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Contribution of CEA-Valduc centre on knowledge about tritiated water transfers in the different compartments of the environment from survey data, with atmospheric releases. CEA France January 2010 Vienna IAEA 1 january 2010 Vienna 2010

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SLIDE 1

January 2010 Vienna IAEA 1

Contribution of CEA-Valduc centre

  • n knowledge about tritiated water

transfers in the different compartments of the environment from survey data, with atmospheric releases.

CEA France

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SLIDE 2

january 2010 Vienna 2010 2

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SLIDE 3

Septembre 2009 SFRP Paris 3

Atmospheric Release : Tritium

Constant annual Release for 10 y : about 1 gramme (358TBq) 100g/an 1g/an

1 10 100 1000 10000 100000 1967 1972 1977 1982 1987 1992 1997 2002 2007

TBq/an Entreposage déchets Traitement déchets Installation matière total pas de distinction de sources traitement des déchets en bâtiment spécifique

autorisation de rejet de 1995 : 1870 TBq/an

matière et traitement déchets dans le même bâtiment

100g/a 5g 1g

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SLIDE 4

hydrology

Limite du bassin versant de la Douix de LERY

CEA - VALDUC 500 m CEA - VALDUC

piézomètre source

R16 R21a R14 R15 R20 R17 R44b R07 R08 R22 R21c R24 R01 R02 R05 R13 R11 R21b R12 R04 R03 R06 R10 R44a R45 R56b R56a R55b R54b R55a R54a R53a R51 R52 R29 R27 R30 A2 D35 FP99/1 FP00/7 B1 B2 B3 D1 D2 B4 D13 A1 S3 C1 S5 S2 A3 C3 C2 R09 R18 R19 R23 R25 R26 R47 R50 R53b R57 R58 R59a R59b R62 R65

few piezometers but a lot of costless informations by the springs, Un closed bassin with one exutory : La douix in Moloy, So possibility to balance

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SLIDE 5

in vertical : 2 watertables

CVA Côte NGF

SW NE

Unsatur ated Zone Upper water tabel Formation très peu perméable Unsaturat ed Zone Lower watertable Formation très peu perméable

600 m

Springs R1-R2

Ru AEP 450 m 430 m 470 m 370 m 350 m 410 m 390 m 290 m 330 m 310 m 490 m

PRECIPITATION

Limites du dôme de Valduc : zone d’étude de la quantification de l’infiltration dans la nappe supérieure

Rivere Douix de LERY

INFILTRATION

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SLIDE 6

Bassin Versant de la Douix de Léry

500 m

Valduc Valduc Léry

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SLIDE 7

Upper watertable

september 2010 IAEA Aix 7

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SLIDE 8

Water flow of lower watertable

CEA - VALDUC 50 0 m

360 350 340 330 380 370 3 9

source piézomètre source côte NGF rivière Limite du bassin v ersant de la Douix de LERY

FP99/2 D13P D37P D1bis S3P S2P S5P S1 RIV RV RVI RII RIII RI

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SLIDE 9

Lower watertable activity

10 100 1000 10000

janv.-76 janv.-77 janv.-78 janv.-79 janv.-80 janv.-81 janv.-82 janv.-83 janv.-84 janv.-85 janv.-86 janv.-87 janv.-88 janv.-89 janv.-90 janv.-91 janv.-92 janv.-93 janv.-94 janv.-95 janv.-96 janv.-97 janv.-98 janv.-99 janv.-00 janv.-01 janv.-02 janv.-03 janv.-04 janv.-05 janv.-06 janv.-07 janv.-08

Bq/L

Rejets atmosphériques RIII D1bis S1 S3p D13p D37p S4p S5p

Stabilisation

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SLIDE 10

Tritium Balance in the bassin Valduc

Tritium reaching the limit of the « Douix de LERY » bassin Centre of VALDUC Aquifer fracturated medium

1969

Douix de LERY. Q= 700g (1969-2008)

BASSIN « LA DOUIX DE LERY »

Q= 0.6g (1969-2008) Exutory of the bassin

1970 2003

Aquifer Porous medium Stock (corrected from radioactive decay : 1.4g in 2008

Q= 7 g (1969-2008) = Infiltrations + Ruissellement Direct Infiltration Ruissellement Direct Infiltration Radoactive decay 5g

