Tritium
Modèle:Voir homonymes Modèle:Infobox Isotope Le tritium (/tʁi.sjɔm/ ou /tʁi.tjɔm/), noté Modèle:3H ou T<ref group=alpha>Quand dans une formule chimique ou tout autre contexte on utilise les symboles D et T, alors H devient le symbole du protium et non plus celui de l'élément chimique hydrogène. On note par exemple HTO la formule de l'eau tritiée.</ref>, est l'isotope de l'hydrogène dont le nombre de masse est égal à 3 : son noyau atomique, appelé triton<ref>Modèle:CNRTL (consulté le 3 septembre 2016).</ref>, compte Modèle:Unité et Modèle:Unité avec un spin 1/2+ pour une masse atomique de Modèle:Unité. Il est caractérisé par un excès de masse de Modèle:Unité et une énergie de liaison nucléaire par nucléon de Modèle:Unité. Il a été mis en évidence en 1934 par Ernest Rutherford, dans la réaction de fusion nucléaire Modèle:Nobr.
À la différence du protium 1H et du deutérium 2H, ce nucléide est radioactif et se désintègre en Modèle:Nobr (Modèle:3He) avec une demi-vie de Modèle:Unité. Son activité spécifique ou activité massique est de Modèle:Unité<ref name=LivreBlancTritiumASN2010/> (soit Modèle:Unité ou Modèle:Unité) ou encore Modèle:Unité par gramme (soit Modèle:Unité). Il émet un rayonnement β− de faible énergie, Modèle:Unité en moyenne, ainsi qu'un antineutrino électronique d'énergie Modèle:Unité, en donnant Modèle:3He.
Le tritium est extrêmement rare à l'état naturel (environ un atome de tritium pour Modèle:Unité d'hydrogène<ref name=LivreBlancTritiumASN2010>Modèle:Lien web.</ref>), mais est émis dans l'environnement par l'industrie nucléaire : dans le fonctionnement normal des réacteurs nucléaires et lors du traitement des éléments combustibles. Il est également produit lors d'explosions nucléaires. L'Autorité de sûreté nucléaire estime que Modèle:Citation<ref>Jean-Christophe Niel (directeur général de l’ASN), Livre blanc du Tritium, Autorité de sûreté nucléaire, mis à jour en Modèle:Date- (lire en ligne ou lire en ligne Modèle:Pdf, consulté le Modèle:Date-).</ref>.
Propriétés
Propriétés physiques
Un atome de tritium a une masse atomique de Modèle:Nb. Le tritium existe comme corps pur sous la forme de T2 gazeux dans les conditions normales de température et de pression.
Quand elle comporte des atomes de tritium (Modèle:3H) plutôt que de protium (1H) voire de deutérium (2H), la molécule d'eau est plus lourde. Elle présente aussi de subtiles différences (dipôles différents<ref name=Wang56>{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Wang, J. H., Robinson, C. V., and Edelman, Self-diffusion and structure of liquid water. III. Measurement of the self-diffusion of liquid water with H2, H3 and O18 as tracers, I. S., J. Am. Chem. Soc., 1953, 75, 466.(Résumé et Modèle:1re).</ref>, moments d'inertie modifiés<ref name=Wang56/>, légère différence massique) qui pour une molécule apparemment semblable pourraient peut-être expliquer de légères différences de comportements, dont pour l’eau tritiée lors des processus naturels de changement de phase (évaporation, condensation, cristallisation, diffusion/sorptionModèle:Etc.). Ces différences pourraient, par exemple, expliquer un faible enrichissement en tritium de la phase condensée par rapport à l’hydrogène (plus léger).
HTO était et reste encore la molécule traceur considérée comme la moins différente de l'eau pure (H2O), HTO a par exemple été utilisée pour calculer la valeur de la perméabilité à l'eau de différents types de membranes biologiques (peau, intestin, muqueuses… chez différentes espèces).
Comme l'hydrogène, le tritium gazeux est difficile à stocker à température ambiante. De nombreux matériaux apparemment étanches, dont la plupart des aciers, sont poreux pour le tritium.
Propriétés chimiques
En s'oxydant en présence d'oxygène, même en milieu sec, il produit de l'eau tritiée (HTO ou T2O), s'il y a une source de chaleur ou une étincelle.
Radioactivité
La période radioactive du tritium est de 12,32 ans<ref>Modèle:Lien web</ref>.
