Cette thèse s'inscrit dans le cadre des études de "faisabilité" du stockage des déchets nucléaires en formations géologiques profondes. Elle s'intègre au programme de recherche conduit par l'agence française pour la gestion des déchets nucléaires (ANDRA) sur le site expérimental Meuse/Haute-Marne de type "argile", situé dans les formations sédimentaires Mésozoïques faiblement perméables de l'Est du bassin parisien. L'étude a pour objet la caractérisation de la migration des radionucléides naturels au sein de la formation argileuse Callovo-Oxfordienne cible et de ses encaissants carbonatés Oxfordien et Bathonien, afin d'estimer les propriétés de confinement à long terme de cette série sédimentaire. Elle repose sur l'analyse de haute précision des déséquilibres radioactifs au sein des familles naturelles de l'uranium et du thorium. L'intérêt de faire appel aux déséquilibres U-Th réside dans le fait qu'ils sont susceptibles, d'une part, de mettre en évidence et de caractériser les processus contrôlant la mise en solution et la migration in situ des radionucléides et, d'autre part, de fournir des indications temporelles sur les processus et perturbations physico-géochimiques auxquelles la formation géologique a été soumise sur des échelles de temps variables, selon les isotopes utilisés, mais pouvant atteindre jusqu'à deux millions d'années environ, via le déséquilibre 234U/238U. Les objectifs initiaux de l'étude étaient: i) de déterminer en particulier l'état d'équilibre -ou de déséquilibre- radioactif entre l'uranium-238 et son descendant l'uranium-234 (T1/2 (234U) = 245250 a) dans les formations profondes au sein desquelles le laboratoire expérimental de l'ANDRA est en cours d'implantation; ii) de caractériser, le cas échéant, les processus responsables des déséquilibres radioactifs observés; et iii) d'en préciser les implications chronologiques en ce qui a trait à la stabilité chimique de ces formations géologiques. Compte tenu de ces objectifs, la précision et la justesse analytique des mesures des déséquilibres radioactifs (234U/238U) sont apparues comme la clé de la réussite d'une telle entreprise. Une grande partie des travaux a donc été consacrée à la mise au point de l'analyse des déséquilibres radioactifs à l'aide d'un spectromètre de masse à multi-collection et source plasma (MC-ICP-MS). In fine, une reproductibilité analytique de l'ordre de 1‰ (2 s) pour la détermination du rapport 234U/238U sur échantillons géologiques a été obtenue. Haute précision et justesse analytique nous ont ainsi permis de démontrer un état d'équilibre radioactif 234U/238U dans les argilites Callovo-Oxfordiennes. Ce résultat indique l'immobilité de l'uranium dans la formation cible et, par suite, atteste d'un milieu chimiquement inactif et clos, du moins au cours de la période actuelle, pour ce qui concerne l'uranium et, par extension, les actinides naturels. Ce résultat est fondamental au regard de la problématique d'enfouissement des déchets radioactifs car il procure une confirmation in situ des capacités de confinement de la couche argileuse cible, dans les conditions physico-chimiques actuelles. A contrario, des déséquilibres (234U/238U) ont été systématiquement observés au niveau de zones soumises à des processus de pression-dissolution (stylolites) dans les formations carbonatées encaissantes de l'Oxfordien et du Bathonien. Ces déséquilibres témoignent d'une remobilisation discrète de l'uranium au cours des derniers deux millions d'années et donc de processus actifs de transport de matière au sein de ces formations. La répartition isotopique de l'uranium telle qu'elle a été révélée, par un sous-échantillonnage systématique au niveau des surfaces de pression-dissolution et par la réalisation d'analyses sériées perpendiculairement à un joint stylolitique, a permis de mettre en évidence une relocalisation de l'uranium depuis la surface stylolitique vers la matrice carbonatée de part et d'autre du stylolite. Bien que soumise à des transferts de matière, une zone stylolitisée fonctionnerait en toute vraisemblance en système fermé vis-à-vis de l'uranium. Ce résultat est surprenant tant ces formations profondes, fortement compactées et peu perméables, ne semblaient pas pouvoir être sujettes à des transferts de matière significatifs à l'échelle de temps des déséquilibres U-Th. Bien qu'il soit pour l'instant difficile de conclure de façon univoque à ce sujet, il est probable que ce phénomène traduit une stylolitisation encore active, ou tout du moins, une réactivation du phénomène au cours des deux derniers millions d'années.

