L’augmentation de la concentration de tritium causée par le rejet de Fukushima sur une décennie.
Simulations macroscopiques et microscopiques des rejets d’eaux contaminées de l’accident nucléaire de Fukushima.
Le 26 août 2021, le Cabinet japonais a adopté un projet de loi visant à rejeter dans l’océan Pacifique les eaux traitées contaminées par l’accident nucléaire de Fukushima afin d’atténuer le problème du stockage des eaux usées nucléaires. Cependant, de grandes quantités de radionucléides peuvent affecter les chaînes biologiques marines lorsqu’elles sont inhalées par la vie marine et nuire aux pêcheries marines et à la santé humaine. Les effets globaux de la décharge de Fukushima, qui dureront 30 à 40 ans, restent inconnus. Ainsi, l’identification du processus de diffusion de l’eau radioactive dans les océans est critique.
Pour résoudre ce problème, une équipe de l’Université Tsinghua, en Chine, a développé des modèles d’analyse à la fois macroscopiques et microscopiques, pour simuler le processus de diffusion des éléments nucléaires. Le premier se concentre sur la distribution globale des polluants, tandis que le second se concentre sur le comportement des polluants individuels.
Les résultats de la macro simulation (figure b) ont révélé qu’aux premiers stades du rejet de polluants, la zone polluée augmente rapidement, atteignant 30° de latitude × 40° de longitude en 120 jours. En raison des courants océaniques, la vitesse de diffusion des polluants est considérablement plus élevée dans le sens de la latitude que dans le sens de la longitude.
Dans 1200 jours, les polluants couvriront presque toute la région du Pacifique Nord, atteignant les côtes de l’Amérique du Nord à l’est, et l’Australie au sud. Les polluants se répandront alors rapidement dans l’océan Pacifique Sud, sous l’influence du courant équatorial le long du canal de Panama. L’océan Indien sera également influencé, en raison du remplissage des eaux du nord de l’Australie, dans 2400 jours. Au jour 3600, les polluants couvriront la quasi-totalité de l’océan Pacifique.
Notamment, bien que l’eau contaminée soit déversée près de l’île japonaise, le centre de contamination (représenté en jaune et en rouge sur les figures b et c) se déplacera avec le temps vers l’est le long de la ligne de latitude 35°N.
(a) Sous-processus des analyses de diffusion macroscopiques et microscopiques et leurs relations. Résultats des analyses de diffusion (b) macroscopiques et (c) microscopiques pour 1 unité de concentration relative d’environ 29Bq/m3. (d) Variations de la concentration de polluants dans les eaux proches des trois villes côtières. (e) Comparaison des courbes de concentration de polluants par des méthodes macro et micro. Crédit : ©Science China Press
L’équipe a tracé les concentrations de polluants dans les eaux adjacentes de Miyazaki, Shanghai et San Diego, toutes proches de 30 °N, comme le montre la figure d. Miyazaki est polluée en premier, suivie de Shanghai et de San Diego, par ordre de distance par rapport à Fukushima. Selon la tendance des trois courbes, la concentration en polluants dans chaque région augmente rapidement au début avant la stabilisation. Bien que San Diego soit la dernière ville parmi les trois à être touchée, la concentration de polluants à l’état d’équilibre dans ses eaux adjacentes est encore plus élevée que celle près de Miyazaki.
Les différences de concentrations de polluants près de Miyazaki, Shanghai et San Diego résultent du fort courant océanique près du Japon. Plus précisément, Fukushima est située au confluent de Kuroshio (vers le nord) et d’Oyashio (vers le sud). Par conséquent, la plupart des polluants ne migrent pas vers le nord et le sud le long des bords des terres, mais se propagent vers l’est avec la dérive du vent de l’ouest du Pacifique Nord. Au stade précoce du rejet d’eau traitée, son impact sur l’Asie côtière doit être ciblé. Cependant, à un stade ultérieur, la forte concentration d’éléments nucléaires près de l’Amérique du Nord deviendra certainement une préoccupation.
Référence : « Décharge d’eau contaminée par l’accident nucléaire de Fukushima : simulations macroscopiques et microscopiques » par Yi Liu, Xue-Qing Guo, Sun-Wei Li, Jian-Min Zhang et Zhen-Zhong Hu 2021, 26 novembre 2021, Revue scientifique nationale.
DOI : 10.1093/nsr/nwab209