Il se transforme en hélium 3 par une désintégration β− suivant la réaction nucléaire :
L'électron émis emporte en moyenne une énergie cinétique de Modèle:Unité/2, le reste est emporté par un antineutrino électronique (pratiquement indétectable). L'énergie particulièrement faible de l'électron rend le tritium difficile à détecter autrement que par scintigraphie.
La radioactivité β de faible énergie fait que les électrons émis sont rapidement arrêtés dans l'eau et dans les tissus biologiques, après avoir parcouru seulement 6 μm tout au plus (et en moyenne environ 0,56 μm)<ref>Modèle:Lien brisé</ref>. Un rayonnement externe est donc rapidement arrêté par la simple surface « morte » de la peau humaine.
Cependant, contrairement à leur rayonnement, la plupart des molécules tritiées comme l'eau tritiée sont facilement absorbées à travers la peau, des membranes ou tissus biologiques de tous les êtres vivants. Sa radioactivité ne le rend donc potentiellement dangereux que s'il est inhalé ou ingéré, et a priori uniquement dans les cellules vivantes qu'il aura pénétrées.
Production
Réactions de production
Le tritium naturel est dit « cosmogénique » car provenant de l'interaction du rayonnement cosmique avec divers constituants de l'atmosphère. La réaction nucléaire dominante est l'interaction entre un neutron rapide (de plus de 4 MeV) et un atome d'azote<ref>Modèle:Lien web</ref>, par réaction (n,T) :
Environ Modèle:Unité soit (Modèle:Unité) de tritium seraient ainsi annuellement produits<ref name=LivreBlancTritiumASN2010/> (moyenne qui peut cycliquement varier avec l'activité solaire ; quand elle est intense, le vent solaire qu'elle produit atténue le rayonnement cosmique qui frappe la Terre). L'inventaire global du tritium naturel terrestre serait d'environ Modèle:Unité soit Modèle:Unité<ref name=LivreBlancTritiumASN2010/> et la dose annuelle de radioactivité absorbée par un humain ayant le tritium d’origine naturelle est d’environ Modèle:Unité.
Les 2/3 environ du tritium naturel seraient produits dans la stratosphère et le reste dans l'hydrosphère et la lithosphère<ref name=CanadORNC2009/>. De plus, un peu de tritium provient du milieu extraterrestre (émis par le Soleil ou d'autres étoiles et poussé par le rayonnement cosmique ou les vents solaires orientés vers la Terre<ref name=CanadORNC2009>Modèle:Lien web, Rapport préparé pour la CCSN par EcoMetrix Incorporated, en collaboration avec RWDI Air Inc., ordonné en janvier 2007 par le tribunal de la Commission canadienne de sûreté nucléaire (CCSN) au personnel de la CCSN ; INFO-0792</ref>). Inversement, en même temps que de l'hydrogène, l'atmosphère terrestre perd un peu de tritium, arraché par les vents solaires en périphérie de la haute atmosphère<ref name="FLMCL">Modèle:Article.</ref>. Il s'en produit plus en période d'éruption solaire (environ Modèle:Citation<ref name="FLMCL" />)
Du tritium artificiel est cependant produit par l'homme en plus grande quantité depuis les années 1940, via les explosions nucléaires, ou parce que du lithium est exposé à un flux neutronique. C'est le cas dans le réacteur d'une centrale nucléaire. L'isotope léger (6Li), présent dans le lithium naturel à raison de 7,5 %, capture les neutrons et donne des noyaux d'hélium et de tritium suivant la réaction :
- Modèle:Nucléide + Modèle:Nucléide ⟶ (σ = Modèle:Unité) ⟶ Modèle:Nucléide (Modèle:Unité) + Modèle:Nucléide (Modèle:Unité).
Le lithium 7 exposé à des neutrons de haute énergie peut également subir une réaction (n, alpha) endothermique (réaction découverte lors de l'essai Castle Bravo ; dont l'explosion a été d'une énergie 2,5 fois supérieure aux prévisions à cause de l'excès de tritium produit de cette manière).
- Modèle:Nucléide + Modèle:Nucléide (+Modèle:Unité) ⟶ Modèle:Nucléide + Modèle:Nucléide + Modèle:Nucléide.
