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RÉSUMÉ
Les principaux sites nucléaires français, les installations qu'ils abritent et les principaux radionucléides qu'ils sont autorisés à rejeter dans l'environnement par voies atmosphérique et liquide sont tout d'abord présentés. Les relations entre les activités rejetées, les activités massiques ou volumiques mesurées dans les différentes composantes de l'environnement (air, eau, sols, denrées... ) et les doses qui peuvent en résulter pour les populations avoisinantes sont ensuite explicitées. Le tritium et le carbone 14 qui sont les radionucléides majoritaires dans les effluents radioactifs de la plupart de ces sites, sont également ceux pour lesquels les activités massiques et volumiques mesurées sont les plus importantes (de l'ordre de quelques becquerels par mètre cube dans l'air et quelques becquerels par kilogramme dans les denrées); ils sont aussi les principaux contributeurs aux doses reçues par les populations, essentiellement du fait de l'ingestion de denrées produites localement. Certains sites présentent cependant des particularités : inhalation de poussières d'uranium pour les sites de l'amont du cycle du combustible, exposition externe au krypton 85 et incorporation d'iode 129 dans le cas du site de La Hague dédié principalement au traitement de combustibles usés. Même pour les personnes habitant à proximité d'un site nucléaire, les doses estimées résultant des rejets normaux des installations sont très faibles, le plus souvent inférieures à 1 microsievert par an.
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Firstly the main French nuclear sites, the facilities located on these sites and the main radionuclides that they are authorized to release in the environment by atmospheric and liquid ways are presented. The relationships between the released activities, the radiological activities measured in the various components of the environment (air, water, soils, foodstuffs, etc.) and the resulting doses which can be received by the surrounding populations are then developed. Tritium and carbon 14, which are the radionuclides predominantly present in the radioactive effluents of most of these sites, are also those whose radiological activities measured in the environment are the most important (of the arder of a few Becquerels per cube meter in the air and some Becquerels per kilograms in foodstuffs), and are also the main contributors to the estimated doses received by the populations, mainly through the ingestion of locally produced foodstuffs. Some sites, however, have specificities (inhalation of uranium dust for sites of upstream fuel cycle, external exposure to krypton 85 or incorporation of iodine 129 in the case of La Hague site dedicated to fuel reprocessing). Even for people living near the nuclear sites the doses assessed are very small, most often below 1 microsievert per year.
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
L’incorporation de radionucléides par ingestion de denrées produites localement est de loin la principale voie d’exposition potentielle de la population qui réside à proximité des installations nucléaires [BN 3 909], du fait de leurs rejets normaux autorisés. Toutefois, les doses correspondantes restent très faibles, de quelques microsieverts au maximum. En cas d’accident significatif affectant une telle installation, si des mesures d’interdiction de consommation adaptées n’étaient pas prises très rapidement, l’ingestion de denrées contaminées pourrait constituer, dans les premières semaines suivant les dépôts radioactifs, une voie d’exposition importante des populations (voir à ce sujet l’article sur l’accident de Fukushima-Daiichi [BN 3 837]). Les transferts des radionucléides dans l’environnement, notamment dans les chaînes alimentaires, déterminent l’intensité de cette exposition ; c’est objet d’étude de la radioécologie.
Après la dispersion des substances radioactives dans l’air ou dans l’eau, plusieurs phénomènes gouvernent la propagation d’une contamination radioactive dans les chaînes alimentaires. Afin d’expliciter chacun de ces phénomènes, les facteurs qui les influencent et leurs interactions, l’article qui suit traite tout d’abord le cas de la propagation d’une contamination ponctuelle à la suite d’un dépôt radioactif sur une plage de temps allant de quelques heures à quelques jours, correspondant à un dépôt accidentel. Le cas d’apports chroniques, résultant par exemple des rejets normaux d’une installation nucléaire, est présenté ensuite. Les équations et les valeurs des paramètres indiqués doivent permettre au lecteur de se faire une idée des intensités relatives des différents transferts et d’effectuer, pour quelques radionucléides et types de denrées, des calculs similaires à ceux qui sont réalisés par des codes de calcul. Ces éléments permettent d’estimer les activités massiques (Bq.kg–1 de denrée fraîche) dans les différents types de denrées à partir des activités présentes dans l’air, le sol ou l’eau.
