Savoir et comprendre
Résumé
Comment le mesurer ?
30/06/2021
Comment le mesurer ?
La quantification du tritium dans un échantillon de l’environnement peut être réalisée soit par mesure de son activité radioactive, soit par comptage des atomes d’hélium issus de la désintégration du tritium.
Pour mesurer son activité, la mesure s’effectue le plus souvent à partir d’un échantillon d’eau, obtenue soit par la collecte d’eau liquide (cours d’eau, pluie, eau de boisson) ou par la condensation de la vapeur d’eau de l’air.
Pour mesurer l’activité du tritium organique, l’échantillon doit être lyophilisé afin d’extraire le tritium échangeable de l’échantillon. Pour le tritium non échangeable, l’échantillon subit en plus une combustion afin de dégager le tritium sous forme de gaz qui sera ensuite piégé pour former de l’eau tritiée.
Enfin pour mesurer l’activité de cette eau tritiée, on utilise la technique de scintillation liquide.
Protocole d’analyse des échantillons pour la mesure du tritium (SL : scintillation liquide)
Pour effectuer cette mesure, on associe l’eau tritiée à un liquide scintillant qui émettra des photons (particule formant la lumière) sous l’effet du rayonnement radioactif du tritium. Ces photons seront détectés et dénombrés, ce qui permet de calculer l’activité radioactive de l’échantillon de départ, qui sera exprimée en Bq.L-1 ou Bq.kg-1.
La deuxième méthode de mesure consiste à étudier le produit de la désintégration du tritium : l’hélium. C’est une méthode de choix pour analyser avec une très grande précision le tritium dans un grand nombre d’échantillons. Cette méthode demande cependant plusieurs mois d’attente avant d’obtenir la valeur de l’activité du tritium. Ceci est dû au temps nécessaire au tritium pour se désintégrer.
Cette méthode demande de sceller l’échantillon dans un pot que l’on aura dégazé afin d’en retirer l’hélium non issu de la désintégration du tritium. Après 3 à 4 mois, il est alors possible de mesurer la quantité d’hélium produite par l’échantillon, grâce à la spectrométrie de masse, et ainsi de calculer l’activité radioactive de l’échantillon.
Bonbonnes contenant les échantillons d'eau de mer à dégazer. Pour mesurer le niveau de tritium présent à un niveau très faible, on mesure l’hélium 3 gazeux produit par la désintégration de l’eau tritiée HTO.
Source : Florence Levillain/Signatures/Médiathèque IRSN
Pour en savoir plus :