Dans un réacteur à eau pressurisée, de l'acide borique est utilisé comme « poison » consommable. Le Modèle:Lnobr peut parfois occasionnellement<ref>Modèle:Lien web.</ref> subir une fission ternaire (n, T, 2α), conduisant à deux atomes d'hélium et un de tritium<ref>{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Fusion Science and Technology, volume 54, numéro 2, août 2008.</ref>Modèle:Refinc:
- Modèle:Nucléide + Modèle:Nucléide ⟶ (σ = Modèle:Unité) ⟶ 2 Modèle:Nucléide + Modèle:Nucléide.
Les réacteurs à eau lourde génèrent du tritium par capture d'un neutron par un atome de deutérium. Cette réaction n'a qu'une très faible section efficace (c'est pourquoi l'eau lourde est un bon modérateur) et ne produit que peu de tritium. La même réaction se produit sur la faible proportion de deutérium (0,015 %) dans les réacteurs où l'eau est utilisée comme caloporteur<ref>{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Long-Lived Activation Products in Reactor Materials, NUREG/CR-3474, accessible en ligne</ref>.
- Modèle:Nucléide + Modèle:Nucléide ⟶ (σ = Modèle:Unité) ⟶ Modèle:Nucléide.
En milieu nucléaire, l'Modèle:Nobr produit par la désintégration du tritium est lui-même réactivé en tritium par capture neutronique, facilité par sa grande section de capture :
- Modèle:Nucléide + Modèle:Nucléide ⟶ (σ = Modèle:Unité) ⟶ Modèle:Nucléide + Modèle:Nucléide + Modèle:Unité.
Le tritium est également produit dans les réacteurs nucléaires électrogènes comme produit de fission pour environ Modèle:Unité par an et par réacteur<ref>Modèle:Lien web.</ref>. Le tritium produit par fission n'est normalement pas rejeté au niveau du réacteur, car il reste majoritairement dans le combustible pour se trouver dans la solution de produits de fission à l'usine de retraitement. Malgré tout, un réacteur de Modèle:Unité rejette de l'ordre de Modèle:Unité (soit Modèle:Unité).
Production industrielle
Toutes les centrales produisent du tritium qui est un résidu de l'exploitation des réacteurs. En France, Modèle:Citation. Des limites de rejets sont imposées pour chaque installation, par arrêté (ex : Modèle:Unité à ne pas dépasser pour les rejets de la centrale nucléaire de Chooz B en 2005).
La principale source civile de tritium dans le monde ce sont les réacteurs modérés à l'eau lourde, comme les CANDU ou les PHWR argentins de conception Siemens, où le tritium constitue un produit d'activation. Dans certains réacteurs, le tritium est périodiquement extrait du modérateur, et peut être disponible pour une utilisation industrielle.
Le tritium est extrait de l'eau lourde au « Tritium Removal Facility » (TRF) en deux étapes : extraction catalytique en phase vapeur, puis distillation cryogénique. Le TRF produit annuellement Modèle:Unité de tritium<ref>[1]</ref>.
De 1962 à 1976, un laboratoire français du centre CEA de Saclay était équipé pour la production d'importantes quantités de tritium. Deux réacteurs de recherche français dénommés Célestin I et II qui sont entrés en service à Marcoule en 1967 et 1968 étaient particulièrement destinés à la production de tritium. En 1967, l'Atelier d'extraction du tritium des cibles situé aussi à Marcoule a commencé à fonctionner<ref>Modèle:Lien web</ref>.
Le tritium à usages militaires est produit en réacteurs d'irradiations, par irradiation de lithium. C'est la méthode choisie par l'autre grand fournisseur de tritium civil, Reviss Services et envisagée pour le fonctionnement continu d'ITER.
C'est la source envisagée pour le démarrage d'ITER : la fusion thermonucléaire destinée à produire de l'énergie devrait bientôt utiliser le lithium dans une zone périphérique dite de couverture, enveloppant le cœur du réacteur, pour intercepter un maximum de neutrons produits par les réactions de fusion. Le tritium ainsi produit servirait à régénérer le tritium consommé par la réaction, ce qui permettrait de fermer le cycle de la voie fusion.
Usages
Pour la fusion nucléaire
Le tritium est un élément clef de la fusion nucléaire, par la grande section efficace et l'énergie dégagée par sa réaction avec le deutérium :
Tous les noyaux composés de neutrons et de protons sont chargés positivement, et se repoussent du fait de la force électrostatique qui en résulte. Cependant, quand la température et la pression sont suffisamment élevées, ils peuvent se rapprocher au point que l'interaction forte prenne le dessus et provoque la fusion en un noyau plus gros.