Il est important de noter ici que l’application des éléments fournis dans le présent article ou l’utilisation des codes de calcul ne permet que d’estimer des ordres de grandeur. Compte tenu de la variabilité naturelle de l’intensité des transferts et de la variabilité des activités massiques ou volumiques des radionucléides dans l’environnement qui en résulte, les incertitudes associées à ces estimations sont difficiles à quantifier et les travaux menés sur ce sujet n’ont pas, jusqu’à présent, permis d’aboutir pour un usage opérationnel satisfaisant. Les résultats obtenus restent toutefois pertinents pour apprécier les niveaux des activités massiques ou volumiques dans l’environnement ; l’autre approche qui permet de les déterminer, à savoir la réalisation de mesures dans l’environnement, est également confrontée à la variabilité naturelle et à la représentativité des mesures effectuées, sachant que, de surcroît, il est impossible de quantifier des activités trop faibles par des mesures.
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KEYWORDS
radionuclides | transfers | single contamination | chronic contamination
VERSIONS
- Version archivée 1 de avr. 2002 par Luc FOULQUIER
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Présentation
Conclusion
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4. Transferts du tritium et du carbone 14
Les transferts de tritium et de carbone 14 dans les chaînes alimentaires sont différents des transferts des autres radionucléides présentés précédemment dans cet article, car il s’agit d’isotopes d’éléments majeurs, l’hydrogène et le carbone, qui sont des constituants de l’eau (pour le tritium) et de la matière organique (pour le tritium et le carbone 14).
Le tritium présent dans une molécule d’eau, dénommé HTO, également appelé « tritium libre », s’échange rapidement et de manière permanente avec les deux isotopes stables de l’hydrogène et notamment le protium (1H) qui est le plus abondant (99,985 % en masse) ; dans l’environnement, HTO suit le cycle de l’eau.
Le tritium et le carbone 14 présents dans l’air deviennent des constituants de la matière organique par la photosynthèse ; dès lors, ils suivent le cycle de la matière organique. Le tritium associé à la matière organique est dénommé TOL pour « tritium organiquement lié ».
4.1 Transferts du tritium
4.1.1 Transferts de tritium aux végétaux
Dans l’air, les principales formes du tritium sont la vapeur d’eau (HTO) qui est la forme la plus abondante, l’hydrogène tritié (HT) et le méthane tritié (CH3T). L’activité volumique de HTO dans la vapeur d’eau atmosphérique s’exprime en becquerels par litre (Bq.L–1).
Sous la forme HTO, le tritium se retrouve notamment dans l’eau des tissus biologiques. Cette eau des tissus peut être extraite par séchage de la matière organique fraîche ; le HTO qu’elle contient peut donc s’exprimer en Bq.L–1 d’eau de séchage (ou de dessiccation). Les échanges de HTO entre la vapeur d’eau de l’air et l’eau contenue dans une plante sont rapides ; quelques heures suffisent pour atteindre un état d’équilibre entre l’activité volumique de HTO dans l’eau de la plante et l’activité volumique de HTO dans la vapeur d’eau atmosphérique. Il en résulte que l’activité volumique de HTO dans une plante est proche de l’activité volumique...
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Transferts du tritium et du carbone 14
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MÜLLER (H.), PRÖHL (G.) - ECOSYS-87 : a dynamic model for assessing radiological consequences of a nuclear accident ; - Health Physics 64(3) pp232-252 (1993).
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(2) - IAEA - Handbook of parameter values for the prediction of radionuclide transfers in the terrestrial and freshwater environments. - Technical Series n° 472. International Atomic Energy Agency (2010).
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(3) - CALMON (P.) - Équations et paramètres du logiciel ASTRAL V2.3. - Rapport IRSN-DEI-SECRE 2009-06 (2009).
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(4) - RENAUD (P.), MAUBERT (H.), BERNIÉ (J.C.) - Prise en compte des paramètres contextuels en radioécologie post-accidentelle, - Radioprotection vol 32(2), 181-195 (1997).
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(5) - RENAUD (P.), RÉAL (J.), MAUBERT (H.), ROUSSEL-DEBET (S.) - Dynamic Modeling of cesium, strontium and ruthenium transfer to grass and vegetables, - Health Phys. 76(4) : 1-7 (1999).
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