Lors du projet Kerguelen Ocean and Plateau compared Study (KEOPS), la dynamique des particules (vitesses de chute, temps de résidence) et les interactions entre dissous et particules (" boundary scavenging ") ont été étudiées afin de mieux comprendre les mécanismes responsables de la fertilisation naturelle en fer observée sur le plateau des Kerguelen. <br />Notre étude utilise deux radionucléides le 230Th et le 231Pa - tous deux produits de désintégration de l'uranium et très réactifs vis-à-vis des particules - comme traceurs de la dynamique des particules.<br />L'étude des vitesses de chute des particules, estimées à partir des distributions de 230Th a montré que, paradoxalement à son fort export de C, le plateau avait des vitesses de chute des particules plus faibles (S= 500 m.an-1) que les stations du large dans les eaux HNLC (S=800 m.an-1). Ce résultat, assez surprenant, soulève une question quant à la limitation du modèle de scavenging 1D dans le cadre de l'étude de la dynamique des particules des systèmes côte-large et suggère l'utilisation d'un modèle 2D pour reproduire le scavenging de ces régions.<br />Sur le plateau, les fortes concentrations de 231Pa dissous suggèrent que du 231Pa a été relâché lors de la dégradation bactérienne d'agrégats, riches en opale (phase pour laquelle le Pa a une forte affinité).<br />Sur l'escarpement à l'Est du plateau, la diminution des concentrations de 230Th et de 231Pa dissous, concomitante à l'augmentation de leur concentration dans les particules, a montré un intense boundary scavenging le long de la pente du plateau, sous l'effet de couches néphéloïdes ou de re-suspension depuis les sédiments, riches en opale.

Le niveau de conversion des réacteurs CANDU et REP en cycle thorium a été étudié dans l'optique d'une utilisation en troisième et dernière strate de scénarios symbiotiques. Le plutonium du combustible REP usé serait par exemple utilisé en CANDU Th/Pu pour produire de l'233U, qui alimenterait ces réacteurs à eau et haute conversion. En cas d'augmentation importante de la production d'énergie à partir d'uranium, cette alternative basée sur des réacteurs existants pourrait suppléer une IVe génération trop tardive. Pour évaluer la compétitivité de tels scénarios, des calculs de cycles détaillés ont été effectués selon une méthodologie de simulation de coeur développée pour le CANDU-6 et adaptée au REP de type N4. Le CANDU Th/233U enrichi à 1.30 wt% est régénérateur, avec un burnup court de 7 GWj/t. Augmenter légèrement l'enrichissement allonge considérablement le cycle, au prix d'une sous-génération. Multirecycler conduit également à une perte de conversion, qui peut néanmoins être compensée par un chargement fissile hétérogène. La conversion à puissance standard est moins bonne en REP Th/233U qu'en CANDU (inventaire fissile réduit de moitié après 50 GWj/t) mais peut être améliorée par sous-modération. L'analyse neutronique montre que l'essentiel du gap de conversion entre CANDU et REP vient des conditions opératoires économes en neutrons du CANDU. Des scénarios ont été comparés du point de vue de l'économie d'uranium et de l'aval du cycle dans les deux cas, et ont confi rmé l'intérêt du CANDU. Deux pistes de recherche ont été identi fiées : l'évaluation de la sûreté des CANDUs au thorium par cinétique avec contre-réactions thermiques, et l'étude de coeurs fortement sous-modérés en cuve standard de REP.

