Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Les activités massiques et volumiques des radionucléides artificiels présents dans l’environnement français métropolitain et qui, hors de l’influence des rejets des installations nucléaires, en constituent le bruit de fond radiologique sont ici présentées. L'article traite de l’origine de ces radionucléides, des évolutions de leurs activités massiques et volumiques depuis le début des années 1960, des principaux phénomènes qui ont déterminés ces évolutions, ainsi que des expositions des populations qui résultent de leur présence dans l’environnement.
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This article presents the massic and volumic activities of artificial radionuclides measured in the French metropolitan environment and which, outside the influence of discharges from nuclear installations, constitute the radiological background. It deals with the origin of these radionuclides, the evolutions of their massic and volumic activities since the early 1960s, the main phenomena that have determined these evolutions, as well as the population exposures resulting from their presence in the environment.
Auteur(s)
-
Philippe RENAUD : Chargé de mission auprès du Directeur de l’environnement - Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN), Fontenay-aux-Roses, France
INTRODUCTION
Entre 1945 et 1980, plus de 500 essais atmosphériques d’armes nucléaires ont été réalisés par les États-Unis, l’Union soviétique, le Royaume-Uni, la Chine et la France. Les essais américains et soviétiques ont été de loin les plus nombreux et les plus puissants ; ils ont été réalisés principalement entre 1951 et 1958, puis en 1961 et 1962, avant le traité mettant fin aux essais atmosphériques, ratifié en 1963 par les États-Unis, l’Union soviétique et le Royaume-Uni. Les essais atmosphériques ont relâché de nombreux radionucléides dans l’atmosphère, dont une vingtaine étaient régulièrement détectés et mesurés dans l’air en France . La plupart des radionucléides de période radioactive courte (inférieure à 3 ans) relâchés lors de ces essais ont disparu assez rapidement par décroissance radioactive. On ne mesure plus aujourd’hui dans l’environnement que du tritium (3H), du carbone 14 (14C), du césium 137 (137Cs), du strontium 90 (90Sr), des isotopes du plutonium (238Pu, 239Pu, 240Pu et 241Pu), ainsi que de l’américium 241 (241Am) provenant de la désintégration du plutonium 241.
Les masses d’air contaminées par l’accident de Tchernobyl ont atteint la France au début du mois de mai 1986, principalement entre le 1er et le 5 mai . Parmi la dizaine de radionucléides provenant de cet accident décelés dans l’air et dans des végétaux, les trois principaux ont été l’iode 131 et les césiums 134 et 137. L’iode 131 a largement disparu au cours des trois mois suivants par décroissance radioactive ; le césium 134 a pu être mesuré dans l’environnement jusqu’au début des années 2000 ; seul le césium 137 reste aujourd’hui décelable dans la plupart des composantes de l’environnement.
Les activités massiques et volumiques des radionucléides provenant des essais d’armes nucléaires et de l’accident de Tchernobyl dans les milieux atmosphériques, terrestres, aquatiques continentaux et marins, constituent l’essentiel du « bruit de fond » des radionucléides artificiels dans l’environnement français métropolitain. Ce bruit de fond diminue depuis la fin des retombées atmosphériques du fait de la décroissance radioactive et de différents phénomènes qui seront présentés plus loin.
Connaître le bruit de fond des radionucléides artificiels dans l’environnement français répond à plusieurs objectifs : estimer les expositions des populations qui en résultent, déterminer les activités massiques et volumiques ajoutées à ce bruit de fond du fait des rejets des installations nucléaires, et disposer de valeurs de référence dans l’éventualité d’un accident ou de toute autre cause d’augmentation de ce bruit de fond.
L’article qui suit présente une synthèse de la connaissance de ce bruit de fond et de son évolution entre 1960 et 2020, avec toute sa variabilité, notamment spatiale, établie sur la base de milliers de résultats de mesures.
