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Diluer la radioactivité



Une pratique limitée à des éléments peu toxiques

La gestion des déchets radioactifs s’efforce généralement de concentrer la radioactivité, de la confiner puis de l’enfouir aussi profond que possible. Il arrive toutefois de faire le contraire en diluant certains déchets dans un vaste volume, avec l’espoir que sous l’action des courants et des vents la dilution se fasse de façon homogène. Ces rejets sont aujourd’hui uniquement autorisés dans le cas d’éléments radioactifs très peu toxiques et difficiles, voire impossibles, à piéger.

Suivi du tritium dans la Manche
Sa radioactivité fait du tritium un radioélément facile à suivre. Cette carte de la Manche montre que l’activité tritium due aux rejets de la Hague ne dépasse pas 5 500 Bq/mètre cube bien que la dilution ne soit pas uniforme. Il faudrait boire par an 10 000 mètres cubes de l’eau la plus polluée pour atteindre la limite annuelle de 1 mSv fixée par la réglementation (ceci est dû à la faible toxicité radioactive du tritium).
IN2P3 (source IRSN)

Ainsi, la législation française autorise l’usine de retraitement de la Hague à rejeter dans la mer du tritium, un élément difficile à fixer. Le rejet est autorisé car le tritium est peu toxique : 1 becquerel de tritium est 4000 fois moins nocif qu’un becquerel de plutonium. Un volume d’eau comme celui de la Manche est en principe suffisant pour ramener l’activité du tritium à un niveau acceptable pour la santé .

Le tritium est un radioélément facile à suivre. Des cartes de la Manche montrent que si la dilution n’est pas uniforme elle se fait d’une manière satisfaisante. L’activité tritium reste en dessous des niveaux présentant un risque. L’usine de la Hague rejette également dans l’atmosphère du krypton-85, un gaz rare radioactif, inerte chimiquement, donc impossible à piéger. Le krypton n’a pas de descendants radioactifs dangereux comme le radon . L’exposition est externe. De plus, un hasard heureux veut que le krypton n’émette de rayons gamma pénétrants qu’une fois sur cent !

Dans le cas du tritium, des réglementations à venir visent à réduire davantage les rejets en l’immobilisant. Le coût de cette chasse à des becquerels peu nocifs est cependant élevé. Doit-elle être prioritaire pour la radioprotection? Par exemple, il semblerait plus judicieux d’investir auparavant, comme le souhaite le corps médical, dans la réduction des doses lors d’examens aussi courants que les scanners.

Ces rejets autorisés de tritium et de krypton ne doivent pas être confondus avec d'autres rejets maintenant abandonnés. Le recours à la dilution a été pratiqué dans les premiers temps du nucléaire civil et militaire, en un temps où le volume des matières radioactives étaient nettement plus faible et où l’on était peu regardant.

Certains se sont prolongés longtemps. Jusqu’en 1993, les autorités navales soviétiques puis russes de la flotte d’Extrême-Orient rejetaient en mer du Japon des liquides radioactifs venant des cuves de réacteurs de sous-marins nucléaires en cours de démantèlement. Les principaux atomes radioactifs rejetés à la mer étaient le césium-137 et leStrontium-90. Les activités dues à ces rejets étaient faibles, mais ces éléments sont plus radiotoxiques que le tritium et le krypton.

Fukushima : Dilution de la radioactivité en mer
Ces deux cartes montrent l'évolution des concentrations du césium 137 dans l'eau de mer au large de Fukushima entre avril 2011, peu après les principaux rejets, et juin 2011. L'évolution des concentrations révéle une dilution très efficace en deux mois de la contamination des eaux marines. La dilution résulte du transport par de forts courants des eaux marquées vers le centre du Pacifique Nord. (NB : Cette carte de l'IRSN a été étabie à partir d'un modèle de l'Ifremer, les petits carrés coloréss correspondant aux mesures disponibles).
IRSN/Ifremer

Indépendamment de ces rejets volontaires rares et interdits, la dlution a contribué à atténuer les conséquences de l'accident de Fukushima.

Début avril 2011, des eaux très contaminées provenant du réacteur N°2 s’échappent à grand débit dans une fosse en communication avec la mer. La brêche ne fut colmatée que le 5 avril après plusieurs jours. On relève alors en regard de la centrale des concentrations en césium-137 de dizaines de milliers de becquerels par litre.

Les cartes des concentrations en mer au large de Fukushima, établies par l'IRSN, montrent que ces concentrations étaient tombées deux mois plus tard à quelques dizaines de becquerels par litre. L'effet de dilution combiné à de forts courants marins explique cette diminution spectaculaire.