Nouvelle offre de post-doctorat en Chimie Théorique
Le Laboratoire d'Etude du Transfert des Radioéléments recherche un post-doctorant pour un contrat d'une durée de 18 mois, à Lille, sur le sujet : « Etude de la décomposition d'iodures organiques par le radical HO via chimie théorique ». Ce laboratoire développe des modèles permettant de reproduire le comportement des produits radioactifs et des phénomènes qui s'y attachent lors d'accidents de réacteurs nucléaires afin de mieux en prédire les conséquences et proposer des actions de protection de la population.
Lors d'un accident dans une installation nucléaire impliquant une perte du confinement, les radionucléides issus de la fission du combustible vont être relâchés à l'environnement en quantité variable selon leur volatilité et le scénario. Le développement d'outils de prédiction du comportement des radionucléides une fois dans l'environnement permet :
- de prévoir les conséquences environnementales et sanitaires et ainsi de pouvoir proposer la mise en place de contre-mesures (évacuation, prophylaxie),
- d'aider à la mise en place des interventions pour la gestion de la situation accidentelle et post-accidentelle,
- ou encore, d'après le REX de Fukushima Daichi, de valider (par méthode inverse) les évaluations de termes sources réacteurs quand les connaissances sur le déroulement de la situation accidentelle ne sont que parcellaires.
Lors de l'accident de Fukushima Daichi, l'IRSN a conduit des évaluations des rejets et des simulations de dispersion dans l'environnement. Les comparaisons entre les simulations des dépôts en iode avec la plateforme C3X (module pX à courte distance et module ldX à grande échelle) et les mesures in-situ ont mis en exergue des différences importantes pour l'iode alors qu'a contrario les prédictions pour le césium sont apparues satisfaisantes. Les analyses de ces différences ont conduit à proposer des pistes de recherche et notamment la nécessité de prendre en compte, dans les outils de simulation de dispersion, la réactivité physico-chimique de l'iode dans l'atmosphère, phénomène qui pourrait en partie expliquer ces désaccords.
La modélisation de la réactivité en phase gazeuse actuelle avec le code de chimie-transport CTM (Chemistry Transport-Model) conduit à former des composés organo-iodés dont la cinétique de décomposition n'est pas connue. Une partie de la thèse de Figueiredo à l'IRSN (2017-2021) a consisté à étudier cette décomposition par chimie théorique, en particulier celle de 4 composés organo-iodés issus de quatre familles chimiques distinctes (c-C3H5IO, CH2ICH2OH, CH2ICH(O) et CH2ICOOH) par réaction avec le radical HO°. Les premiers chemins réactionnels de décomposition de ces quatre composés ont été déterminés (thermodynamique, état de transition et énergie d'activation). Néanmoins, les constantes cinétiques des réactions de décomposition de ces 4 composés organo-iodés restent à déterminer et font l'objet de ce sujet de post doctorat afin de les inclure dans le code CTM développé lors de deux thèses précédentes (Trincal, 2015 et Fortin, 2019).
Le second objectif du post doctorant sera de développer un mécanisme réactionnel pour décrire la réactivité chimique des autres halogènes (Br et Cl) et les interactions entre halogènes pouvant impacter le comportement de l'iode. Le brome et le chlore appartiennent au même titre que l'iode à la famille des halogènes et comportent ainsi des propriétés relativement similaires. Leur comportement en atmosphère peut donc être assez proche et pourrait influencer ou modifier celui de l'iode. Cette influence pourrait être importante pour les sites en bord de mer du fait de la présence de Chlore et Brome en quantité plus importante que dans les terres.
A l'issue de l'amélioration du mécanisme réactionnel en phase gazeuse (par l'ajout des cinétiques de décomposition des composés organo-iodés et par l'intégration du modèle dit « box-model » pour décrire la réactivité chimique des halogènes Br et Cl), une étude sera conduite pour évaluer l'influence de ces modèles sur la spéciation de l'iode dans l'environnement et ainsi mettre à jour les connaissances développées lors des thèses de Trincal et Fortin.