Sauf mention contraire, les résultats de mesures utilisés pour cette synthèse ont été acquis par l’Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN) dans le cadre de sa mission de surveillance radiologique de l’environnement et dans le cadre d’un suivi radioécologique annuel effectué à la demande d’EDF par l’IRSN et le laboratoire Subatech, en complément de la surveillance réglementaire effectuée autour des centres nucléaires de production d’électricité (CNPE). Les résultats de mesures relatifs aux années 1960 à 2002 ont été acquis par les organismes successifs qui ont été regroupés en 2002 au sein de l’IRSN. Les moyens de mesure utilisés par les exploitants d’installations nucléaires pour les plans de surveillance réglementaire qui leur sont prescrits ne permettent le plus souvent pas de mesurer les très faibles activités massiques et volumiques qui correspondent au bruit de fond des radionucléides artificiels dans l’environnement. Il en est souvent de même des mesures réalisées par les autres acteurs de la surveillance radiologique de l’environnement français. Par ailleurs, les plans de surveillance réglementaires des exploitants nucléaires portent principalement sur l’environnement proche de leurs installations qui peut être influencé par les rejets radioactifs correspondants.
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KEYWORDS
environment | Chernobyl fallout | nuclear test fallout | radiological background
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Activités volumiques et massiques de césium 137 dans les milieux aquatiques continentaux
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4. Activités massiques et volumiques de césium 137 dans les milieux terrestres
Bien que les hétérogénéités spatiales des retombées des essais atmosphériques d’armes nucléaires et de l’accident de Tchernobyl se soient estompées au fil des années en raison notamment des capacités de rétention variables du césium 137 dans les sols, les activités massiques et volumiques de ce radionucléide dans certaines composantes de l’environnement peuvent, aujourd’hui encore, présenter des valeurs spatialement contrastées. Les mesures mettent ainsi nettement en évidence des zones où la contamination résiduelle des retombées des essais atmosphériques d’armes nucléaires et de l’accident de Tchernobyl reste élevée (désignées par le sigle ZRE pour « zones de rémanence élevée » dans la suite de cet article). Ainsi, dans certaines régions où les activités surfaciques de césium 137 ont dépassé 10 000 Bq.m−2 en mai 1986 et dont les sols sont propices à la rétention de ce radionucléide, les activités massiques moyennes des sols peuvent être 5 à 30 fois supérieures à celles des sols des deux tiers ouest du pays. De même, si la figure 5 montre une certaine homogénéité de l’activité massique des sols cultivés sur les deux tiers ouest du pays (moyennes de l’ordre de 4 Bq.kg−1sec) ; dans l’est, les activités massiques sont en moyenne deux fois plus élevées (de l’ordre de 8 Bq.kg−1sec). Certaines zones de la vallée du Rhône et des Vosges se distinguent par des moyennes encore plus élevées, de l’ordre de 20 Bq.kg−1sec.
Les résultats de mesures de l’activité massique de césium 137 dans les 5 premiers centimètres de la surface de sols non remaniés de prairies et de friches sont suffisamment nombreux pour permettre d’identifier la plupart des ZRE du pays. Dans ces zones, qui se limitent à des groupes de quelques communes, les activités massiques dans les sols dépassent souvent 20 Bq.kg−1sec, voire 100 Bq.kg−1 sec dans des zones situées au-dessus de 800 m d’altitude dans les Vosges, le Massif Central, les Pyrénées et les Alpes. Il convient de noter que les activités massiques de césium 137 mesurées dans les 5 premiers centimètres sont un peu plus élevées que celles des...
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Activités massiques et volumiques de césium 137 dans les milieux terrestres
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - RENAUD (P.), LOUVAT (D.) - Magnitude of fission product deposits from atmospheric nuclear test fallout in France. - Health Physics, 86(4), p. 353-358 (2004).
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(2) - RENAUD (P.), CHAMPION (D.), BRENOT (J.) - Les retombées radioactives de l’accident de Tchernobyl sur le territoire français : conséquences environnementales et exposition des personnes. - Livre Editions TEC&DOC Lavoisier, collection Sciences et Techniques. 190 pages. ISBN 978-2-7430-1027-0 (2007).
-
(3) - BRIMO (K.), GONZE (M.A.), POURCELOT (L.) - Long term decrease of 137Cs bioavailability in French pastures : Results from 25 years of monitoring. - Journal of Environmental radioactivity, p. 208-209, art. n° 106029 (2019).
-
(4) - VRAY (F.), RENAUD (P.) - Contamination de la chaîne alimentaire par les produits de fission et d’activation émis lors des essais aériens d’armes nucléaires. - Rapport IRSN/DEI/SESURE 2004/19 (2004).
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(5) - IRSN (Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire) - Constat...
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