set up with civil society on HLW & IL-LL waste management in France
No full textInternational audienceIn France, deep geological disposal has been chosen as the reference solution for the management of high-level wasteand intermediate level long-lived waste (HLW & IL-LW). In this context, the National Agency for Radioactive WasteManagement (Andra) is developing the Cigeo project.Considering the high technical and societal challenges of this project, as well as the need for a sustainable approach,the National Association of Local Information Committees (ANCCLI), the Local Committee for Information and Follow-up(Clis) of the Bure research laboratory, and the Institute for Radiological Protection and Nuclear Safety (IRSN) have co-constructed a cycle of technical workshops (called “technical dialogue”) since 2012. This dialogue serves the followingpurposes:(i) Allowing civil society to increase its technical skills to actively participate in public decision-making.(ii) Enabling IRSN to bolster its expertise by integrating the concerns and questions of civil society.This paper presents the objectives, the actions implemented, the lessons learned, and the main results of this jointinitiative of technical dialogue, with an insight into shared topics where safety, societal and environmental issues areinterrelated
Experimental capabilities of the LMJ-PETAL facility
No full textInternational audienceRecent progress in the experimental capabilities of the LMJ-PETAL laser facility is reviewed. Updates on the indirect-drive D2 implosion experiments and equation-of-state experiments using the LMJ laser are presented, including the commissioning of new plasma diagnostics. Several recent campaigns using the PETAL laser alone are also presented, namely the development of a platform using high-resolution and high-energy X-ray sources for radiography experiments, laser wakefield acceleration studies in the self-modulated regime, and neutron generation using a Target Normal Sheath Accelerated proton beam in a pitcher-catcher configuration
Rapport de la mission post-sismique du séisme du 1er Janvier 2024 de Noto (Japon)
No full textLe lundi 1er janvier 2024, la péninsule de Noto, au Japon, a été frappée par un séisme de magnitude MJ 7,6 (Mw 7,5-7,6). L’épicentre se trouve à l’extrémité Nord-Est de la péninsule. Ce séisme a été ressenti avec une intensité JMA égale ou supérieure à six (6-, 6+ et 7) sur l’ensemble de la péninsule. Le séisme de Noto a provoqué 245 morts et 320 blessés graves. 8 754 bâtiments ont été détruits et 18 986 sévèrement endommagés. Il a généré un tsunami observé sur toute la façade Nord-Ouest du Japon, de Kyushu à Hokkaido. La zone concernée par des dégâts liés au séisme est très grande et de la liquéfaction des sols a été observée jusqu’à Niigata. Dans la foulée du séisme, le Bureau de l’AFPS s’est mobilisé afin de dresser un premier constat de la situation et d’évoquer la possibilité d’une mission post sismique d’observation sur site. A la suite d’une phase de pré-mobilisation, le Bureau de l’AFPS a décidé de lancer une mission virtuelle qui a initié les travaux préparatoires à la mission sur site en se concentrant sur différents thèmes : l’identification du contexte sismotectonique particulier lié à cette région, l’identification des mouvements sismiques à destination de l’ingénieur et leur détermination à partir du corpus réglementaire applicable au Japon, l’identification de comportements particulier des sols, les dommages subis par les habitations individuelles et les petits bâtiments, le comportement des grands ouvrages comme les barrages, les écoles, les hôpitaux, le comportement des réseaux et enfin, la gestion de la crise sismique dans le contexte particulier d’isolation géographique et la reconstruction dans les différents territoires touchés. Le 16 février, la mission de terrain a été confirmée. Elle s’est déroulée au Japon du 4 au 11 mars 2024. Il s’agit de la 4ème mission post-sismique AFPS au Japon, après celles des séismes de Hyogo-ken Nambu (Kobe, 1995), de Chuetsu-Oki (Niigata, 2007) et de Tohoku (2011 ; mission virtuelle). D’un point de vue sismologique, le séisme du 1er janvier 2024 est le séisme le plus fort connu à ce jour dans la zone de la péninsule de Noto. Le mouvement tectonique associé à ce séisme