Dans ce travail de thèse, nous étudié les décroissances β des noyaux de gallium autour de N=50 et préparé une source d'ionisation laser à ALTO. L'étude de la région des noyaux riches en neutrons autour de N=50 est encore à approfondir. Les connaissances des noyaux de cette région sont clairsemées ce qui ne permet pas de clore les différents débats dont ils sont sujets. Nous avons donc produit 79,80,82,83,84,85Ga à ALTO. Pour cela, un faisceau d'électrons (50MeV et 10µA) de l'accélérateur linéaire a été envoyé sur une cible de carbure d'uranium portée à 2000°C. Les électrons y émettent un rayonnement de freinage qui entraine la fission des noyaux d'uranium. Les produits de fission diffusent jusqu'à une source d'ionisation de surface qui a été installé en sortie de cible pour ioniser les atomes de gallium et produire des faisceaux purs de gallium. Ce système a permis d'étudier les décroissance β- et β--n des isotopes 79,80,82,83,84,85Ga. Au cours de ces années de thèse, des lasers ont été installés et optimisés pour ioniser sélectivement les atomes de cuivre produits à ALTO. Cette préparation a permis de tester l'ionisation du cuivre stable. Ce test a montré que le système permettait l'ionisation du cuivre mais que dans sa configuration de test l'efficacité de cette source d'ionisation n'a pas pu être mesuré : les faisceaux lasers ne sont pas assez stable en position. L'analyse des données de l'expérience de décroissance β de 79,80,82,83,84,85Ga a produit de nouveaux résultats sur les décroissances de 80Ga, 84Ga et 84Ge. L'étude des données a confirmé l'existence d'un état isomèrique de 80Ga et a permis de mesurer deux durées de vie différentes pour 80Ga. De plus, l'analyse a apporté de nouvelles indications sur les états de 84As. Enfin la comparaison des résultats expérimentaux avec des calculs théoriques, a confirmé l'assignation de spin-parité des premiers états 2+ et 4+ mais aussi du caractère triaxial de 84Ge proposés par Lebois et al. Le deuxième état 2+ de cet isotope a aussi été identifié. Pour les états de 84As, l'assignation des spins et des parités de quatre états a été proposée.

Les smectites possèdent des propriétés qui en font des candidates potentielles pour constituer une des barrières pour le stockage des déchets radioactifs en milieu géologique profond : faible perméabilité, gonflement et rétention de cations. Le cœur de cette thèse est la détermination des liens existant entre les propriétés d'hydratation, de gonflement et de<br />mobilité des cations, c'est-à-dire les propriétés de confinement du matériau.<br />L'objectif est de comprendre et prédire le comportement de l'eau dans les smectites en suivant deux axes de recherche : les aspects mécanistique et énergétique de l'hydratation des smectites. Nous avons travaillé sur la montmorillonite Na-Ca contenue dans la bentonite MX80, sous forme échangée, et monoionique (saturée par des cations alcalins ou des cations Ca).<br />L'approche traverse les différentes échelles (microscopique, mésoscopique et macroscopique)<br />et conduit à étudier les différentes composantes du système (feuillet-cation-eau), en mettant en œuvre des méthodes expérimentales de manière originale (thermoporométrie et conductivité électrique pour différentes humidités relatives (HR)) et des méthodes théoriques (calculs électrostatiques).<br />En premier lieu, l'état sec est défini par ATVC (Analyse Thermique à Vitesse Contrôlée). Ensuite une caractérisation classique de la porosité de la smectite pour l'état sec est réalisée (intrusion de mercure, adsorption d'azote) et nous permet de montrer l'existence d'une mésoporosité dont le rayon évolue entre 2 et 10 nm en fonction du cation compensateur.