Le noyau de tritium, formé d'un proton et de deux neutrons, a une charge électrique identique à celle du noyau d'un atome d'hydrogène, et subit donc la même répulsion électrostatique. Mais les neutrons augmentent l'effet de l'interaction forte, permettant une fusion plus facile qu'entre atomes d'hydrogène.
Usage militaire
Le principal usage du tritium produit dans le monde est d’Modèle:Citation<ref name=prolif1995>{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Kalinowski, Martin B., et L.C. Colschen. 1995. International control of tritium to prevent horizontal proliferation and to foster nuclear disarmament. Science and Global Security. 5: 131-203.</ref>.
Les bombes nucléaires à fusion nucléaire sont en effet de type tritium-tritium ou tritium-deutérium. La réaction est déclenchée par les températures et pressions extrêmes d'une réaction explosive de fission nucléaire d'uranium 235 ou de plutonium 239. Les neutrons dégagés par la fusion du tritium favorisent à leur tour la fission de l'uranium ou du plutonium résiduels.
Aucune publication officielle ne le dit, mais on estime que les têtes nucléaires contiennent environ Modèle:Unité de tritium, et qu'une bombe à neutrons en contient de Modèle:Unité<ref>Modèle:Lien web.</ref>.
Le tritium est une matière nucléaire dont la détention est réglementée en France (Article R1333-1 du Code de la défense). Mais au niveau international, il n'est pas retenu parmi les « produits fissiles » du TNP et ne fait pas l'objet de contrôles pour l'AIEA.
Modèle:Article détaillé Une très faible quantité de tritium est également utilisée sur des modèles d'organes de visée d'armes légères, afin de permettre à l'usager de pouvoir sortir son arme et immédiatement viser en conditions nocturnes. Ces modifications sont en revanche interdites dans plusieurs pays, dont la France depuis 2002<ref>Modèle:Lien web</ref>. D'autres personnes utilisent plutôt des inserts photoluminescents qui accumulent la lumière (du soleil, ou d'une autre source comme une lampe torche) puis la restituent, ou peignent eux-mêmes les points de couleur sur leurs organes de visée avec de la peinture phosphorescente.
Usages non-nucléaires
Les usages non-nucléaires n'impliquent que des traces de tritium, et ne concernent qu'une fraction très faible des quantités produites.
Des composés tritiés gazeux sont utilisés depuis les années 1950<ref>Modèle:Lien web.</ref> pour leur capacité à faire briller dans le noir les matériaux phosphorescents, avec bien moins de risque (norme ISO 3157:1991) qu'avec le radium (maintenant interdit pour la luminescence des montres et réveils en raison de sa dangerosité pour les travailleurs, même avec de faibles doses reçues<ref>{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} K.F. Baverstock, D. Papworth, J. Vennart, Occupational Health risks of radiation at low dose rates, The Lancet, Volume 317, Issue 8217, 21 February 1981, Pages 430-433 Originally published as Volume 1, Issue 8217 doi:10.1016/S0140-6736(81)91804-3 </ref>).
Des tubes transparents remplis de gaz rendent lumineux des points (montres, chronomètres, systèmes de visée d'armes de chasse, guerre, ou tir sportif) ou des dispositifs d’éclairage de panneaux, d'éléments autolumineux dans les avions, de feux de pistes d’aéroport, cadrans lumineux, de jauges, etc.<ref>Galeriu et coll., 2005; Weiss et coll., 1979a; UN, ILO et WHO, 1983</ref>,<ref name=CanadORNC2009/>, ou de signalétique de sécurité (de type « sortie de secours » (jusqu'à une vingtaine de curies<ref>Modèle:Langue, version May 13, 2010, consultée 2011-12-30, voir chapitre Tritium glow-in-the-dark devices</ref>, soit Modèle:Unité) n'ayant alors plus besoin de piles ou de circuit d'alimentation.
Bien que cela soit interdit ou réglementé dans certains pays (comme aux États-Unis avec la nécessité d'une autorisation de l'US EPA), des capsules de tritium gazeux sont utilisées dans certaines montres ou gadgets (dits « T-luminising » ou « trasers »)<ref name=ReviewLightTritium98/>, qui font l'objet d'un commerce illégal.