a entrainé la surrection de toute la péninsule, avec des déplacements verticaux pouvant atteindre 4 m notablement observés par l’assèchement de ports au Nord-Ouest de la péninsule, à proximité de la ville de Wajima. La mission a pu observer des indices de rupture de surface secondaire, en particulier près de Suzu avec des décalages verticaux pouvant dépasser le mètre. Les niveaux de sollicitations enregistrés par les réseaux accélérométriques correspondent dans l’ensemble aux caractéristiques de mouvement attendues pour un séisme crustal de magnitude Mw 7,5 au Japon. La géomorphologie de la péninsule est constituée de reliefs montagneux traversés par des axes routiers qui desservent de petits bassins sédimentaires où se nichent les principales villes de la péninsule. Des effets de sites sismiques ont été mis en évidence localement en particulier dans les petits bassins sédimentaires, comme au droit de la ville d’Anamizu. D’un point de vue géotechnique, c’est sans doute le phénomène de liquéfaction des sols qui est le plus marquant et qui a particulièrement touché soit des zones anthropiques (zones gagnées sur la mer ; zones où des matériaux sableux ont été mis en remblais comme à Uchinada) soit de petits bassins sédimentaires sensibles au phénomène de liquéfaction des sols en raison de leur nature. Sur la base de nos observations, les ponts autoroutiers sont restés pour l’essentiel opérationnels, et des axes traversant la péninsule étaient ouverts lors de notre visite, au prix de travaux de terrassements d’urgence au droit des glissements de terrain et de reprise des remblais d’accès aux ponts qui avaient systématiquement tassés. La gestion de l’urgence a été complexifiée par les difficultés d’accès des secours à cette zone rurale qu’est la péninsule de Noto : surrection cosismique et réseau routier coupé par de très nombreux glissements de terrain, météo défavorable, etc. En ce qui concerne les bâtiments en bois, les premiers enseignements de cette mission montrent que les maisons modernes récentes se sont bien comportées, alors que de très nombreuses maisons anciennes sont très endommagées voire effondrées. Un autre enseignement réside dans l’importance des dispositions constructives, en particulier concernant les liaisons diagonales poteau-poutre, le risque de flambement de diagonales élancées, et les assemblages de charpentier à compléter par des tiges travaillant en traction. Le bon comportement d’hôpitaux construits sur appuis parasismiques a également été observé. Pour les barrages, le retour d’expérience mondial a souvent démontré le bon comportement des barrages face à de fortes sollicitations sismiques et les observations réalisées ici sur deux barrages viennent alimenter le retour d’expérience positif.Ce rapport de mission post-sismique suite au séisme du 1er janvier 2024 dans la péninsule de Noto au Japon alimente le retour d’expérience post-sismique par les très nombreuses observations détaillées qu’il présente. De façon très concrète, les observations réalisées apportent un retour d’expérience qui peut être exploité à court terme pour le contexte français, en particulier en termes de : Contrôles à effectuer pour s’assurer de la fonctionnalité d’installations suite au séisme ; De retour d’expérience d’un contexte multirisque (aléas séisme, typhon, tsunami) et de gestion de l’urgence ; De retour d’expérience sur le comportement de barrages lors de séismes ; De retour d’expérience sur le comportement de pieux et de renforcement de sol lors de séisme ; De solutions innovantes éventuelles pour fonder
SIMS 7F: Enhance radiation protection with insigths into processes and origins
No full textInternational audienceThe Institute for Radiation Protection and Nuclear Safety conducts research projects to localize, quantify and trace radionuclides in our environment and theirs impacts on our heath. IRSN’s mass spectrometry platform, PATERSON, is equipped with state of art technologies for radionuclide quantification, element speciation determination and isotope imaging capabilities. One of the platform’s key pieces of equipment is the SIMS 7FE7 designed for microscale isotope imaging in various matrices, including biological and environmental samples. To assess health risks induced by internal contamination, it is crucial