Développement de la spectrométrie gamma in situ pour la cartographie de site

Fabien Panza a soutenu sa thèse le 20 septembre 2012 à Strasbourg.

La spectrométrie gamma à haute résolution offre actuellement un outil d’analyse performant pour effectuer des mesurages environnementaux. Dans le cadre de la caractérisation radiologique d’un site (radioactivité naturelle ou artificielle) ainsi que pour le démantèlement d’installations nucléaires, la cartographie des radionucléides est un atout important. Le principe consiste à déplacer un spectromètre HPGe sur le site à étudier et, à partir des données nucléaires et de positionnements, d’identifier, de localiser et de quantifier les radionucléides présents dans le sol. Le développement de cet outil fait suite à une intercomparaison (ISIS 2007) où un exercice orienté intervention/crise à montré les limites des outils actuels. Une grande partie de ce travail de recherche s’est porté sur la représentation cartographique des données nucléaires. La connaissance des paramètres d’un spectre in situ a aidé à la création d’un simulateur modélisant la réponse d’un spectromètre se déplaçant au-dessus d’un sol contaminé. Ce simulateur à lui-même permis de développer les algorithmes de cartographie et de les tester dans des situations extrêmes et non réalisable réellement. Ainsi, ce travail de recherche débouche sur la réalisation d’un prototype viable donnant en temps réel les informations nécessaires sur l’identité et la localité possible des radionucléides. Le travail réalisé sur la déconvolution des données permet de rendre en post traitement une carte de l’activité du sol par radionucléide mais également une indication sur la profondeur de la source. Le prototype nommé OSCAR a ainsi été testé sur des sites contaminés (Suisse et Japon) et les résultats obtenus sont en accords avec des mesures de référence.