Les principaux radionucléides rejetés en cas d’accident d'une centrale nucléaire - IRSN
Les produits de fission, les produits d'activation et de corrosion, les émetteurs alpha.
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 |
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 / |
Strontium 89 / |
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 |
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 |
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 |
|||
| 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 |
|
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 |
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 |
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 |
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 | ||