La plupart de ces objets peuvent perdre leur tritium en cas d'incendie<ref name=ReviewLightTritium98>{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Mobbs, S., Barraclough, I., Napier, i., Casey, A., Poynter, R. and Harvey, M., 1998. A review of the use and disposal of gaseous tritium light devices. Environment Agency, Lancaster.</ref>, mais les quantités impliquées susceptibles d'être réellement inhalées (de l'ordre de quelques kBq) n'entraînent généralement pas de danger en matière de santé publique (même si l'on admet qu'il est ingéré sous forme d'eau tritiée, dont le facteur de dose est Modèle:Unité ; un kilo-becquerel de tritium inhalé sous cette forme correspond à une dose de 0.018 µSv, très inférieure à ce que l'on sait mesurer de l'effet des faibles doses d'irradiation).
En France, cette pratique est soumise à autorisation de vente par le code de la santé publique<ref>Modèle:Légifrance.</ref> ; le décret 2002-450 du Modèle:Date- dispose ainsi qu’est Modèle:Citation.
Du tritium provenant probablement d'objets de ce type est retrouvé dans les lixiviats de certaines décharges municipales, et donc probablement présent dans les fumées ou cendres d'incinérateurs. Mutch et Mahony (2008) avec, par exemple, en moyenne Modèle:Unité et jusqu'à Modèle:Unité émis par de l'eau tritiée trouvée dans les lixiviats de deux décharges étudiées dans les États de New York et du New Jersey. En Californie des taux moyens de Modèle:Unité et jusqu'à Modèle:Unité trouvés dans de tels lixiviats (à comparer à la limite de potabilité de l'ordre de Modèle:Unité, voir eau tritiée). Ce tritium peut aussi se rediffuser dans l'air, via les condensats de gaz de décharge où l'on a trouvé, par exemple, du tritium à dose de Modèle:Unité au Royaume-Uni et Modèle:Unité en Californie.
Du tritium gazeux est également utilisé pour les usages suivants :
- comme produits de radiochimie, produits radiopharmaceutiques et biotechnologiques, dont pour l'aide à certains diagnostics médicaux.
Une production commerciale croissante de tritium existe pour cet usage ; - comme traceur utilisé en laboratoires de recherche ou in situ (pour mesurer l'imperméabilité d'une argile ou d'autres matériaux par exemple) ;
- comme traceur dans l’exploration pétrolière ou de gaz naturel, gaz de schistes ;
- comme éléments de détecteurs (de neutrinos, en couche fine) ou antérieurement de spectroscope<ref>{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} J.Y. Mei, Li Chen, Guo Shun Shi, Hui Min Wen, Yun Xin Ye, Zhen Guo Zhao, Instrumentation for the détermination of the rest mass of νrme by means of β ray spectroscopy of 3H ; Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, Volume 249, Issues 2-3, 10 September 1986, Pages 341-343</ref>,<ref>R. Daris, C.St. -Pierre, An organic tritium source for beta ray spectroscopy ; Physics Department, Laval University, Québec, P.Q., Canada reçu 10 mai 1968; en ligne 18 octobre 2002.</ref> ;
- comme source d'énergie pour des micro-batteries<ref>Sook-Kyung Lee, Soon-Hwan Son, KwangSin Kim, Jong-Wan Park, Hun Lim, Jae-Min Lee, Eun-Su Chung, Development of nuclear micro-battery with solid tritium source ; Applied Radiation and Isotopes, Volume 67, Issues 7-8, July-August 2009, Pages 1234-1238</ref> et piles bêta-voltaïques Modèle:Refnec. Elles ne sont pas utilisées pour le grand public, mais les chercheurs tentent de les miniaturiser pour les utiliser dans les ordinateurs portables et les téléphones. Ce type de piles présente l'avantage de fournir en continu du courant pendant environ trente ans, que l'on s'en serve ou non, et ce sans échauffement de la pile.
Le tritium peut également être utilisé pour la datation de masses d'eau.
Impacts biologiques et écologiques du tritium
Depuis l'arrêt des essais nucléaires dans l'atmosphère, le tritium artificiel est principalement rejeté dans l'air et l'eau par les installations nucléaires. Il est, avec le Modèle:Lnobr, l'un des deux radionucléides les plus émis dans l’environnement par les installations nucléaires en fonctionnement normal, notamment par les réacteurs CANDU canadiens, ce qui a incité l'organisme de réglementation nucléaire du Canada et la Commission canadienne de sécurité nucléaire (CCSN) à mieux comprendre la cinétique du tritium dans l'environnement et notamment dans l'air<ref name=nuclearsafetyCanad2007>Étude sur le devenir environnemental du tritium dans l’atmosphère ; Volet du projet d’études sur le tritium ; ref:INFO-0792, décembre 2009, 117 pages</ref>.
