Grâce à l'analyse de particules de retombées spécifiques dans l'environnement, une équipe conjointe de scientifiques britannique et japonais a découvert de nouvelles informations sur la séquence des événements qui ont conduit à l'accident nucléaire de Fukushima en mars 2011.

La recherche multi-organismes, dirigé par le Dr Peter Martin et le professeur Tom Scott du South West Nuclear Hub de l'Université de Bristol en collaboration avec des scientifiques de Diamond Light Source, l'installation de rayonnement synchrotron du Royaume-Uni, et l'Agence japonaise de l'énergie atomique (JAEA), a été publié aujourd'hui dans la revue Communication Nature .

Comme l'accident de Tchernobyl d'avril 1986, l'incident de la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi (FDNPP) a été classé par l'Agence internationale de l'énergie atomique (AIEA) au niveau 7 (le plus grave) de l'échelle internationale des événements nucléaires (INES) en raison de la grande quantité de radioactivité rejetée dans l'environnement.

Même maintenant, huit ans après l'accident, des zones importantes autour de l'usine restent évacuées en raison des niveaux élevés de radioactivité qui existent encore. On pense que certaines personnes pourraient ne jamais être en mesure de retourner chez elles à la suite de l'accident.

Suite à l'isolement des particules sub-mm à partir d'échantillons environnementaux provenant de localités proches du FDNPP, l'équipe a d'abord utilisé les capacités combinées de tomographie aux rayons X et de cartographie de fluorescence X à haute résolution de la ligne de lumière Coherence Imaging (I13) à la source lumineuse Diamond.

A partir de ces résultats, il a été possible de déterminer l'emplacement des différents constituants élémentaires répartis dans la particule de retombée très poreuse, y compris les positions exactes des inclusions d'uranium à l'échelle du micron autour de l'extérieur des particules.

Après avoir identifié ces inclusions d'uranium, l'équipe a ensuite analysé la nature physique et chimique spécifique de l'uranium à l'aide de la ligne de lumière Microfocus Spectroscopy (I18) de Diamond.

En ciblant le faisceau de rayons X hautement focalisé sur les régions d'intérêt de l'échantillon et en analysant le signal d'émission spécifique généré, il a été possible de déterminer que l'uranium était d'origine nucléaire et ne provenait pas de l'environnement.

La confirmation finale de l'origine FDNPP de l'uranium a été effectuée sur les particules en utilisant des méthodes de spectrométrie de masse à l'Université de Bristol, où la signature uranifère spécifique des inclusions a été mise en correspondance avec la tranche 1 du réacteur.

En plus d'attribuer le matériau à une source spécifique sur le site du FDNPP, les résultats ont également fourni aux scientifiques des informations cruciales pour invoquer un mécanisme permettant d'expliquer les événements qui se sont produits dans la tranche 1 du réacteur.

Grâce à l'application des techniques avancées d'analyse synchrotron, l'état physique et chimique des inclusions d'uranium montre qu'en dépit d'être d'origine réacteur, un tel matériau existe actuellement dans un état qui est écologiquement stable, encore amélioré par le matériau de silicate qui les entoure.

Le Dr Peter Martin a déclaré :« Je suis très heureux que cette recherche ait été reconnue dans Communication Nature . C'est un hommage à l'excellente collaboration de nos partenaires JAEA et Diamond Light Source. Nous avons appris une quantité inestimable sur les effets environnementaux à long terme de l'accident de Fukushima à partir de cette seule particule et nous avons développé des techniques analytiques uniques pour poursuivre les recherches sur le déclassement nucléaire. »