Chapitre 5 : Approche multivariable
I. Présentation de la campagne de prélèvements destructifs
Les valeurs des activités massiques ont été multipliées par un coefficient arbitraire pour des raisons de confidentialité vis-à-vis du projet d’assainissement en cours. L’utilisation de ce coeffi- cient ne change en rien la méthodologie géostatistique déployée. Seuls les seuils d’activités pré- sentés et les échelles de couleurs sont altérés.
Les 56 points de prélèvements ont été réalisés en deux phases successives : dans un premier temps, 5 points sur des zones témoins, puis le reste dans un second temps. La surface de bouchar- dage utilisée pour réaliser les échantillons est d’environ 50 cm par 50 cm. Pour chaque point de prélèvement, un échantillon est réalisé par passe de 5 mm ; généralement 3 passes sont réalisées. Quelques points de prélèvement vont jusqu’à 6 passes (3 cm). Tous les échantillons collectés ne sont pas systématiquement mesurés. Cependant, toutes les premières passes sont mesurées en spectrométrie gamma pour quantifier les niveaux d’activité en 235
I.1. Cinq zones témoins au préalable
Pour des raisons de contraintes du projet d’assainissement, cinq points de prélèvement ont été initialement positionnés de manière à disposer d’informations sur les niveaux d’activité, sur la validation de l’isotopie établie sur la base de l’analyse historique et fonctionnelle ainsi que sur les mesures par spectrométrie gamma in situ, sur la profondeur de migration, etc. Ils sont repris sur le plan de position de la Figure 43 présentant l’ensemble des points de prélèvements. Ils sont notés de DT01 à DT05.
Les échantillons des trois passes de 5 mm sont mesurés en spectrométrie gamma pour quanti- fier les niveaux d’activité en 235U. Certains des échantillons (10 en tout) ont fait l’objet d’analyses plus poussées par radiochimie, notamment par spectrométrie alpha après mise en solution, ce qui permet de mesurer 234U, 235U et 238U (radionucléides prépondérants dans l’atelier D). L’236U a également été mesuré.
Les niveaux d’activité en 235U obtenus en spectrométrie gamma et en spectrométrie alpha pré- sentent une très bonne cohérence. De plus, les ratios entre les différents radionucléides présents (234U, 235U et 238U) sont relativement constants quel que soit le point de prélèvement et quelle que soit la profondeur de la passe. Ceci permet l’établissement du spectre radiologique des bétons sur la base du nuage de corrélation entre les différents isotopes de l’uranium (Figure 42). Les coeffi- cients de corrélation linéaire valent 0,95 pour l’236U et plus de 0,99 pour les deux autres radionu- cléides. Les échantillons suivants ne sont donc mesurés qu’en 235U par spectrométrie gamma et le spectre type est appliqué pour obtenir le niveau d’activité totale en uranium.
Figure 42 : Nuage de corrélation entre les différents isotopes de l'uranium (sur l’axe des ordonnées) par rapport à l'235U (en abscisse).
Enfin, les niveaux d’activité décroissent de manière exponentielle avec la profondeur sur ces 5 zones témoins. Le traitement multivariable développé au §II ne concernant que les niveaux d’activité des premières passes et les mesures surfaciques, les problématiques associées à l’estimation en profondeur sont présentées spécifiquement au §III.
Chapitre 5 : Approche multivariable
I.2. Campagne complète de prélèvements
Répartition des points de bouchardage
Sur la base de l’analyse historique et fonctionnelle, des cartographies du signal émergent ob- tenues à partir du traitement de données des mesures surfaciques et des niveaux d’activité obser- vés sur les cinq points témoins (notés DT--), 51 points de prélèvements complémentaires sont positionnés dans l’atelier D (Figure 43). Ils sont répartis pour couvrir l’ensemble de la zone d’étude (principalement les points notés DF--), ainsi que pour caractériser les zones à forte varia- bilité (points notés DI--) et les deux zones dans lesquelles les mesures de signal émergent sont les plus élevées (points notés DC--). Quelques croix de sondages séparées d’un mètre environ sont disponibles parmi ces points afin de capter la structure spatiale des niveaux d’activité massique pour les faibles distances. Le nombre et la répartition spatiale des points de prélèvement ont été déterminés dans le cadre de la mise en place de la méthodologie de caractérisation (pour tester et valider les hypothèses).
Toutes les premières passes ont été analysées en spectrométrie gamma pour quantifier les ni- veaux d’activité en 235
U, ainsi que les secondes passes des points notés DI-- et DC-- et les troi- sièmes passes des points notés DC--.
Figure 43 : Plan de position des 56 points de bouchardage dans l'atelier D. Indication des niveaux d'activité en uranium en Bq/g pour la première passe.
Rappelons que les niveaux d’activité en uranium sont obtenus à partir des mesures de l’235 U et de l’application du spectre type établi sur la base des analyses radiochimiques (Figure 42). Rappe- lons également qu’un facteur d’échelle est utilisé afin de maintenir confidentiels les vrais niveaux d’activité.
Analyse exploratoire de la première passe
La distribution statistique des données est très dissymétrique comme cela peut être constaté sur l’histogramme des niveaux d’activité en uranium de la première passe (Figure 44). La mé- diane est de 18 Bq/g, bien inférieure à la moyenne de 52 Bq/g, ce qui conforte le caractère très contrasté de la distribution.
Figure 44 : Histogramme des niveaux d'activité massique en uranium (en Bq/g).
Compte tenu du nombre variable de résultats de mesure de l’uranium par spectrométrie gam- ma (56 pour la première passe, 42 pour la seconde et 13 pour la troisième) et surtout d’une surre- présentation des zones où le signal émergent est élevé, une comparaison des statistiques par passes n’aurait pas grand sens. On constate toutefois une forte diminution des niveaux d’activité avec la profondeur (plus d’un facteur 10 entre la première et la troisième passe).
Corrélation avec les mesures surfaciques
Tous les points de prélèvement coïncident avec une mesure surfacique obtenue lors de la campagne de mesures non destructives. Il est ainsi possible d’étudier le lien entre les deux gran- deurs qui mesurent le même phénomène. Cette analyse est naturellement réalisée à travers le nuage de corrélation entre les deux types de mesure (Figure 45).
Figure 45 : Nuages de corrélation entre les mesures surfaciques beta-gamma et les mesures massiques en uranium (à gauche) et entre leurs logarithmes (à droite).
Chapitre 5 : Approche multivariable
Le bon coefficient de corrélation linéaire entre les deux grandeurs brute (0,854) est surtout dû aux deux points avec les valeurs les plus fortes. En représentation logarithmique, des groupes de points peuvent être identifiés sans toutefois trouver une cohérence par rapport à leurs positionne- ments dans l’atelier. Et la corrélation reste plutôt satisfaisante.