<br />Les expériences de thermoporométrie et de conductivité pour différents états d'hydratation<br />ont permis de suivre l'augmentation des tailles de pore et de la mobilité des cations en fonction de l'hydratation. Nous mettons notamment en évidence l'existence d'un gonflement osmotique mésoscopique pour de faibles humidités relatives (environ 50-60% HR) pour les cations Li et Na. En combinant les résultats de thermoporométrie, diffraction des Rayons X et conductivité électrique, nous sommes en mesure de proposer une séquence d'hydratation complète pour chaque cation, montrant ainsi le rôle du cation compensateur dans l'hydratation de la smectite : il est responsable de la structure de la porosité à l'état sec et de l'évolution des tailles de pore en fonction de la HR et il modifie la séquence d'hydratation par sa mobilité dans l'espace interfoliaire.<br />La distinction des différents types d'eau présents dans la structure argileuse est réalisée par thermoporométrie à différentes humidités relatives : eau liée aux cations et aux surfaces, eau structurée par la porosité et eau libre. Cette distinction est importante pour comprendre le comportement de l'argile et notamment les propriétés de diffusion. <br />L'importance de la nature du cation est également mise en évidence par le modèle énergétique. Les calculs électrostatiques utilisant le formalisme PACHA (Méthode d'Egalisation des Electronégativités) montrent que, pour les petits cations, l'énergie<br />d'hydratation du cation dans la structure argileuse est prépondérante, alors que pour les gros cations, c'est l'énergie d'hydratation des feuillets qui est prépondérante. Pour obtenir ces résultats, nous avons déterminé les enthalpies de surface pour l'état sec, qui montrent une évolution cohérente, en fonction de la charge partielle du cation, avec l'augmentation de taille de pores et donc de taille de particules. Ensuite, au moyen d'un modèle théorique, nous avons<br />calculé les énergies de gonflement, les énergies d'hydratation des surfaces et des cations se trouvant dans l'espace interfoliaire.<br />Le comportement de l'argile purifiée mixte (Na/Ca) est analysé à partir des résultats obtenus pour les composés homoioniques : l'argile mixte a un comportement plus proche de celui d'une argile calcique pour les expériences réalisées, alors que le cation Na est majoritaire. Cette observation implique des résultats sur les propriétés de l'argile différents de ceux escomptés pour les propriétés d'hydratation, de gonflement et de mobilité des cations interfoliaires dans le cadre des déchets radioactifs.

Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre du projet ALTO (Accélérateur Linéaire Auprès du Tandem d'Orsay), projet exploitant la photofission comme mode de production de noyaux riches en neutrons pour la séparation en ligne. Nos travaux portent sur l'étude des modes d'adaptation de l'environnement de production représenté par son ensemble cible-source d'ions.<br /> Nous avons mené une étude exhaustive de radioprotection pour dimensionner et définir la nature des blindages nécessaires pour faire face aux flux intenses de photons et de neutrons générés dans la cible de production.<br /> Les simulations Monte Carlo avec le code FLUKA nous ont permis de calculer le transport simultané des photons et des neutrons avec une modélisation intégrale des structures géométriques très complexes. Pour l'ensemble cible-source d'ions et les points critiques de pertes de faisceaux, nous proposons des blindages optimisés basés essentiellement sur la structure segmentée.<br /> Nous avons étudié l'adéquation d'une cible épaisse de carbure d'uranium pour la production de noyaux radioactifs riches en neutrons par photofission. En particulier, nous avons montré la validité du code FLUKA pour la photofission avec un faisceau d'électrons de 50 MeV, en comparant les résultats de calculs aux mesures expérimentales réalisées.<br /> Enfin, nous présentons nos travaux de conception et de développement d'un prototype de source d'ions de type FEBIAD destinée aux installations de seconde génération : la source IRENA. Ces travaux montrent à quel point les considérations de radioprotection sont également impliquées dans le développement de la source.