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SLIDE 11
  • 65
  • 60
  • 55
  • 50
  • 45
  • 40
  • 35
  • 30
  • 25
  • 20
  • 15
  • 10
  • 5

1 10 100 1000 10000 100000 Teneur en eau ( %) - (en bleu - losanges)

Profondeur (m)

  • 65
  • 55
  • 45
  • 35
  • 25
  • 15
  • 5

1.E+02 1.E+03 1.E+04 1.E+05 1.E+06 1.E+07

Calcaire Compact à fissures verticales Calcaire

  • olithique

Marnes

Calcaire Comblanchoïde

Activité volumique des roches en [HTO] Bq/m3- (en noir)

Nappe supérieure du bathonien

Water Profil activity Profil Rock Profil rain rain

Infiltration mecanism

7%

few hours to few days

93% Diffusion in matrix 1m/Y 1973 2008 Few month to 3 years

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SLIDE 12

Septembre 2009 SFRP Paris 12

atmospheric Transfers

Measures and assessments

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SLIDE 13

Septembre 2010 IAEA AIX 13

atmospheric Transfer measures and assessement

7.10-8 1.4 10-7 9.10-8 6.4 10-8

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SLIDE 14

14

Wind roses 2005-2008

Rose des vents en diffusion normale sans pluie d'avril 05 à mars 08

0.00% 0.50% 1.00% 1.50% 2.00% 2.50% 3.00% 3.50% 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 0.5 1 2 3 5 10

Rose des vents en Diffusion Faible sans pluie d'avril 05 à mars 08

0.00% 0.20% 0.40% 0.60% 0.80% 1.00% 1.20% 1.40% 1.60% 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 0.5 1 2 3 5 10

Origine des vents par temps de pluie de mars 2005 à mars 2008

  • 0.1

0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 1.5 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 0.5 1 2 3 5 10

dry Instable and neutral dry stable rain

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SLIDE 15

Septembre 2010 IAEA Aix 15

Wind roses 2009

dry Instable dry stable pluie

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SLIDE 16

Rain intensity distribution

16

Répartition des intensités de pluies (% annuel) 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 1 2 3 4 6 7 8 9 1 1 2 1 3 à 1 5 1 6 à 2 5 2 6 à 3 5 3 6 à 5 > 5 mm/h 1994 1995 1996 1997 2000

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SLIDE 17

17

Concentrations in tritium of the uper water table 1987

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SLIDE 18

18

Concentrations in tritium of the uper water table 1997

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SLIDE 19

Septembre 2009 SFRP Paris 19

Concentrations in tritium of the uper water table 2008

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SLIDE 20

OBT in oak leaves 1998

SFRP Paris 20

4 km Isoconcentrations en tritium (OBT) en Bq/l

26 35 19 28 19 13 30 43 68 57 16 13 29 144 148 73 24 25 31 127 35 33 32 12 19 22 16 24 22 17 14 9 14 12 9 11

N

CVA Aignay-le-Duc Echalot Salives Lamargelle Moloy Lery

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SLIDE 21

January 2010 IAEA WIEN 21

When rain deposition small, vapor deposition can be seen

Station on site South North-East Nord-West HTO air vapor w (Bq/l) 1 142 243 236 HTO rain (Bq/l) 1 36 238 100 HTO soil (Bq/l) 2 69 231 132

Average of monthly measurements in 1999-2000 1 : continuous , 2: points

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SLIDE 22

Calculation

  • 700 L / year of rain

january 2010 IAEA WIEN 22

HTO soil (Bq/l) 2 69 231 132 HTO soil (Bq/l) 0.3 Avap +0.7 Arain 68 239 140

300 L.y-1 of dry vapor / 8 g.m -3 . => 1.2 10-3 m.s-1

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SLIDE 23

2010 23

Free waters

Data of environmental survey

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SLIDE 24

24

rains less tritiated than air water vapor

1 10 100 1 000

janv-05 avr-05 juin-05 sept-05 déc-05 mars-06 juin-06 sept-06 déc-06 mars-07 juin-07 sept-07 déc-07 mars-08 juin-08 sept-08 déc-08