to improve the knowledge and understanding of transfer mechanisms and radionuclides’ fate in the body. Such contamination can occur during occupational, environmental, and/or medical exposure, in both routine and accidental situations. Internal contamination by radionuclides lead to biological effects induced mainly by ionizing radiations. SIMS imaging can be used to identify the microdistribution of radionuclides in renal tissue. Precision of this technique allow to localize radionuclides partitioning into the kidney cells, especially uranium accumulation into nuclei of cell.More recently, SIMS 7FE7 applications in the environmental field are increasing, particularly for microscale characterization of environmental phases containing radionuclides. The SIMS microscope is useful to study the spatial distribution of isotopes on environmental particulate phases present in sediments and soils contaminated by radionuclides. SIMS imaging and isotope ratios are providing invaluable information on the origins of pollution sources in the environment, distinguishing between natural processes and anthropogenic activities. SIMS outputs allow to highlight anthropogenic signatures which is essential in environmental risk assessments. The usefulness of SIMS in IRSN's radiation protection research will be illustrated through two specific examples: first, the microdistribution of uranium study in renal tissue to explore the potential relationship between the uranium contamination and potential risk of kidney pathology; and secondly, by the relevance of stable Pb isotopes analysis to trace sources of pollution from radioactive materials in the environment
Modélisation hydro-sédimentaire du Rhône du Léman à la mer: OSR6 | Axe E - Action E2 | Rapport scientifique final
No full textCe rapport regroupe les actions menées au cours du programme OSR 6 dans le but d’améliorer le modèle 1D OSR du Rhône du Léman à la mer et les codes de calcul associés (Mage, Mage-charriage et AdisTS). Concernant la modélisation, la principale action a été la modélisation des processus de dépôt/érosion dans les retenues du Haut-Rhône sur la période de 2008 à 2020. Concernant les codes de calculs, le module de charriage de Mage 8 a été amélioré, ce qui a permis la réalisation de nouveau tests. En outre, dans le but de pouvoir faire face aux changements et améliorations des codes, l’interface graphique Pamhyr a été entièrement re-codée en python, et permet maintenant de faire tourner des études Mage8 avec charriage. Ce rapport présente également les développements menés en 2022 sur le couplage d’un modèle hydro sédimentaire et d’un modèle de transfert des contaminants en rivière
Synthèse du séminaire du 15 février 2024 « Le traitement des scénarios de changement pour anticiper les impacts sur le transfert sédimentaire dans le Rhône »: OSR6 | Axe D - Action D1 | Rapport scientifique final
No full textCe rapport présente les résultats et conclusions du séminaire final de l’OSR6 portant sur les travaux réalisés dans le cadre de l’axe D « Prévoir les changements pour anticiper les impacts ». Cet axe avait pour objectif de définir les évolutions attendues du changement climatique sur le bassin versant du Rhône et de commencer à en intégrer les aspects majeurs dans les modèles de transferts de sédiments utilisés par les chercheurs de l’OSR. Le séminaire a permis de présenter les résultats obtenus sur les 3 volets de l’axe D puis d’ouvrir les questions. Ce rapport présente une synthèse des grands points évoqués.Les sorties du modèle hydrologique J2000 montrent que l’impact du changement climatique sera notable sur le débit des affluents et la saisonnalité des flux. Les projections climatiques et le modèle ne permettent pas encore de traiter l’ensemble des processus contrôlant le transport des matières en suspension. Le couplage des modèles INVEST-SDR / J2000-Rhône / CASCADE est fonctionnel et peut intégrer des scénarios d’évolution, qui ont montré une grande diversité de trajectoires possibles pour les flux sédimentaires avec une tendance globale vers une diminution. Plusieurs évolutions sont possibles et en développement sur ces modèles. Les premières évaluations de l’effet du changement climatique sur le fractionnement liquide-solide de contaminants montrent que les paramètres qui auront le plus d’influence sont les évolutions du débit et des matières en suspension