La nature et l'étendue de son impact continuent à faire l'objet d'études. Une synthèse des connaissances disponibles a été publiée en 2010 par l'Autorité de sûreté nucléaire française<ref>Livre blanc du tritium, Autorité de sûreté nucléaire, juillet 2010.</ref> :
- la période biologique (sensiblement égale à la période effective dans le cas du tritium) varie suivant la forme sous laquelle le tritium est fixé. Quelle que soit la forme de l’apport en tritium, la plus grande partie du tritium est réputée éliminée en un mois et la presque-totalité est éliminée en moins d’un an. Sa période biologique est donc très inférieure à sa période radioactive de douze ans ;
- le facteur de dose pour l'eau tritiée (la forme la plus courante dans l'environnement) est de Modèle:Unité. Compte tenu de sa très faible radiotoxicité, des excès de cancers ne sont attendus que pour des expositions de l'ordre du giga-becquerel, très au-delà des niveaux d'expositions rencontrés dans les environnements marqués au tritium ;
- les recommandations de l’OMS sur les critères de potabilité de l’eau de boisson sont que la dose reçue du fait de la présence d’un radionucléide dans l’eau de boisson ne dépasse pas Modèle:Unité. Cette dose pourrait être atteinte chez l’adulte par la consommation quotidienne de deux litres d’eau tritiée à hauteur de Modèle:Unité (valeur guide de l’OMS pour ce radioélément)<ref>A. Comte, Fiche de synthèse sur le Tritium Modèle:PDF, CEA / EDF, décembre 2005. Voir aussi R Paulin, Pierre Galle et Maurice Tubiana, Toxiques nucléaires (lire en ligne), Modèle:P..</ref>. La réglementation française retient que l'eau peut être considérée comme potable sans restriction jusqu'à dix mille becquerels par litre (soit Modèle:Unité).
Modèle:Article détaillé Modèle:Article détaillé Modèle:Article détaillé Modèle:Article détaillé
Sécurité et radioprotection
Mesure, dosage
Il a fallu attendre les années 2000 pour mieux doser le tritium<ref name="Fusion Science and Technology">{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Galeriu, D., Davis, P., Raskob, W., Melintescu, A., « Recent progresses in tritium radioecology and dosimetry », Fusion Science and Technology, 54 (1), 2008, p. 237-242.</ref>. Les techniques d'analyses sont les suivantes :
- une chambre d'ionisation des gaz permet de mesurer des concentrations importantes, de même que la microcalorimétrie pour des solides (sous forme d'hydrures par exemple) ;
- l'eau tritiée, ou des liquides (extraits par distillation azéotropique de plantes, animaux, champignons, sols) peuvent être analysés facilement par scintillation liquide ;
- vers 1980 sont apparus des compteurs à très bas bruit de fond détectant le tritium à partir de Modèle:Unité. De nouveaux flacons de comptage ainsi que des « cocktails scintillants » spéciaux ont permis de le détecter à partir de Modèle:Unité<ref>Belot Y, Roy M et Metivier H, Le tritium, de l'Environnement à l'Homme., Éditions de Physique, Paris, 1996.</ref> ;
- la spectrométrie de masse de cet isotope est encore plus précise, mais plus longue (délais d'attente pour les analyses). Le tritium de l'air doit être analysé dans l'eau, après y avoir été solubilisé. Le tritium peut dégazer d'un échantillon liquide pour s'enfuir dans l'atmosphère. Les échantillons sont donc conservés en flacons étanches et avec une pellicule d'huile minérale sur le liquide ;
- une eau faiblement tritiée peut être « enrichie » pour analyse en profitant du fait que, lors de l'électrolyse, le tritium se dégage à la cathode plus lentement que l’hydrogène ordinaire (car ce dernier est plus léger). Cette technique permet d’accroître les seuils d'analyse de 0,2 jusqu’à Modèle:Unité ;
- les échantillons de sols ou de tissus vivant sont congelés et si possible traités dans leurs récipents d'échantillonnages qui doivent être étanches.
Surveillance
Les concentrations en tritium sont surveillées dans l'air et les pluies depuis les années 1950. On sait mieux le doser depuis les années 2000<ref name="Fusion Science and Technology"/>, mais sa cinétique et l'impact de ce tritium dans le réseau trophique sont encore discutés et mal compris (notamment pour ses formes organiques).