Ce travail de thèse porte sur la recherche de grandes déformations dans des noyaux lourds, très déficients en neutrons, proches de la ligne d'émission spontanée de proton, donc soumis à des conditions extrêmes d'isospin, dans la région de masse A~130. L'expérience a été réalisée au GANIL à Caen auprès de l'accélérateur de faisceaux radioactifs SPIRAL. Les noyaux étudiés ont été peuplés par des réactions de fusion-évaporation en utilisant un faisceau radioactif de 76Kr, déficient en neutrons et de période T½ = 14.8 h.<br />Les rayonnements γ ont été détectés par le multidétecteur EXOGAM, composé de « clovers » segmentés de germanium pour lesquels une nouvelle méthode de calibration en énergie des segments a été développée. Pour extraire les événements de fusion-évaporation d'un fort bruit de fond lié à la radioactivité du faisceau, nous avons couplé EXOGAM avec le détecteur de particules chargées légères DIAMANT ainsi qu'avec le spectromètre de grande acceptance VAMOS, utilisé pour la première fois pour la détection de résidus d'évaporation. <br />L'analyse minutieuse de l'ensemble des données nous a permis de montrer que le couplage EXOGAM + DIAMANT + VAMOS est opérationnel et nécessaire pour l'étude de la structure des noyaux de cette région. De plus, nous avons pu mettre en évidence la première transition γ du noyau très exotique impair-impair 130Pm. Les résultats ont été interprétés à partir de calculs théoriques microscopiques auto-cohérents statiques et dynamiques effectués en collaboration avec les physiciens du groupe de Physique Théorique de l'IPN Lyon.

L'existence de noyaux triaxiaux a fait l'objet d'un débat de longue date. La possibilité de la triaxialité mole et rigide a été proposée très tôt, et de nombreuses études théoriques et expérimentales ont été consacrées à ce phénomène intrigant. Plus récemment, deux marqueurs uniques de la triaxialité dans les noyaux ont été intensivement étudiés : le mouvement d'oscillation de l'axe de rotation (wobbling) et la chiralité dynamique. Ces types exotiques de mouvement ont été observées dans des régions spécifiques du tableau nucléaire : le mouvement d'oscillation dans les noyaux de Lu impair-pair avec A ~ 160, la chiralité principalement dans les noyaux impair-impair et pair-impair avec A ~ 130. Nous avons récemment étudié les noyaux de Nd à très hauts spins et identifié plusieurs bandes, qui ont été interprétées comme la manifestation de divers types de mouvement collectif : rotation suivant un axe incliné, rotation suivant les axes longs et courts, mouvement de wobbling et bandes chirales. Un autre phénomène révélé par nos résultats récents sur les noyaux de Nd avec seulement quelques trous neutroniques par rapport à la fermeture de couche N = 82, est la coexistence de forme. En effet, ces noyaux sont prévus pour avoir des isomères de hauts spins construis sur une forme sphérique, coexistant avec des bandes triaxiales, ou des formes très voire super-déformées . Ma thèse se compose de deux expériences. Tout d'abord, j'ai préparé, exécuté et analysé une expérience réalisée au " Research Center of Nuclear Physics " (RCNP) de l' Université d'Osaka . Cette expérience visait à étudier les isomères de hauts spins et à développer les schémas de niveaux des noyaux de 135La, 136La et 136Ba. Nous avons utilisé un faisceau radioactif de 17N de 80 MeV créé par la réaction directe de 18O sur une cible 9Be et sélectionné à l'aide d'un spectromètre achromatique. Le faisceau radioactif de 17N bombardait une cible de 124Sn de 20 mg/cm2 d'épaisseur pour produire les noyaux d'intérêt par une réaction de fusion-évaporation. Cette thèse présente les résultats obtenus pour le 135La, qui comprennent la construction et la discussion du schéma de niveau et la mesure de la durée de vie de deux isomères connus. La deuxième partie de la thèse consiste en l'analyse de deux expériences différentes réalisée en utilisant la même combinaison de faisceau-cible 48Ca + 96Zr à une énergie légèrement différentes et deux dispositifs expérimentaux différents, EUROBALL et JUROGAM II + RITU + GREAT, pour étudier les isotopes du néodyme de 138Nd à 141Nd. Mon travail a été axé sur les noyaux pair-pair de 138Nd et 140Nd, avec un accent particulier sur le 140Nd. La multitude de bandes de spin élevé observées dans ce noyau sont discutées dans le cadre du modèle " Cranked Nilsson - Strutinsky " (CNS) et du modèle " Tilted Axis Cranking " (TAC). Les bandes de hauts spins observées dans les noyaux de 138-141Nd sont toutes interprétées comme basées sur un minimum d'énergie associé à une déformation triaxiale. Elles représentent donc un fort soutien à l'existence de la forme nucléaire triaxiale stable à hauts spins. L'isomère de haut spin 27- a également été identifié dans le 140Nd qui, combinée avec l'isomère 20+ précédemment connu dans le même noyau va permettre d'extraire pour la première fois une valeur expérimentale de la différence d'énergie entre les orbitales πh11/2 et π(d5/2g7/2) à hauts spins.