Fibres courtes d’amiante en milieu professionnel
No full textCitation suggérée : Anses. (2024). Fibres courtes d’amiante en milieu professionnel. (saisine 2022-SA-0223). Maisons-Alfort : Anses, 97 p.L’Anses a été saisie en novembre 2022 par la Direction Générale du Travail (DGT) sur la question des fibres courtes d’amiante (FCA) en milieu professionnel. Cette saisine fait suite à la publication par l’Anses en novembre 2022 d’un rapport d’expertise relatif à une mise à jour des données sanitaires et des données d’exposition aux fibres courtes d’amiante (FCA) depuis 2009, date à laquelle l’Anses avait publié une première expertise sur le sujet des FCA (Anses2009, 2022). L’expertise de 2022 prenait également en compte les données relatives aux particules minérales allongées d’intérêt (PMAi) courtes (Anses 2022).L’expertise de 2022 a confirmé, en milieu professionnel, une exposition majoritaire aux FCA/PMAi courtes, ainsi que des concentrations en FCA/PMAi courtes pouvant être très élevées. En environnement général intérieur, la présence de FCA a été identifiée dans près de la moitié des environnements investigués sans détecter de fibres longues dans 1/3 de ces situations (CSTB 2013). L’expertise a également souligné le fait qu’il n’existe pas de protocole harmonisé de comptage des FCA/PMAi courtes, et les travaux expertisés précisent rarement les critères de comptage appliqués. Chez l’humain, la mise à jour des données a permis d’identifier quelques données supplémentaires qui vont dans le sens d’un effet sanitaire des FCA/PMAi courtes, avec toutefois des difficultés d’interprétation. De même, les données de biométrologie, bien que confirmant la part importante représentée par les FCA/PMAi courtesdans des échantillons pulmonaires de travailleurs, par rapport à l’ensemble des fibres/PMAi identifiées, n’ont pas apporté d’éléments sur la pathogénicité des FCA/PMAi courtes. Chez l’animal, les nouvelles données étaient trop peu nombreuses pour permettre une conclusion robuste sur la toxicité intrinsèque des FCA/PMAi courtes. Au final, ces nouvelles données ne permettaient pas, tout comme cela avait été conclu en 2009, d’envisager la construction d’une relation dose-réponse et la réalisation d’une évaluation des risques sanitaires (ERS) pour les FCA/PMAi courtes
New burst criteria for loss of coolant accidents radiological consequences assessment
No full textInternational audienceDuring a loss of coolant accident (LOCA), elevated temperatures and depressurization of the primary circuit can lead to cladding ballooning and burst. In the frame of the R2CA project (Reduction of Radiological Consequences of design basis and design extension Accidents), funded in HORIZON 2020 and coordinated by IRSN (France), new burst models were developed to better evaluate the number of failed rods during a LOCA. A large literature review was performed to build various best estimate burst criteria as well as lower and upper envelopes and a conservative strain limit reduction approach. The impact of the cladding state was partially considered (only the hydrogen impact was quantified) due to a lack of data.Experimental data were reassessed with advanced scanning methods, providing a deeper understanding of the cladding deformation occurring during ballooning and burst.A series of validation tests were carried out with the DRACCAR and FRAPTRAN codes to compare the burst parameters (in this case temperature and strain) calculated with the new and the original burst criteria. The temperature calculated using the new burst limits was better reproduced with DRACCAR, but was more conservative with FRAPTRAN, than the values obtained using the original burst criteria of the codes. Burst strain was typically underestimated in both codes when using the new burst limits. The new criteria are therefore well suited to give a best-estimate or somewhat conservative estimate of the number of failed rods with respect to assessing the radiological consequences of a LOCA.The need to disentangle the impact of parameters like the heating mode or the type of test (single or bundle) was outlined. More work with advanced methods is needed to evaluate test type impacts and uncertainties