Mesure du comportement de remise en suspension des poussières dans des scénarios de contamination radioactive au Laboratoire national d'Argonne (États-Unis)

Des chercheurs du Laboratoire national d'Argonne du Département de l'Énergie des États-Unis ont récemment mené des expériences sur le terrain pour simuler le mouvement des particules de poussière sur des surfaces en béton dans des scénarios de contamination radioactive, et mesurer l'impact des déplacements de piétons et de la circulation des véhicules sur la dispersion des poussières. Les résultats ont été publiés dans la revue Health Physics, avec le soutien de la Direction des sciences et technologies du Département de la Sécurité intérieure des États-Unis et du programme de recherche et développement sur la réponse et la récupération d'urgence radiologique/nucléaire.

Pour contrôler l'humidité et la température et prévenir la remise en suspension des poussières, les tests piétonniers ont été réalisés sous tente. Sur l'image, on peut voir des chercheurs entrant dans la tente à gauche. Un compteur de particules est placé sur une table blanche, avec son tuyau s'étendant à l'intérieur de la tente pour collecter des échantillons d'air. (Image fournie par le Laboratoire national d'Argonne.)

L'équipe de recherche s'est intéressée au phénomène de « remise en suspension », c'est-à-dire le processus par lequel des particules nocives déposées sur le sol ou d'autres surfaces sont de nouveau soulevées dans l'air par des activités telles que les déplacements de personnes ou le passage de véhicules. Dans le cas d'incidents de contamination chimique, radioactive ou biologique, l'inhalation de ces particules peut accroître le risque d'exposition humaine et compliquer le nettoyage du site et le contrôle de la contamination.

Mike Kaminski, ingénieur nucléaire senior au Laboratoire national d'Argonne, a indiqué que les modèles existants d'exposition aux rayonnements ne traitent pas de manière adéquate le comportement des poussières une fois soulevées dans l'air, et qu'il manque de directives pour faire fonctionner ces modèles avec précision. Les chercheurs espèrent donc combler cette lacune critique dans les modèles de réponse d'urgence grâce à des données de mesure réelles.

Dans les expériences, l'équipe de recherche a utilisé de la poussière de test de l'Arizona pour simuler la poussière d'un environnement contaminé, et a mesuré la quantité de poussière remise en suspension par différentes activités à l'aide de détecteurs de particules. Le dispositif expérimental comprenait quatre scénarios : marche, marche rapide, aspiration et circulation de véhicules. Les tests de marche et de marche rapide ont été réalisés sous tente avec contrôle de l'humidité et de la température et protection contre les interférences de poussière extérieure ; les tests de véhicules ont été effectués sur les routes du campus du Laboratoire national d'Argonne, où les chercheurs ont répandu la poussière de test sur la chaussée, puis ont conduit un véhicule utilitaire sport (SUV) à différentes vitesses pour mesurer l'impact des pneus et du châssis lors du passage sur la zone poussiéreuse.

Les résultats montrent que la marche normale produit un facteur de remise en suspension relativement faible, conformément aux études antérieures ; la marche rapide augmente considérablement le niveau de remise en suspension et peut être utilisée pour simuler les situations de déplacement rapide ou d'évacuation du personnel d'urgence. Les expériences d'aspiration ont montré que cette activité remet principalement en suspension les particules plus fines. Les tests de véhicules ont révélé qu'un SUV traversant une route couverte de poussière génère une quantité importante de remise en suspension, en particulier de particules plus grosses.

Les chercheurs ont souligné que les études antérieures sur la remise en suspension due aux activités humaines se concentraient principalement sur les environnements intérieurs, tels que les moquettes et les planchers en bois franc ; les recherches liées aux véhicules servaient davantage à l'analyse de la qualité de l'air au quotidien. Les données quantitatives concernant les scénarios d'urgence de contamination radioactive, en particulier la remise en suspension des poussières sur les surfaces en béton sous l'effet des personnes et des véhicules, restent relativement limitées.

Les résultats de ces expériences indiquent que les taux de remise en suspension des poussières pendant les opérations d'urgence peuvent être supérieurs aux valeurs prédites par de nombreux modèles antérieurs. Ces données contribuent à améliorer l'évaluation de l'exposition aux rayonnements, les plans de contrôle de la contamination, le choix des équipements de protection individuelle, ainsi que les stratégies de réponse d'urgence telles que l'évacuation ou la mise à l'abri sur place, fournissant ainsi une base plus précise pour la gestion des incidents radiologiques.