Le tritium, description (2/2)
3. Le tritium dans l'environnement
Les formes prépondérantes sont par ordre d’importance décroissante: l’eau tritiée (HTO), l’hydrogène tritié (HT) et méthane tritié.
1) Dans les milieux aquatiques
Les
milieux aquatiques contiennent une partie non négligeable du
tritium présent dans la nature.
Les
eaux de surface ont une radioactivité en tritium allant de 0,1
à 0,9 Bq/l (UNSCEAR, 1993).
Les mesures effectuées par
l’OPRI (Office de Protection contre les Rayonnements Ionisants) sur l’ensemble des fleuves français et des eaux
souterraines donnent en général des résultats
inférieurs à 10 Bq/l, mais ceux ci peuvent parfois
atteindre quelques dizaines de Bq/l. Une
grande partie du tritium relâché sous forme gazeuse par
les essais d’armes nucléaires a été collecté
par les océans, mais la concentration du tritium est en
moyenne d’environ 0,2 Bq/l.
2) Dans l’atmosphère
L’atmosphère contient essentiellement de l’eau tritiée, de l’hydrogène tritié et du méthane tritié car ils sont peu entraînés par la pluie, contrairement à la vapeur d’eau tritiée qui est facilement captée.
3) Dans les milieux terrestres
Le tritium peut être apporté à la surface du sol soit par infiltration directe d’eau tritiée liquide, soit par le fait que l’hydrogène tritié se transforme rapidement en eau tritiée lorsqu’elle est en contact du sol. Puis une partie (environ 1% par heure) de cette eau tritiée s’évapore dans l’atmosphère tandis qu’une autre partie se propage dans le sol et se mélange à l’eau du sol.
4) Dans les milieux vivants
Seul le tritium sous forme de vapeur d’eau est très bien absorbé par les plantes. S’il est absorbé par les feuilles, 99% du tritium est emporté par l’eau de transpiration et disparaît très rapidement (50% toutes les 30 minutes). Le 1% restant disparaît beaucoup plus lentement car il est fixé sur les cellules de la plante. S’il est absorbé par les racines, le tritium reste quelques jours dans la plante, plus ou moins longtemps en fonction de la concentration en tritium du sol.
Pour ce qui est des animaux ou des hommes, l’absorption par l’organisme et le transfert vers le sang diffèrent selon les composés: L’assimilation de l’hydrogène tritié (HT) est environ 10000 fois plus faible que sous forme d’eau tritiée car il est peu soluble dans l’eau ou les fluides corporels.
L’absorption d’eau tritiée se fait par ingestion d’eau (également l’eau contenue dans les aliments). Le tritium peut également être absorbé sous forme de tritium organique contenu dans la nourriture.
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4. Les effets biologiques
Le rayonnement ß-émis lors de la désintégration du tritium a une faible énergie et un faible parcours, donc le tritium ne présente un risque radiologique que s’il pénètre dans l’organisme.
1) Comment le tritium pénètre dans l’organisme
Il a été identifié trois voies d’exposition:
• L’ingestion
L’absorption
du tritium par ingestion est presque complète, et il faut à
peine 30 minutes pour que la distribution soit homogène dans
l’organisme.
• L’inhalation
Le
tritium et l’eau tritiée peuvent être inhalés
sous forme gazeuse.
A
peine 0,01% de l’activité inhalée d’HT est
transférée dans le sang où une partie sera
transformée en eau tritiée. En revanche 99% de l’eau
tritiée inhalé sous forme gazeuse est transférée
dans le sang.
• Par
le contact avec la peau
Le
tritium pénètre peu dans la peau mais il peut se
combiner avec l’eau des tissus pour former de l’eau tritiée
et du tritium organique qui se transfèrent alors rapidement
dans le sang.
2) Les effets biologiques du tritium dans l’organisme
On manque à l’heure actuelle de données épidémiologiques humaines pour connaître les risques de cancer dus au tritium. Cependant quelques contaminations chroniques massives (de l’ordre de quelques TBq) ont pu être observés il y a une cinquantaine d’années chez des professionnels travaillant avec des peintures luminescentes.
• Les
effets au niveau cellulaire
Environ
90% de la dose provient de l’eau tritiée répartie
dans l’organisme. Suite à une contamination chronique, la
fixation semble avoir lieu essentiellement dans les lipides du
système nerveux central. Le parcours d’un rayonnement ß-
du tritium étant du même ordre de grandeur que la
dimension d’un noyau (≈1µm), les dommages ont lieu dans un
volume comparable. Ainsi une partie non négligeable du tritium
peut être incorporée à l’ADN.
• En
cas de contamination accidentelle
Quels
que soient le mode et la voie de contamination, le traitement
consiste à boire de 4 à 6 litres d’eau par jours pour
accélérer le renouvellement de l’eau cellulaire. Cela
permet de réduire la période biologique de 30 à
50%.
3) L’élimination du tritium par l’organisme
• Cas
de l’eau tritiée (HTO)
La
cinétique est identique à celle de l’eau mis à
part les 3% transformés en tritium organique, ainsi
l’élimination s’effectue principalement par l’urine. La
période biologique du tritium sous forme d’eau tritiée
est d’environ 10 jours.
• Cas
des molécules organiques tritiées (Torga)
Elles
peuvent être métabolisées et servent à
produire de l’énergie et de l’eau qui peut être
recyclée dans la synthèse de différents
éléments. La période biologique moyenne est d’un
mois.
Il n’y a donc presque pas d’accumulation de tritium chez l’homme.
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5. La gestion des déchets tritiés
1)
L’origine de ces déchets
Ils s’agit essentiellement de déchets solides à vie courte qui proviennent de l’exploitation et de la maintenance des activités de fabrication et de recherche de la Direction des Applications Militaires du CEA (pour 89% du volume), des activités de recherche du CEA civil (10%) et de quelques petits producteurs (1%). Il existe actuellement un stock de 1500 m3 de déchets solides tritiés purs (ce qui représente 8000 fûts), soit une activité totale de l’ordre de 5000 TBq.
2) La situation actuelle
Les déchets tritiés émettent des effluents gazeux, ce qui complique le stockage. Actuellement, les déchets tritiés purs sont entreposés en fûts métalliques dans des bâtiments ventilés. Des études sont menées pour résoudre le problème du stockage, notamment pour ce qui concerne la recherche de matériaux detins réduire fortement le dégazage en tritium des colis.