On s'y est intéressé chez les lichens, réputés bons biointégrateurs et bioindicateurs de certains stress environnementaux, particulièrement résistants à la radioactivité, l'algue symbiote du lichen fixant le tritium et le carbone 14 via la photosynthèse, pour ensuite l'inclure dans des composés organiques, dans l'algue et le champignon-partenaire. Le lichen arboricole permet un suivi des eaux météoritiques (pluie, vapeur, rosée, etc.) sans contamination par le tritium du sol ou par le tritium de l'eau du sol. L'analyse des lichens anciens ou de lichens transférés autour de sites civils ou militaires permet de cartographier, parfois de manière spectaculaire, les retombées provenant de ces installations<ref>Daillant, O., Boilley, D., Gerzabek, M., Porstendörfer, J., Tesch, R., 2004a. Metabolised tritium and radiocarbon in lichens and their use as biomonitors. Journal of Atmospheric Chemistry, 49: 329-341 ; doi:10.1007/s10874-004-1245-4</ref>. L'analyse des cernes du bois d'arbre<ref>Olivier Daillant, David Boilley, Martin Gerzabek, Justin Porstendörfer et Roland Tesch, Metabolised Tritium and Radiocarbon in Lichens and Their Use as Biomonitors, Journal of Atmospheric Chemistry, Éditeur : Springer Netherlands, Modèle:ISSN (Print) Modèle:ISSN (Online), vol. 49, Numbers 1-3 / novembre 2004, DOI:10.1007/s10874-004-1245-4, Modèle:P.</ref> permet par ailleurs d'estimer les variations annuelles d'absorption par les arbres.
En France Dans les années 2000-2010, chaque année, plus de Modèle:Unité de tritium étaient faites dans l'eau et l'air autour des centrales<ref>Source : ASN, conférence de presse</ref> et on commence à chercher à évaluer son impact autour des centrales<ref>B. Le Guen, « Impact du tritium autour des centrales nucléaires EDF », Radioprotection, 43 (2), 2008, p. 177-191.</ref>. Le Modèle:Date-, l'ACRO a relevé Modèle:Unité de tritium en mer dans la Baie d'Écalgrain, près de l'usine AREVA de La Hague<ref name=ACRO2013>ACRO (2013), Concentration anormale en tritium dans l’eau de mer à proximité de l’usine Areva ; Communiqué de Presse Le 27 mars 2013</ref>, contre habituellement moins de Modèle:Unité à cet endroit (et jamais plus de Modèle:Unité en dix ans de mesure à Goury (1998-2007) selon l'IRSN) pour un fond naturel d'environ Modèle:Unité<ref name=ACRO2013/>. Les données transmises par l'exploitant au Réseau National de Mesure<ref>National de Mesure</ref> n'évoquent rien d'anormal pour cette date<ref name=ACRO2013/>. L'Acro note à titre de comparaison que c'est beaucoup plus que pour le tritium relevé en Modèle:Date- devant la centrale nucléaire accidentée de Fukushima<ref>Modèle:Lien web.</ref>,<ref>Modèle:Lien web.</ref>.
Des incidents sont parfois signalés hors des centrales (entreprises gérant, incinérant ou inertant des déchets radioactifs<ref>ASN, Modèle:Lien brisé : Modèle:Citation</ref>) ou dans les centrales. Par exemple, la centrale nucléaire de Gravelines a déclaré, le Modèle:Date-, un Dépassement de l'autorisation de rejet en tritium : le rejet dépassait Modèle:Unité, soit 14 fois plus que la valeur attendue (moins de Modèle:Unité). La cause semble avoir été un Modèle:Citation<ref>Modèle:Lien web.</ref>.
Gestion des déchets tritiés
En France, depuis 1980, une loi<ref>Loi 80-572 du 25 juillet 1980.</ref> protège et contrôle 6 matières nucléaires utilisables pour faire des armes nucléaires : le plutonium, l'uranium, le thorium, le deutérium, le tritium et le lithium 6<ref>Université d'Angers, Cours intitulé Législation et réglementation, consulté 2011-12-28</ref>.
