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Accueil > FR > Recherche > Physico-Chimie Moléculaire Théorique > Modélisation Quantique des Systèmes (Structure Electronique et Dynamique Interne) > Calculs de structure électronique

Etude des radionucléides dans l’atmosphère (LABEX CaPPA)

par André GOMES - publié le

Notre équipe est impliquée dans le Labex CaPPA (« Chemical and Physical Properties of the Atmosphere »), qui vient de débuter ses activités fin 2012. Ce Labex compte parmi les partenaires l’équipe de spectroscopie de notre laboratoire, et le Laboratoire de Physico-Chimie des Processus de Combustion et de l’Atmosphère. Nous sommes fortement impliqués dans un des work-packages (« Hazard : dispersion, reactivity, deposition of radionuclides »), dont nous avons la responsabilité scientifique avec Laurent Gasnot (Laboratoire PC2A). Celui-ci a pour thème central l’étude du comportement des produits de fission dans l’atmosphère. En effet, lors d’un accident dans une installation nucléaire impliquant une perte du confinement (comme dans le cas des accidents de Tchernobyl et de Fukushima), les radionucléides issus de la fission du combustible sont susceptibles d’être relâchés dans l’atmosphère en quantité variable selon leurs volatilités. Parmi les produits de fission, se trouvent les métaux lourds (Te, Mo, Tc, Ru et Pu) qui, en présence de dioxygène et d’hydroxyde, peuvent réagir pour former des espèces réactives qui ensuite peuvent s’agglomérer pour former des aérosols. Au sein du LABEX CaPPA, notre objectif sera d’étudier la réactivité de ces espèces en utilisant les méthodes les plus précises de la chimie quantique relativiste en traitant la corrélation électronique le mieux possible. Pour garantir la précision des données thermodynamiques théoriques qui seront utilisées comme paramètres pour des modèles à plus grande échelle et ne bénéficiant d’aucune donnée expérimentale pour les réactions élémentaires, nous effectuerons un benchmark systématique entre les différentes méthodes relativistes corrélées disponibles. Les résultats de nos calculs quantiques seront ensuite utilisés pour développer et valider des modèles cinétiques décrivant la réactivité de ces produits de fissions avec les composants de l’atmosphère (polluants et produits de photolyse principalement). Ces modèles cinétiques peuvent ensuite être intégrés dans un code de dispersion atmosphérique et confrontés aux mesures de terrain, in situ.