44 Le tritium dans l’environnement 1 Introduction Le tritium est un radionucléide d’origine naturelle mais aussi largement produit par les activités humaines depuis la seconde moitié du 20ème siècle. En particulier, de grandes quantités de tritium ont été relâchées dans l’atmosphère durant la période des essais aériens d’armes nucléaires, entre 1945 et 1980. Aujourd’hui, l’industrie nucléaire (réacteurs de puissance, réacteurs expérimentaux, usines de retraitement) continue, de manière localisée, à rejeter du tritium dans l’environnement. Ainsi, en France, le tritium est un des radionucléides prépondérants en termes d’activité rejetée par les installations nucléaires, tant dans les effluents liquides que gazeux. Des modifications de certains modes de gestion du combustible des réacteurs actuels, la mise en exploitation de nouveaux réacteurs (notamment l’EPR) ainsi que celle, à moyen terme, de l’installation de fusion ITER devraient conduire, dans les années qui viennent, à une augmentation des rejets de tritium. Dans ce contexte, des questions sont soulevées sur l’état des connaissances nécessaires à l’évaluation de l’impact environnemental et sanitaire du tritium. Ces interrogations initialement issues de groupes de réflexion Le tritium dans l’environnement Synthèse des connaissances Résumé Le tritium est un radionucléide d’origine naturelle (inventaire permanent de 3,5 kg à l’échelle planétaire, avec une production naturelle mondiale d’environ 200 g par an) mais aussi largement produit par les activités humaines depuis la seconde moitié du 20ème siècle. En particulier, de grandes quantités de tritium ont été relâchées dans l’atmosphère durant la période des essais aériens d’armes nucléaires, entre 1945 et 1980. Le tritium émis lors des explosions nucléaires est à l’heure actuelle principalement localisé dans les océans, en quantité ayant fortement diminué du fait de la décroissance radioactive. L’industrie nucléaire (réacteurs de puissance, réacteurs expérimentaux, usines de traitement de combustibles irradiés) continue, de manière localisée, à rejeter du tritium dans l’environnement. Aujourd’hui, avec le carbone 14, le tritium est, au niveau français, le radionucléide prépondérant en termes d’activité rejetée par les installations nucléaires, tant dans les rejets liquides que dans les rejets gazeux (hors gaz rares). D’une manière générale, les activités du tritium en milieu continental tendent à diminuer depuis une quinzaine d’années, ce qui rend aujourd’hui délicate la quantification des marquages imputables aux installations nucléaires. Pour ce qui concerne le milieu marin, le tritium n’est, en l’état des techniques de mesure utilisées aujourd’hui, quantifiable qu’enManche orientale. La quantification précise des niveaux en tritiumdans l’environnement nécessiterait l’utilisation systématique de techniques plus élaborées (par mesure de l’hélium 3). Le tritium étant un isotope de l’hydrogène, son comportement dans l’environnement est principalement lié au cycle de l’eau (HTO, ou eau tritiée) mais aussi à la photosynthèse et au métabolisme des molécules organiques dans les organismes vivants (tritium organiquement lié (TOL), appelé également OBT). L’analyse détaillée des données recueillies sur le territoire métropolitain ne met pas en évidence de bioaccumulation dans les végétaux. Il est cependant observé, dans certains cas, une rémanence du tritium lié à des molécules organiques dans des végétaux antérieurement exposés à une contamination ambiante prolongée. De la même manière, les données relatives aux produits d’origine animale enmilieu terrestre, bien que peu nombreuses, ne montrent pas de phénomène de bioaccumulation. En milieu aquatique marin et continental, s’il est acquis que le transfert du tritium de l’eau ambiante aux organismes aquatiques conduit très rapidement à un équilibre entre l’eau tritiée du milieu d’exposition et le tritium libre des tissus biologiques, les échanges mettant en jeu des formes organiques du tritium sont encore méconnus; plus particulièrement chez les poissons marins ou d’eau douce, animaux chez lesquels il existe le plus de données acquises in situ. Pour des invertébrés marins, des facteurs de concentration OBT organisme /HTO eau supérieurs à 1 ont été relevés en diverses situations par des auteurs (cas de la baie de Cardiff notamment) ; ils peuvent s’expliquer par l’origine et la forme physico-chimique du tritium incorporé (ingestion de molécules organiques tritiées). Enfin, pour ce qui concerne la toxicité du tritium sur les organismes nonhumains, il n’existe que des données relatives à des animaux (invertébrés ou vertébrés). Des travaux récents sur des invertébrés ont mis en évidence la grande sensibilité de deux espèces (un mollusque bivalve et un crustacé) à une exposition au tritium. Les débits de dose pour lesquels des effets ont été observés pour ces espèces sont significativement plus faibles que la valeur de 10 µGy/h habituellement considérée comme critère de protection des écosystèmes soumis à une irradiation chronique par des rayonnements gamma. Toutefois, ces niveaux de débit de doses correspondent à des concentrations de tritium dans les milieux nettement plus élevées que celles observées dans l’environnement, y compris autour des installations nucléaires. Mots-clés Tritium, déchets tritiés, installations nucléaires, sources, production, gestion, séparation, piégeage, conditionnement, stockage Contribution collective IRSN/DEI Coordination : J.C. Gariel Contributeurs : C. Adam-Guillermin, C. Antonelli, P. Bailly du Bois, K. Beaugelin-Seiller, P. Boyer, B. Fiévet, J. GarnierLaplace, R. Gurriaran, S. Le Dizes-Maurel, D. Maro, M. Masson, O. Pierrard, P. Renaud, S. Roussel-Debet. Rapport IRSN/DEI 2009-05 CHAPITRE 1
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