Et depuis 2006, une loi<ref>Loi du 28 juin 2006 relative à la gestion durable des matières et déchets radioactifs</ref> a imposé aux autorités responsable des déchets tritiés « la mise au point pour 2008 de solutions d'entreposage des déchets contenant du tritium permettant la réduction de leur radioactivité avant leur stockage en surface ou à faible profondeur ».
Divers moyens de décontamination très relative (c'est un vrai problème pour les eaux contaminées de Fukushima<ref>{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Dennis Normile, « The trouble with tritium », Science 12 Dec 2014: Vol. 346, Issue 6215, pp. 1278; DOI: 10.1126/science.346.6215.1278</ref>) existent, allant de la désorption au laser de tritium adsorbé sur des surfaces contaminées, à l'usage d'un tamis moléculaire (pour l'eau, l'air ou un autre gaz contaminés). Dans les deux cas, cela produit un « effet mémoire » du tritium dans les filtres et par conséquent des risques de recontamination<ref>IRSN, L’IRSN publie l’évaluation dosimétrique de l’exposition au tritium des salariés et visiteurs de l’entreprise de 2M Process sur les sites de Saint-Maur-des-Fossés et de Bondoufle, 2010-12-14</ref> (du tritium s'accumule par exemple dans les tamis moléculaire en pénétrant les zéolites qui les composent, dont une partie pourra être relarguée lors d'une régénération ou utilisation ultérieure du filtre<ref name=tritiumMmory1999>{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} C Malara, I Ricapito, R.A.H Edwards, F Toci, Evaluation and mitigation of tritium memory in detritiation dryers ; Journal of Nuclear Materials, Volume 273, Issue 2, July 1999, Pages 203-212 (résumé)</ref>). Ce type de filtre finit comme déchet tritié<ref name=tritiumMmory1999/>.
Plan d'action de l’ASN (France)
Au vu des données récentes et selon le principe de précaution, l'ASN a demandé à l'IRSN, à l'Agence nationale de sécurité sanitaire, au CEA et à la Commission Internationale de Protection Radiologique d’étudier plus finement les effets du tritium sur l’environnement, l’embryon et le fœtus.
L’ASN engage les acteurs concernés à harmoniser les méthodes d'évaluation des doses selon l’espèce physico-chimique du tritium, et selon la voie de contamination (inhalation, ingestion, passage percutanéModèle:, etc.), et non plus seulement selon la durée d'exposition.
L'ASN a demandé des investigations sur d'éventuels effets cancérigènes ou héréditaires (études épidémiologiques chez les travailleurs…).
L'ASN doit créer un comité de suivi de ce plan. L'agence invite aussi les exploitants d'installations nucléaires (Areva, EDF) à mieux maîtriser leurs rejets du tritium et mettre en place une veille technologique en matière de « détritiation » des rejets.
Notes et références
Notes
Références
Voir aussi
Bibliographie
- {{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Ciffroy P., Siclet F., Damois C., LuckM., Modèle:Langue ; Modèle:Langue, Volume 90, Issue 2, 2006, Pages 110-139
- {{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Livshits Alexander I.; Hatano Yuji; Watanabe Kuniaki (2002) ; Superpermeability in fusion technology: Tritium accumulation and compression; Fusion Science and Technology; Congrès / International Conference on Tritium Science and Technology Modèle:N°, Tsukuba, Japan (12/11/2001); 2002, vol. 41 (2), Modèle:N° (880 p.) Modèle:P. (résumé INIST/CNRS)]
- {{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Raskob, W, Strack S, FZK-Autoren, U.A. Modèle:Langue, Biomovs II Technical Report no 13, Modèle:Date-.
- {{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Raskob, W, Strack S, FZK-Autoren, U.A. Modèle:Langue, Biomovs II Technical Report no 8, Modèle:Date-.
- {{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Raskob, W, Diabate S, Strack S, Modèle:Langue, codes Internat. Symp on Ionizing Radiation: Protection ot the natural Environment, Stockholm, S, may 20-24, 1996.
- Modèle:Lien web
Articles connexes
Liens externes
- Modèle:Lien web
- Modèle:Lien web.
- Modèle:Lien brisé.
- Modèle:Lien web
- Modèle:Lien web
- Modèle:Lien web
- Modèle:Lien web, et Modèle:Lien web
- {{#invoke:Langue|indicationDeLangue}}Modèle:Pdf Review of Risks from Tritium, Rapport du groupe indépendant sur les radiations ionisantes « Independent advisory group on ionising radiation » à l'Agence Health Protection Agency (HPA), Modèle:Date-.