vapeur d'eau de l'air eaux de pluie rejet moyen MBq/s

Bq/L

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SLIDE 25

25

Grass between air vapor and rain water

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SLIDE 26

26

Grass between air vapor and rain water

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SLIDE 27

27

Grass between air vapor and rain water

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SLIDE 28

28

Grass between air vapor and rain water

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SLIDE 29

Free water calculation

  • C free veg w = Hr Cair+ (1-Hr) Csol ?
  • this means that free water activity is

practically equal to air vapor activity

Septembre 2010 Réunion PMR 29

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SLIDE 30

Septembre 2010 IAEA Aix 30

Air relative humidity fluctuation

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SLIDE 31

Septembre 2009 SFRP Paris 31

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SLIDE 32

0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 5 10 15 20 25 CHTO laitues (Bq L-1) / CHTO air (Bq L-1) Durée de l'exposition (h)

Measures in Free water : light Measures in Free water : light

32

43 , , h 5 , 1

2 / 1

= = α t 21 , , h 9 , 2

2 / 1

= = α t 42 , , h 4 , 22

2 / 1

= = α t

young matures

  • ld

) 1 (

.t k HTO air HTO laitues

e C C

−

− × × = α

k t ) 2 ln(

2 / 1

=

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SLIDE 33

0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 5 10 15 20 25 CHTO laitues (Bq L-1) / CHTO air (Bq L-1) Durée de l'exposition (h)

Measures in free water: darkness Measures in free water: darkness

33

36 , , h 3 , 7

2 / 1

= = α t 07 , , h 9 , 6

2 / 1

= = α t 41 , , h 8 , 12

2 / 1

= = α t

) 1 (

.t k HTO air HTO laitues

e C C

−

− × × = α

k t ) 2 ln(

2 / 1

=

young matures

  • ld
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SLIDE 34

Comparison with literature data

34

Comparison with litterature

C.Boyer PhD Defense – Besançon, November 30th 2009

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SLIDE 35

Air Vapor, free water and combustion water

Septembre 2010 Réunion PMR 35

Boyer, 2007 - location A (1)

10 100 1000 10000 20 40 60 80 Durée d'exposition (jours) Activité (Bq L

  • 1)

HTO air HTO libre OBT

Boissieux, 2006 - location A

10 100 1000 10000 20 40 60 Durée d'exposition (jours) Activité (Bq L

  • 1)

HTO air HTO libre OBT

Boyer, 2007 - location A (2)

10 100 1000 10000 20 40 60 Durée d'exposition (jours) Activité (Bq L

  • 1)

HTO air HTO libre OBT

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SLIDE 36

Septembre 2010 IAEA Aix 36

Water concentrations in air, rain, and vegetables : free and combustion

10 100 1000 F e u i l l e s d e c h ê n e F e u i l l e s d e c h ê n e F e u i l l e s d e c h ê n e F e u i l l e s d e c h ê n e B l é B l é S a l a d e s S a l a d e s P

  • i

r e a u x P

  • i

r e a u x P

  • m

m e s d e t e r r e P

  • m

m e s d e t e r r e P

  • m

m e s P

  • m

m e s Bq/L eau libre plante eau de combustion eau de l'air eau de pluie

Free water plant Combustion water Air vapor Rain water

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SLIDE 37

AIEA et Gascon

Septembre 2010 AIEA Aix 37

Ccomb w =.WEQp.Rp.[RH.Cam +(1-RH).Csw]] Cfree w =[0.4 Cam +0.6.Csw]] Cvegetable = WCp. Cfree w + (1-WCp).Ccomb x

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SLIDE 38

Field experiment OBT 2009

September 2010 IAEA Aix 38

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SLIDE 39

Field experiment OBT 2009

september 2010 IAEA Aix 39

colza 85 wheat 55,9 potatoes 38,2 apple 70,1

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SLIDE 40

september 2010 IAEA Aix 40

Conclusions

  • Effect of cuticles and efficiency of stomata,

Particularly during the night

  • Vegetable free water depends probably more
  • n soil’s water than we say, but (may be) not

OBT.