The West Pacific Warm Pool (WPWP) plays an important role in the global heat budget and global hydrologic cycle, so knowledge about its past variability would improve our understanding of global climate. Variations in WPWP precipitation are most notable during El Niño-Southern Oscillation events, when climate changes in the tropical Pacific impact rainfall not only in the WPWP, but around the globe. The stalagmite records presented in this dissertation provide centennial-to-millennial-scale constraints of WPWP precipitation during three distinct climatic periods: the Last Glacial Maximum (LGM), the last deglaciation, and the Holocene. In Chapter 2, the methodologies associated with the generation of U/Th-based absolute ages for the stalagmites are presented. In the final age models for the stalagmites, dates younger than 11,000 years have absolute errors of ±400 years or less, and dates older than 11,000 years have a relative error of ±2%. Stalagmite-specific 230Th/232Th ratios, calculated using isochrons, are used to correct for the presence of unsupported 230Th in a stalagmite at the time of formation. Hiatuses in the record are identified using a combination of optical properties, high 232Th concentrations, and extrapolation from adjacent U/Th dates. In Chapter 3, stalagmite oxygen isotopic composition (d18O) records from N. Borneo are presented which reveal millennial-scale rainfall changes that occurred in response to changes in global climate boundary conditions, radiative forcing, and abrupt climate changes. The stalagmite d18O records detect little change in inferred precipitation between the LGM and the present, although significant uncertainties are associated with the impact of the Sunda Shelf on rainfall d18O during the LGM. A millennial-scale drying in N. Borneo, inferred from an increase in stalagmite d18O, peaks at ~16.5ka coeval with timing of Heinrich event 1, possibly related to a southward movement of the Intertropical Convergence Zone (ITCZ). An inferred precipitation maximum (stalagmite d18O minimum) during the mid-Holocene in N. Borneo supports La Niña-like conditions and/or a southward migration of the ITCZ over the course of the Holocene as likely mechanisms for the observed millennial-scale trends. In Chapter 4, stalagmite Mg/Ca, Sr/Ca, and d13C records reflect hydrologic changes in the overlying karst system that are linked to a combination of rainfall variability and cave micro-environmental effects. Dripwater and stalagmite geochemistry suggest that prior calcite precipitation is a mechanism which alters dripwater geochemistry in slow, stalagmite-forming drips in N. Borneo. Stalagmite Mg/Ca ratios and d13C records suggest that the LGM climate in N. Borneo was drier and that ecosystem carbon cycling may have responded to the drier conditions. Large amplitude decadal- to centennial-scale variability in stalagmite Mg/Ca, Sr/Ca and d13C during the deglaciation may be linked to deglacial abrupt climate change events.

This thesis is a study of naturally occurring radioactive materials (NORM) activity concentration, gamma dose rate and radon (222Rn) exhalation from the waste streams of large-scale onshore petroleum operations. Types of activities covered included; sludge recovery from separation tanks, sludge farming, NORM storage, scaling in oil tubulars, scaling in gas production and sedimentation in produced water evaporation ponds. Field work was conducted in the arid desert terrain of an operational oil exploration and production region in the Sultanate of Oman. The main radionuclides found were 226Ra and 210Pb (238U - series), 228Ra and 228Th (232Th - series), and 227Ac (235U - series), along with 40K. All activity concentrations were higher than the ambient soil level and varied over several orders of magnitude. The range of gamma dose rates at a 1 m height above ground for the farm treated sludge had a range of 0.06 0.43 µSv h 1, and an average close to the ambient soil mean of 0.086 ± 0.014 µSv h 1, whereas the untreated sludge gamma dose rates had a range of 0.07 1.78 µSv h 1, and a mean of 0.456 ± 0.303 µSv h 1. The geometric mean of ambient soil 222Rn exhalation rate for area surrounding the sludge was mBq m 2 s 1. Radon exhalation rates reported in oil waste products were all higher than the ambient soil value and varied over three orders of magnitude. This study resulted in some unique findings including: (i) detection of radiotoxic 227Ac in the oil scales and sludge, (ii) need of a new empirical relation between petroleum sludge activity concentrations and gamma dose rates, and (iii) assessment of exhalation of 222Rn from oil sludge. Additionally the study investigated a method to determine oil scale and sludge age by the use of inherent behaviour of radionuclides as 228Ra:226Ra and 228Th:228Ra activity ratios.