Multi-criteria decision aid has emerged from the operational research field as the answer given to a couple of important questions encountered in complex decisions problems. Firstly, as decision aiding tools, such methods do not replace the decision maker with a mathematical model, but support him to construct his solution by describing and evaluating his options. Secondly, instead of using a unique criterion capturing all aspects of the problem, in the multi-criteria decision aid methods one seeks to build multiple criteria, representing several points of view. <p>This work explores the application of multi-criteria decision aid methods for optimising food chain countermeasure strategies after a radioactive release to the environment. <p>The core of the thesis is dedicated to formulating general lines for the development of a multi-criteria decision aid model. This includes the definition of potential actions, construction of evaluation criteria and preference modelling and is essentially based on the results of a stakeholders’ process. The work is centred on the management of contaminated milk in order to provide a concrete focus and because of its importance as an ingestion pathway in short term after an accident.<p>Among other issues, the public acceptance of milk countermeasures as a key evaluation criterion is analysed in detail. A comparison of acceptance based on stochastic dominance is proposed and, based on that, a countermeasures’ acceptance ranking is deduced.<p>In order to assess “global preferences” taking into account all the evaluation criteria, an ordinal method is chosen. This method allows expressing the relative importance of criteria in a qualitative way instead of using, for instance, numerical weights. Some algorithms that can be used for robustness analysis are also proposed. This type of analysis is an alternative to sensitivity analysis in what concerns data uncertainty and imprecision and seeks to determine how and if a model result or conclusion obtained for a specific instance of a model’s parameters holds over the entire domain of acceptable values for these parameters.<p>The integrated multi-criteria decision aid approach proposed makes use of outranking and interactive methodologies and is implemented and tested through a number of case studies and prototype tools. / Doctorat en Sciences de l'ingénieur / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Entre 2003 et 2010, dans la région centrale nommée X de la catacombe des Saints Pierre-et-Marcellin à Rome, a été découvert et en partie fouillé un ensemble de sépultures plurielles inédites (Ier-IIIe s. ap. J.-C.) contenant plusieurs centaines d’individus, lesquels ont été inhumés selon des pratiques funéraires singulières à la suite d’un épisode de surmortalité de nature probablement épidémique. Pour appréhender l’histoire de vie (alimentation et mobilité) de ces défunts et rediscuter sur la base d’éléments nouveaux certaines hypothèses préalablement établies, nous avons mené dans le cadre de ce travail une approche archéo-biogéochimique multi-proxy (14C, δ13C, δ15N, δ18O et 87Sr/86Sr) et multi-tissulaire (émail, os, cheveu) sur un échantillon de 130 individus issus de six différentes chambres. Nous avons dans un premier temps vérifié l’intégrité biochimique et isotopique des fractions minérales (phases carbonatées) et organiques (phases collagénique et kératinique) des échantillons à partir d’indicateurs classiques mesurés en routine (%Col, %C, %N, C/N, PCO2 et PCO2/Masse) et par spectroscopie IRTF (IRSF, CO3/PO4 et AmideI/PO4) et par une approche innovante consistant en des datations 14C sur couples collagène-apatite pour valider le signal isotopique des fractions minérales. Nos résultats mettent en évidence des différences extrêmes de préservation de toutes les phases. La trajectoire diagénétique des échantillons n’est toutefois pas aléatoire mais dépendante des conditions environnementales et taphonomiques différant entre les petites et les grandes chambres. En outre, nous avons pu démontrer qu’en dépit de fortes recristallisations et d’échanges isotopiques avec l’environnement sépulcral, les phases carbonatées possèdent un signal isotopique biogénique non altéré. Nous avons dans un second temps reconstruit les régimes alimentaires des individus en nous appuyant sur des référentiels de comparaisons robustes ainsi que divers modèles interprétatifs (mono-proxys versus multi-proxys ; qualitatifs versus quantitatifs), lesquels ont été dans certains cas adaptés au besoin de notre étude. D’une façon générale, nos résultats montrent que l’essentiel des individus a eu accès à un régime alimentaire type fondé sur la triade Céréales C3/Viande C3/Poisson marin. Ce régime alimentaire type n’est toutefois pas exclusif, certains individus (n = 13) ayant consommé de façon occasionnelle d’autres catégories de ressources tels que du poisson dulcicole ou des céréales C4. Nos résultats révèlent que les changements d’alimentation au cours de la vie sont relativement limités. Par ailleurs, cette population se singularise sur un plan strictement alimentaire au regard des autres populations contemporaines romaines pour lesquelles des valeurs isotopiques sont publiées. Nous avons dans un troisième temps étudié les schémas de mobilité des individus en nous fondant sur une approche rigoureuse de nos données et sur des référentiels de comparaison les plus exhaustifs possible ainsi qu’en tenant compte de biais ordinairement éludés (faits culturels, influence du climat et erreurs associées aux équations de conversion). Nos résultats mettent en lumière qu’a minima 23 % (n = 30) des individus étudiés sont migrants. Ces derniers ne se distinguent toutefois pas de par leur alimentation des résidents romains. Nous avons pu montrer en outre que ces migrants ont eu des trajectoires de vie complexes et hétérogènes et que trois schémas de mobilité distincts les caractérisent. Notre population ne se différencie pas en termes de taux de migrants des autres populations romaines pour lesquelles des données isotopiques sont disponibles. Elle se distingue en revanche par son cosmopolitisme avec des origines pour les migrants des plus diverses : Europe, Afrique, Arabie et Asie mineure [...]. / An assembly of unpublished complex plural burials (1st-3rd cent. AD.) was discovered and partially excavated, between 2003 and 2010 in the central region called X of the catacomb of Saints Peter and Marcellinus in Rome. It contains several hundred individuals which were buried according to uncommon funeral practices following a mortality episode of likely epidemic nature. To understand the life history (diet and mobility patterns) of these deceased and to discuss again certain assumptions previously established on the basis of new evidences, we have as part of this work conducted an archaeo-biogeochemical multi-proxy (14C, δ13C, δ15N, δ18O et 87Sr/86Sr) and multi-tissue (enamel, bones, hair) approach on a sub-sample of 130 individuals coming from six different chambers. At the outset, we tested the biochemical and isotopic integrity of mineral (carbonate phases) and organic fractions (collagen and keratin phases) samples from conventional indicators measured in routine (%Col, %C, %N, C/N, PCO2 et PCO2/Mass), by FTIR spectroscopy (IRSF, CO3/PO4 and AmideI/PO4) and by an innovative approach consisting of 14C dating on collagen-apatite to validate the isotopic signal of mineral fractions. Our results highlight extreme differences of preservation of all phases. Diagenetic trajectory of samples is however not random but dependent on environmental and taphonomical conditions which differ between small and large chambers. Furthermore, we have been able to demonstrate that, despite strong recrystallization and isotopic exchanges with the sepulchral environment, carbonated phases have an unaltered biogenic isotopic signal. Secondly, we rebuilt the diets of individuals based on robust comparisons repositories and various interpretative models (mono-proxy versus multi-proxies; qualitative versus quantitative) which were, in some cases, adapted to the needs of our study. In general, our results show that most of the individuals had access to such a type diet based on the triad Cereals C3/Meat C3/Marine fish. This type diet would however not be exclusive, some individuals (n = 13) would have indeed occasionally consumed other resources such as freshwater fish or C4 cereals. Our results indicate that changes of diet during the life history are relatively limited. Besides, with regard to consumed food, this population is distinguished from other contemporary Roman populations for whom isotopic values are published. In the third place, we studied individual’s mobility patterns based on a rigorous approach to our data and on a comparison of the most comprehensive