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Le tritium

Le tritium dans l'environnement

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​​​​Comportement et formes physico-chimiques du tritium


Le tritium se présente dans l’environnement sous une multitude de formes physiques (solide, liquide et gazeuse) et de formes chimiques dépendant de la forme sous laquelle il est produit ou rejeté dans l’environnement ainsi que des transformations chimiques subies par ces molécules dans la nature.

Aujourd’hui, les principales formes chimiques du tritium émises par l’industrie, HTO, HT et CH3T, sont bien identifiées. La plupart de ces molécules tritiées vont, à la suite de réactions chimiques, se transformer plus ou moins rapidement en eau tritiée HTO et ainsi intégrer le cycle de l’eau.

Sous cette forme d’HTO, le tritium peut être assimilé par les organismes vivants ce qui mène à la production de molécules organiques tritiées (TOL) dont la pérennité dans les organismes dépend de leur forme chimique, entre tritium échangeable ou non échangeable. Il n’est pas surprenant que l’on puisse observer de temps à autres, des déséquilibres entre les formes HTO et TOL du tritium dans un même organisme vivant, en raison des cinétiques d’élimination très différentes entre l’eau cellulaire et les molécules organiques. Si le tritium suit intimement le cycle de l’eau, il intègre également le cycle de la matière organique, lors de processus tels que la photosynthèse, ou chez les animaux, la biosynthèse des molécules constitutives des cellules.

Contrairement aux formes chimiques citées précédemment, les formes chimiques du TOL produites dans l’environnement à partir du HTO ou rejetées directement par l’industrie et les laboratoires de recherches ne sont pas toujours bien identifiées. On ne connaît pas précisément ni les lieux et les milieux dans lesquels elles peuvent se rencontrer et se concentrer (hormis quelques cas bien identifiés), ni les quantités ou proportions qui peuvent être transférées vers les maillons de la chaîne alimentaire.

Barbotteur tritium.jpg 

Barboteurs à tritium. Pour mesurer la quantité de tritium présent dans un échantillon d’air, il est nécessaire de le piéger au préalable dans des flacons d’eau.

Source : Pascal Paulat/Médiathèque IRSN


Niveaux de tritium dans l’environnement français et origines


Les données de surveillance permettent de connaître et d’actualiser la connaissance des concentrations des principales formes physico-chimiques du tritium au sein des différentes composantes de l’environnement français. Ces données alimentent le réseau national de mesures de la radioactivité dans l’environnement. Elles indiquent que, d’une manière générale, on explique les concentrations observées par les sources naturelles, la rémanence des essais nucléaires et les rejets des installations. La concentration en tritium de l’environnement varie en fonction des compartiments environnementaux étudiés ainsi que des zones d’influences des sites industriels et s’apprécient d’une manière générale en comparant la concentration observée à une valeur de référence, le bruit de fond, ou une gamme de valeurs de référence.

Dans le cas du tritium organiquement lié à la matière organique, la grande majorité des teneurs observées dans l’environnement sont expliquées par les teneurs en eau tritiée du milieu ambiant. Cependant, les matrices organiques (végétaux aquatiques, plantes pérennes ou à métabolisme lent) peuvent présenter des niveaux parfois sensiblement supérieurs en lien avec des apports de tritium soit émis par les retombées atmosphériques des essais nucléaires ou par des rejets passés, soit par l’influence des rejets de tritium des installations nucléaires situées à proximité.

Des valeurs de référence sont aujourd’hui établies pour de nombreux compartiments et matrices, permettant de contextualiser les niveaux observés sous influence ou à distance des installations nucléaires.

 

Persistance du tritium dans l’environnement - Transfert aux organismes vivants


On constate aujourd’hui une persistance dans l’environnement du tritium d’origine industriel dans l’environnement. Celle-ci s’explique principalement par la période radioactive du tritium, de 12,3 ans, suffisamment longue pour que le radioélément reste décelable durablement malgré la dilution du tritium dans les différents compartiments environnementaux. On observe également un déséquilibre dans la répartition du HTO et du TOL s’expliquant essentiellement par les différences de cinétiques d’élimination dans les organismes vivants et des différences de mobilité de ces formes chimiques dans les milieux : l’eau tritiée est très mobile tandis que le TOL ne l’est que peu.

 

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