Η μεταπτυχιακή διατριβή με θέμα: «Φυσική Ραδιενέργεια των κλαστικών και ανθρακικών ιζημάτων στην περιοχή ανατολικά της Ηγουμενίτσας», έχει ως αντικείμενο την αναγνώριση, μελέτη και ανάλυση της φυσικής ραδιενέργειας των φυσικών ραδιονουκλιδίων U238, Th232, Ra226 και K40 στις κλαστικές αποθέσεις ηλικίας Μειοκαίνου (Ακουιτάνιο) και στις κλαστικές αποθέσεις των υποθαλάσσιων ριπιδίων Ηωκαίνου και Ολιγοκαίνου, και στο ποσοστό συγκέντρωσής τους στις παλαιότερες ανθρακικές και σύγχρονες κλαστικές ακολουθίες της περιοχής Νεράιδας Θεσπρωτίας, καθώς επίσης και στην ερμηνεία των αποτελεσμάτων ως προς την ταυτοποίηση της πηγής προέλευσής τους. Η περιοχή μελέτης ανήκει στη λεκάνη Φιλιάτες-Παραμυθιάς Ηπείρου και αποτελεί τμήμα ενός εκ των φλυσχικών συγκλίνων, τα οποία αναπτύσσονται στη δυτική Ελλάδα μέσα στην Ιόνια ζώνη, εξαιτίας της δράσης των εσωτερικών επωθήσεων. Η υπαίθρια δειγματοληψία πραγματοποιήθηκε στην ανθρακική και κλαστική ακολουθία, με τη συλλογή 45 συνολικά δειγμάτων, εκ των οποίων 8 ήταν ασβεστολιθικά, 18 ψαμμιτικά, 18 πηλιτικά και 1 σύγχρονης ποτάμιας άμμου. Η περιγραφή των ιζηματολογικών ενοτήτων βασίστηκε σε βιβλιογραφικά δεδομένα των γύρω περιοχών, καθότι δεν πραγματοποιήθηκαν ιζηματολογικές και γεωχημικές αναλύσεις. Οι κλαστικές ακολουθίες ταξινομήθηκαν βάσει του γεωλογικού χάρτη του Ι.Γ.Μ.Ε. φύλλο Φιλιάτες 1962-63, 1:50.000, ως αποθέσεις του Ανώτερου Φλύσχη ηλικίας Ακουιτανίου και αποθέσεις του Φλύσχη των Αγ. Πάντων ηλικίας Ηωκαίνου-Ολιγοκαίνου. Στην κατεύθυνση της ραδιοχημικής έρευνας, πραγματοποιήθηκε μια σειρά από ραδιοχημικές αναλύσεις σε όλο των αριθμό των δειγμάτων, προκειμένου να εκτιμηθεί η συγκέντρωση ενεργότητας των φυσικών ραδιονουκλιδίων των ανθρακικών και κλαστικών ακολουθιών, με σκοπό να εντοπιστεί η πηγή προέλευσής τους και η δυνατότητα αποθήκευσής τους, στους συγκεκριμένους σχηματισμούς. Η μέτρηση της συγκέντρωσης ενεργότητας του 238U, 226Ra, 232Th, και 40K έγινε με τη μέθοδο της γ-φασματομετρίας, με τη χρήση υπερκάθαρου ανιχνευτή γερμανίου (HPGe) της Canberra. Ο κύριος στόχος αυτής της προσπάθειας, ήταν να διαπιστωθεί η ύπαρξη των φυσικών ραδιονουκλιδίων στην ανθρακική ακολουθία, καθώς και η συγκέντρωσή τους στην κλαστική ακολουθία, λόγω δευτερογενούς μετανάστευσής τους, από τις ήδη ταυτοποιημένες φωσφορούχες αποθέσεις των γειτονικών περιοχών. Η περιοχή μελέτης δεν εμφάνισε υπερβολικές τιμές συγκέντρωσης ενεργότητας φυσικών ραδιονουκλιδίων σε κανέναν από τους γεωλογικούς σχηματισμούς που ερευνήθηκαν. Η ανθρακική ακολουθία της περιοχής χαρακτηρίστηκε πολύ φτωχή στα υπό μελέτη φυσικά ραδιονουκλίδια, σε αντίθεση με την κλαστική ακολουθία, η οποία εμφάνισε γενικά αυξημένες τιμές συγκέντρωσης ενεργότητας φυσικών ραδιονουκλιδίων. Τέλος, βάσει των συγκεντρώσεων που εντοπίστηκαν στις σύγχρονες ποτάμιες προσχώσεις της περιοχής μελέτης, τα Τεταρτογενή ιζήματα της περιοχής χαρακτηρίστηκαν ως αρκετά εμπλουτισμένα, συμπεραίνοντας την ύπαρξη σύγχρονης τροφοδοσίας φυσικών ραδιονουκλιδίων μέσω οριζόντιων ρηγμάτων. Συμπεραίνοντας, οι κλαστικές ακολουθίες του Φλύσχη των Αγ. Πάντων, Ηωκαίνου και Ολιγοκαίνου και τα Τεταρτογενή ιζήματα της περιοχής, δεν χαρακτηρίζονται ως άμεσα προτεινόμενοι σχηματισμοί για τη χρήση αδρανών υλικών, ενώ προτείνεται εκτενέστερη μελέτη στους Τεταρτογενείς σχηματισμούς της Εξωτερικής Ιονίου. / The subject of postgraduate thesis «Natural radioactivity of clastic and carbonate sediments located eastern of Igoumenitsas area (Western Greece)» is dealing with the recognition, study and analysis of natural radioactivity of natural