Savoir et comprendre

Le comportement et la toxicité des éléments radioactifs peuvent être très différents. La connaissance des produits libérés en cas d’accident est, par conséquent, importante pour définir les actions de gestion de la population et des territoires contaminés.

 

Les produits de fission

Les produits de fission résultent de la cassure des noyaux d’uranium 235 dans le combustible. Seule, une très faible fraction de ces produits passe dans le circuit primaire des réacteurs à travers les défauts d’étanchéité des gaines de combustible. Certains accidents peuvent cependant conduire à une libération de ces produits de fission par perte des propriétés de confinement des gaines.

 

	Radionucléides les plus importants		Périodes radioactives	Rayonnement dominant
Gaz rares	85Kr	Krypton 85	10,8 ans	(β, γ)
	133Xe	Xénon 133	5,2 jours	(β, γ)
Iode à vie courte	131I	Iode 131	8,02 jours	(β, γ)
Iode à vie longue	129I	Iode 129	1,6 . 107 ans	(β, γ)
Césium Note : 134Cs n'est pas un produit de fission	137Cs	Césium 137	30 ans	(β, γ)
	134Cs	Césium 134	2,07 ans	(β, γ)
Strontium	89Sr	Strontium 89	50,6 jours	(β, γ)
	90Sr / 90Y	Strontium 89 / Yttrium 90	28,8 ans	β
Ruthénium	103Ru	Ruthénium 103	39,26 jours	(β, γ)
	106Ru	Ruthénium 106	372,6 jours	(β, γ)
Autre produits de fission	144Ce	Cérium 144	285 jours	(β, γ)
	95Zr	Zirconium 95	64 jours	(β, γ)
	140Ba / 140La	Baryum 140 / Lanthane 140	12,75 jours	(β, γ)

 

 

 

		Comportement		Commentaires
	Expositions des populations	Sensibilité des denrées alimentaires	Sol
Gaz rares (85Kr,133Xe)	Externe (au panache)	Non assimilés	Ne se déposent pas au sol	Eléments peu dangereux sauf par exposition externe au panache et inhalation
	Inhalation
Famille des iodes (131I, 129I ...)	Ingestion	Lait (rapide)	Très mobile (soluble dans l'eau du sol)	Les rejets d’131I et leurs conséquences à court terme sont très importants lors de leur rejet. Il est facilement assimilable et rapidement transféré chez l’homme.
	Inhalation	Végétaux (rapide)
	Externe	Viande		129I a un rôle très secondaire en situation accidentelle (quantité peu importante dans les installations). Il persiste à long terme et pourrait être observé en faible quantité dans le lait principalement.
		Eau
Famille des césiums (137Cs, 134Cs ...)	Externe (dépôt au sol)	Lait	Peu mobile au delà de la couche superficielle du sol (fixés par les argiles)	Le césium prédomine, avec l’iode, en cas d’accident de réacteur. Il pose les problèmes les plus importants à long terme. Il possède un comportement voisin du potassium et se répartit ainsi dans la masse musculaire des organismes.
		Végétaux
	Ingestion	Viande
	Inhalation	Eau
Famille des strontiums (89Sr, 90Sr / 90Y...)	Externe	Lait	Peu mobile au delà de la couche superficielle du sol	Le strontium accompagne souvent le 137 Cs en cas d’accident de réacteur mais ses rejets sont beaucoup moins importants. Il est assez bien transféré aux végétaux par absorption racinaire. Il possède un comportement voisin du calcium et se répartit dans le squelette.
		Viande
	Ingestion	Végétaux
	Inhalation	Eau
Famille des ruthéniums (103Ru, 106Ru)	Externe	Viande	Généralement peu mobile dans les sols mais fonction de sa forme chimique	Le ruthénium est très faiblement transféré dans la chaîne alimentaire.
		Lait
	Ingestion	Végétaux
	Inhalation	Eau
Autres produits de fission (144Ce, 95Zr,140Ba)	Externe	Viande	Eléments peu mobiles dans les sols	Le transfert de ces éléments est généralement faible dans la chaîne alimentaire.
		Lait
	Ingestion	Végétaux
	Inhalation	Eau

Légende : Plus la couleur est foncée, plus l’importance du phénomène associé est élevée. 

 

Les produits d'activation et de corrosion

Ces radionucléides sont formés à partir des atomes (fer, cobalt, nickel…) présents dans la structure métallique et le béton des réacteurs, par absorption de neutrons (ex : ⁶⁰Co, ⁵⁵Fe…).

En fonctionnement normal, ces radionucléides sont présents dans le circuit primaire du réacteur du fait de la corrosion des structures qui conduit à la libération de très fines particules qui peuvent contenir des produits d’activation ou s’activer lors de leur passage dans le cœur du réacteur.

 

	Radionucléides les plus importants		Périodes radioactives	Rayonnement dominant
Tritium	3H	Tritium gaz	12,3 ans	β (de très faible énergie)
Autres	60Co	Cobalt 60	5,3 ans	(β, γ)
	54Mn	Manganèse 54	312 jours	γ
	55Fe	Fer 55	2,7 ans	X
	58Co	Cobalt 58	70,8 jours	(β, γ)
	65Zn	Zinc 65	244 jours	(β, γ)
	110mAg	Argent 110m	250 jours	(β, γ)

 

 

	Exposition des populations	Comportement		Commentaires
		Organismes vivants Chaîne alimentaire	Sol
3H	Ingestion (très faible toxicité)	Eau	Par temps de pluis, l'eau tritiée pénètre dans le sol	Initialement sous forme de gaz, il peut se combiner à des molécules d’eau et donner de l’eau tritiée (HTO). Sous cette forme, il suit le cycle de l’eau dans la biosphère et s’élimine assez rapidement des végétaux, principalement par temps sec. Dans une moindre mesure, le tritium peut aussi se présenter sous forme organique. Il a un grand pouvoir de pénétration dans l’organisme qui l’élimine rapidement dans sa quasi-totalité (période d’une dizaine de jours).
		Végétaux
	Inhalation	Viande
	Externe	Lait
60Co 54Mn 55Fe 58Co 65Zn 110mAg	Ingestion	Eau	Mobilité généralement faible, favorisée en milieu acide et oxydant	Faible probabilité qu’un accident engendre une libération importante de ces éléments radioactifs. Problèmes liés à l’utilisation de l’eau (irrigation, boisson).
	Inhalation	Végétaux
		Viande
	Externe	Lait

 Légende : Plus la couleur est foncée, plus l'importance du phénomène associée est élevée.

 

Les émetteurs alpha

Ils sont produits dans le combustible et résultent de l’absorption de neutrons par les noyaux des isotopes de l’uranium. Les nouveaux noyaux formés ont une masse atomique supérieure à celle de l’uranium (ex : plutonium 239, américium 241…). On les appelle transuraniens. Ils sont tous radioactifs. Ils sont dits artificiels car ils n’existent pas à l’état naturel. 

	Radionucléides les plus importants		Périodes radioactives	Rayonnement dominant
Emetteurs alpha artificiels	241Am	Américium 241	432,6 ans	(α, γ)
	239Pu	Plutonium 239	24100 ans	α
	238Pu	Plutonium 238	87,7 ans	α
	240Pu	Plutonium 240	6561 ans	α
Uranium et descendants	238U	Uranium 238	4,5.109 ans	(α, β, γ)
	235U	Uranium 235	7.108 ans	(α, β, γ)
	234U	Uranium 234	2,5.105 ans	(α, β, γ)
Radium et descendants	226Ra	Radium 226	1600 ans	(α, β, γ)

 

 

	Exposition des populations	Comportement		Commentaires
		Organismes vivants Chaîne alimentaire	Sol
241Am	Inhalation (principale)	Eau	Très peu mobiles, composés insolubles dans l’environnement	Les émetteurs alpha artificiels sont peu absorbés par les racines et très faiblement transférés vers les produits animaux. Chez les animaux, ils se fixent préférentiellement sur le squelette et les organes épurateurs (foie).
239Pu		Végétaux
238Pu	Ingestion	Viande
240Pu	Externe	Lait
238U	Inhalation	Eau	Mobilité moyenne, favorisée par des conditions acides et oxydantes	Principaux composants de l’uranium naturel (238U: 99,28%, 235U: 0,71%, 234U: 0,005%, % en masse). Ils sont peu impliqués dans les situations accidentelles (sauf si associé au fluor). Toxicité mixte à la fois chimique et radiologique.
		Végétaux
235U	Ingestion	Viande
234U	Externe	Lait