repositories as possible with taking into account the bias usually evaded (cultural facts, influence of climate and errors associated with conversion equations). Our results highlight that a minimum of 23% (n = 30) of the studied individuals are migrants. These, however, are not distinguished from Roman residents through their diet. We were able to show further that these migrants had complex and heterogeneous trajectories during their life within three distinct mobility patterns characterizing them. In terms of migrant’s rates, our population does not differ from other Roman populations for which the isotopic data are available. It differs however by its cosmopolitanism with origins for more diverse migrants: Europe, Africa, Arabia and Asia Minor [...]. / Tra il 2003 e il 2010, nella regione centrale chiamata X della catacomba dei Santi Pietro e Marcellino a Roma, è stato scoperto e parzialmente scavato un insieme di sepolture plurime inedite (I-III sec. D.C.) contenente diverse centinaia di individui, i quali sono stati inumati secondo le pratiche funerarie singolari in seguito ad un episodio di sovramortalità di natura probabilmente epidemica. Per comprendere la storia di vita (alimentazione e mobilità) di questi defunti e ridiscutere, sulla base di nuovi elementi, alcune ipotesi precedentemente formulate, abbiamo condotto, nel quadro di questo lavoro, un approccio archeo-biogeochimico multi-proxys (14C, δ13C, δ15N, δ18O e 87Sr/86Sr) e multi-tessuto (smalto, ossa, capelli) su un campione di 130 individui da sei stanze diverse. Abbiamo inizialmente verificato l'integrità biochimica e isotopica delle frazioni minerali (fasi carbonatiche) ed organiche (fasi collageniche e cheratiniche) dei campioni provenienti da indicatori classici misurati in routine (%Col, %C, %N, C/N, PCO2 e PCO2/Massa) e per spettroscopia FTIR (IRSF, CO3/PO4 e AmmideI/PO4) ed un approccio innovativo costituito da datazione 14C su coppie collagene-apatite per validare il segnale isotopico delle frazioni minerali. I nostri risultati mettono in evidenza delle differenze estreme di preservazione di tutte le fasi. La traiettoria diagenetica dei campioni non è però aleatoria, ma dipendente dalle condizioni ambientali e tafonomiche che differiscono tra camere piccole e grandi. Inoltre, abbiamo potuto dimostrare che nonostante delle forti ricristallizzazioni e degli scambi isotopici con l'ambiente sepolcrale, le fasi carbonatiche hanno un segnale isotopico biogenetico inalterato. Abbiamo in un secondo tempo ricostruito i regimi alimentari degli individui basandoci su riferimenti di confronto robusti e vari modelli interpretativi (mono-proxys versus multi-proxys, qualitativi versus quantitativi), i quali sono stati in alcuni casi, adattati alle esigenze del nostro studio. In generale, i nostri risultati mostrano che la maggior parte degli individui ha avuto accesso ad un regime alimentare tipo basato sulla triade Cereali C3/Carne C3/Pesci marini. Questo regime alimentare non è tuttavia esclusivo, avendo certi individui (n = 13) consumato casualmente altre categorie di risorse come il pesce dulciacquicolo o dei cereali C4. I nostri risultati indicano che i cambiamenti di alimentazione nel corso della vita sono relativamente limitati. Inoltre, questa popolazione si distingue da un piano strettamente alimentare rispetto alle altre popolazioni contemporanee romane per le quali dei valori isotopici sono pubblicati. Abbiamo in un terzo tempo studiato gli schemi di mobilità degli individui basandoci su un approccio rigoroso dei nostri dati e su riferimenti di confronto i più esaustivi possibile, e anche tenendo conto di punti di vista solitamente elusi (fatti culturali, influenza del clima e errori associati alle equazioni di conversione). I nostri risultati mettono in luce che a minima 23% (n = 30) degli individui studiati sono migranti. Questi ultimi, tuttavia, non si distinguono per la loro alimentazione dai residenti romani. Abbiamo potuto mostrare, inoltre, che questi migranti hanno avuto percorsi di vita complessi ed eterogenei e che tre schemi di mobilità distinti li caratterizzano. Nostra popolazione non si differenzia in termini di tasso di migranti da altre popolazioni romane per le quali sono disponibili dei dati isotopici. Essa si distingue tuttavia per il suo cosmopolitismo con delle origini per i migranti delle più diverse: Europa, Africa, Arabia e Asia Minore [...].

La mesure de la radioactivité dans les filtres utilisés pour la surveillance de l’aérocontamination de l’air présente une difficulté métrologique majeure. En effet, l’absorption des rayonnements a dans le médium filtrant et la masse d’aérosols accumulés biaisent la réponse nucléaire. Ce travail de thèse porte sur la détermination de facteurs de correction de la dégradation de la radioactivité mesurée dans les filtres de surveillance. Dans un premier temps, des filtres radioactifs représentatifs des prélèvements atmosphériques ont été préparés à l’aide du banc d’essais nucléaire ICARE. L’étude expérimentale sur les filtres de référence a permis d’avoir une base de données pout la détermination des facteurs de correction dans diverses conditions de filtration. Dans un second temps, ce travail a conduit une nouvelle méthode numérique mise au point pour déterminer les facteurs de correction. Il s’agit de coupler des simulations de filtration des particules d’aérosol à l’aide de GeoDict, permettant de calculer des écoulements dans les milieux poreux et des simulations de parcours de particules a dans la matière à l’aide de MCNPX. Le bon accord obtenu, en comparant les réponses des spectres en énergie et des facteurs de correction numériques et expérimentaux, a permis de valider le modèle numérique / The measurement of radioactivity in the filters of airborne radioactive surveillance is a major difficulty metrology. Indeed, the absorption of a radiation in the filter media and the mass of aerosols accumulated distort the nuclear counters response. This thesis work focuses on the determination of correction factors for the radioactivity loss in the survey filters. In a first step, radioactive filters representing the atmospheric samples have been prepared using the nuclear test bench ICARE. The experimental study on reference filters provided a database to determine correction factors for various filtration conditions. The second step of the work proposed a new numerical method developed to determine the correction factors. It consists of coupling GeoDict for particles filtration simulations and MCNPX simulations for a transport in matter. The good agreement obtained by comparing the numerical and experimental correction factors has permitted to validate the numerical model

Une solution prometteuse pour diminuer les émissions anthropogéniques de gaz à effet de serre consiste à injecter une partie des rejets industriels de CO2 dans des formations souterraines. Celles-ci comportent un réservoir entouré de roches de couverture, qui constituent la première barrière à la migration des fluides. La caractérisation de leurs propriétés de confinement et de leur évolution en présence de CO2 est donc un élément clé de la sécurité d’un site de stockage. Le travail présenté propose une méthodologie, appliquée ici à des roches carbonatées du bassin parisien, permettant de mesurer les paramètres de transport de roches de couverture et les conséquences d’un vieillissement en conditions représentatives de celles d’un stockage en aquifère profond. La pression de percée, le coefficient de diffusion des produits de dissolution du CO2, et la perméabilité, paramètres contrôlant les principaux mécanismes de fuite, ont été mesurés avant et après altération des matériaux par réaction avec une saumure saturée en CO2 dans des conditions thermodynamiques typiques d’un réservoir (environ 80°C et 100 bar). Les résultats obtenus ont révélé un bon comportement global des roches, mais également une forte diminution du potentiel de confinement en présence de défauts structurels initiaux (fractures rebouchées, pores de grand diamètre...). Une simulation numérique décrivant les évolutions de la formation rocheuse non-fissurée sur une durée de 1000 ans a été réalisée en s’appuyant sur des paramètres mesurés directement ou obtenus par modélisation des essais d’altération. Elle a montré que les transformations engendrées par le stockage de CO2 sous une roche de couverture homogène restent très limitées spatialement / A promising solution to reduce anthropogenic emissions of greenhouse effect gases consists in the injection and long-term storage of a part of the industrial carbon dioxide discharges in underground formations. These formations must be composed of a reservoir surrounded by tight caprocks, which represent the first barrier preventing fluids migration. The characterization of their confining properties and of their evolution in presence of CO2 is thus a key element regarding a storage site security. This work presents a methodology allowing the measurement of caprocks transport parameters and the consequences of an alteration under representative conditions of deep aquifers storage. This methodology was applied to carbonate rocks from the Paris basin. The breakthrough pressure, the diffusion coefficient of CO2 dissolution products, and the permeability, controlling parameters of leakage mechanisms, were measured before and after alteration of the materials by reaction with a CO2-saturated brine under reservoir thermodynamic conditions (about 80°C and 100 bar). Results revealed a satisfactory global behaviour under these aggressive conditions, but also a strong diminution of the confinement potential in presence of initial structural faults (sealed fractures, large-diameter pores…) forming higher-permeability zones. A numeric simulation describing the evolution of a homogeneous rock formation during 1000 years was also realized based on parameters directly measured or obtained by modelling of the alteration experiments. It showed that the transformations brought by the CO2 storage under a rock formation with no initial faults remain very localized spatially