radionuclides U238, Th232, Ra226 και K40 in the Miocene (Aquitanian) clastic deposits, Eocene and Oligocene clastic deposits of the submarine fans and their concentration amount in the older carbonate and contemporary clastic sequences of the study area located in the village Neraida of Thesprotia. It also deals with the interpretation of results in terms of the identification of the source. The study area is located in the basin of Filiates-Paramithia of Epirus and constitutes a part of the flysch syclins, developed in Western Greece within the Ionian zone, due to the activity of internal thrusts. The sampling was accomplished in the carbonate and clastic sequences, with the collection of 45 rock samples: 8 limestones, 18 sandstones, 18 siltstones and 1 sample of contemporary fluvial sand. The sedimentological units description was based in bibliographical data, since sedimentological and geochemical analyses were not accomplished. The clastic sequences were classified based on the geological map of I.G.M.E. Filiates sheet 1962-63, 1:50.000, as Upper Flysch depotites Aquitanian ages and Ag. Panton Flysch deposites Eocene-Oligicene ages. Towards the radiochemical research a sequence of radiochemical analyzes were accomplished, in order to evaluate the activity concentration of natural radionuclides of carbonate and clastic sequences, with the aim of locating their source and the potential of their storage in these specific formations. The activity concentration measurement of 238U, 226Ra, 232Th, and 40K was carried out with gamma-spectometry method, using the High Purity Germanium detector (HPGe) of Canberra Company. The main aim of this effort was the establishment of the existence of the natural radionuclides in the carbonate sequence, as well as their concentration in the clastic sequence, due to their secondary migration from the already identified phosphatic deposits of the adjacent areas. None of the studied geological formations of the study area presented exaggerating activity concentration of natural radionuclides values. The carbonate sequence in terms of the studied natural radionuclides was characterized as quite poor, contrasting to the clastic sequence, which generally showed increasing activity concentration of natural radionuclides values. Finally, based on the concentrations traced in the contemporary fluvial deposits of the study area, the Quaternary sediments of the area were characterized as sufficiently enriched, concluding to the existence of contemporary source of natural radionuclides through horizontal faults. Concluding, the Eocene – Oligocene clastic sequences of Ag. Panton Flysch and the Quaternary sediments of the area, are not characterized as immediately preferred formations for the usage of aggregate materials, while additionally a more extensive research in the Quaternary formations of External Ionian Zone is suggested.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:05:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutoramento) - IPEN / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutoramento) - IPEN Apendices / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2016-06-22T13:47:28Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2016-06-22T13:47:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:05:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutoramento) - IPEN / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutoramento) - IPEN Apendices / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP