La présente étude s’inscrit dans le contexte post-Fukushima et avait pour objectif la mise en place d’une méthode d’analyse pour identifier et quantifier, rapidement, des radionucléides émetteurs alpha et bêta, en situation post-accidentelle, dans les échantillons de l’environnement. La première étape de l’étude a permis de dresser la liste des radio-isotopes émetteurs alpha et bêta susceptibles d’être rejetés dans l’environnement suite à un accident nucléaire. Dans une deuxième étape, un protocole d’analyse rapide a été développé pour 17 radio-isotopes de U, Th, Pu, Am, Np et Sr. L’objectif était d’automatiser l’étape de séparation radiochimique et de la coupler à la mesure. La séparation est réalisée en employant des colonnes contenant les résines d’extraction, TEVA®, TRU et Sr. La mesure est effectuée par ICP-MS (spectrométrie de masse à plasma induit) et dans certains cas par compteur proportionnel à gaz pour quantifier le radiostrontium (89Sr et 90Sr). D’excellentes performances analytiques ont été obtenues, lors de la mesure hors-ligne, pour des échantillons d’eaux (robinet, rivière et mer) et solides (sols et filtres d’aérosols), après une minéralisation par four à micro-ondes ou par fusion alcaline suivie d’une co-précipitation avec Ca3(PO4)2. Ces performances sont caractérisées par des rendements de récupération compris entre 70 % et 100 % et des écarts types entre 5 % et 10 %. Le protocole de séparation a été ensuite automatisé et transposé en mode couplage en ligne avec l’ICP-MS. Les paramètres opératoires ont été optimisés avec un plan d’expériences, défini et exploité avec le logiciel Minitab®. Après optimisation du protocole, l’automatisation et le couplage de la séparation permettent de quantifier rapidement, en 1,5 h par échantillon, U, Th, Pu, Am, Np et Sr et de gagner un facteur 20 sur les limites de détection des radio-isotopes artificiels. / The present study follows the Fukushima power plant accident and aimed to develop an analytical method to achieve, during an emergency situation, a rapid identification and quantification of alpha and beta emitters in environmental samples. The first step of this study allowed us to list the alpha and beta emitters which can be released in the environment in case of a nuclear accident. The second step aimed towards the development of a rapid analysis method to quantify 17 radionuclides of U, Th, Pu, Am, Np and Sr. The main objective was the automation of the radiochemical separation step and its coupling for the measurement. The separation is performed using columns containing extraction resins, namely TEVA®, TRU and Sr. The measurement is performed using an ICP-MS (inductively coupled plasma mass spectrometry) and in some cases a gas proportional counter to quantify radiostrontium (89Sr and 90Sr). Excellent figures of merit were obtained, off line, with water (tap, river and sea water) and solid matrices (soil and aerosol filters), after a micro-wave digestion or an alkaline fusion dissolution followed by a Ca3(PO4)2 coprecipitation. The proposed analytical strategy showed yields between 70 % and 100 % and standard deviations between 5 % and 10 %. The newly developed separation method was then automated and coupled on-line to ICP-MS. The operating parameters were optimized using a design of experiments and the results were processed with Minitab®. The optimized automated separation coupled on-line to the ICP-MS allows the rapid quantification, in 1.5 h per sample, of U, Th, Pu, Am, Np and Sr with detection limits gain as high as 20 times for artificial radionuclides.

Emissions of radionuclides to the atmosphere can lead to wet deposition on plants in theevent of rainfall. An increased level of radioactivity in the plants may occur due tointerception and retention of the radionuclides. If the content of the plants is above thethreshold limit value, entire yields may have to be destroyed. In order to preventcontamination or decrease the content countermeasures can be taken. The impact of thebiomass, leaf area index (LAI) and growth stage of the plant on the interception andretention is important to know in order to decide which countermeasures to use.Weather may also be an important factor. In this work the interception and retention of 134Cs and 85Sr by spring wheat, ley andspring oil-seed rape was studied. The impact of the biomass, LAI and growth stage ofthe plant and precipitation after deposition was also studied. The work was conducted asa field study with plots of the size 1 x 1 m. The plants were wet deposited with 134Cs and 85Sr by using a rain simulator. A total activity of 40 kBq/m2 for both radionuclideswas deposited on each plot. Depositions were performed during four different growthstages and the plants were sampled approximately four hours, one and five days afterdeposition. Activities of the dried plant samples were measured with a High PurityGermanium (HPGe) detector. Finally the interception fraction and the retention factorwere calculated. The study showed that the interception fraction was highest for the third growth stagefor both wheat and oil-seed rape; dough ripeness for wheat and ripening for oil-seedrape. Ley, which was harvested after two depositions, had the highest interceptionfraction at the second growth stage, flowering. Oil-seed rape and ley seemed to have aslightly higher interception fraction for 85Sr at all growth stages. There was a positiverelationship for the biomass and interception fraction, for the LAI and interceptionfraction the relationship wasn’t significant. The retention showed a weak trend ofdecreasing with time, with the decrease being largest during the first day after theinterception. However, the standard deviation was large and consequently the values uncertain. / Utsläpp av radionuklider till atmosfären kan genom regn leda till att de våtdeponeras påväxter. Radionukliderna kan då fångas upp av växterna och hållas kvar vilket kanresultera i förhöjda halter av radioaktivitet hos växterna. Om detta leder till attgränsvärden överskrids kan kassering av växter som används vid livsmedelsproduktionvara nödvändig. Motåtgärder kan vidtas för att undvika kontaminering eller minskahalterna. För att veta vilka motåtgärder som ska användas är det viktigt att veta hurväxtens biomassa, bladyteindex (LAI), utvecklingsstadium samt väderförhållandenpåverkar uppfångningen och kvarhållningen. I detta arbete undersöktes uppfångningen och kvarhållningen av 134Cs och 85Sr hosvårvete, vall och vårraps. Inverkan av växtens biomassa, LAI och utvecklingsstadiumsamt nederbörd efter deponering undersöktes också. Arbetet genomfördes som ettfältförsök med försöksrutor med storleken 1 x 1 m. Växterna våtdeponerades med 134Csoch 85Sr med hjälp av en regnsimulator. En total aktivitet på 40 kBq/m2 för bådaradionukliderna deponerades per försöksruta. Deponeringar skedde under fyra olikaväxtutvecklingsstadier och växtprover togs ungefär fyra timmar efter deponering samtett och fem dygn senare. Aktiviteten hos de torkade växtproverna mättes med en HighPurity Germanium (HPGe) detektor. Därefter beräknades uppfångningsfraktioner ochkvarhållningsfaktorer. Försöket visade att uppfångningsfraktionen var störst vid det tredjeväxtutvecklingsstadiet för både vete och raps; degmognad för vete och fröutveckling förraps. Vallen, som slogs av efter två deponeringar, uppvisade störst uppfångningsfraktionvid andra växtutvecklingsstadiet, blomning. Hos raps och vall verkadeuppfångningsfraktionen för 85Sr vara något högre vid samtliga växtutvecklingsstadier.För biomassan och uppfångningsfraktionen fanns ett positivt samband, för LAI ochuppfångningsfraktionen var sambandet inte signifikant. Kvarhållningen visade en svagtrend att minska med tiden, minskningen var störst under det första dygnet efteruppfångningen. Dock var standardavvikelsen stor och värden därmed osäkra.