Etude de l’absorption du technétium 99 par le riz irrigué (Oryza sativa L.)^*

¹ Université Catholique de Louvain, Unité de physiologie végétale, Place Croix du Sud, 4 B-1348 Louvain-La-Neuve, Belgique.
² Université Catholique de Louvain, Département des sciences du sol, Place Croix du Sud, 2 B-1348 Louvain-La-Neuve, Belgique.
³ Programme Biologie - Radioprotection, CCE Direction générale XII, Commission des communautés européennes, Rue de la Loi, 200 B-1049 Bruxelles, Belgique.

Résumé

L’absorption du technétium, radionucléide artificiel essentiellement issu du cycle du combustible nucléaire, a été étudiée chez le riz (Oryza sativa L.) en aquiculture et en sol irrigué par une solution contaminée.

Les cinétiques d'absorption en flux continu pour différentes concentrations en ⁹⁹TC (0,017 à 17 µCi. I^-1) révèlent l'existence de deux phases : la première à dominance passive (diffusion dans les espaces libres) et la seconde, linéaire, résultant de la pénétration du technétium dans les cellules et de ses conséquences.

L’évolution de la désorption met en évidence la présence de deux compartiments dont le premier correspondrait aux “espaces libres apparents” tandis que le second, comptant plus des 95 % de l'activité de la plante, représenterait la fraction absorbée. La demi-vie biologique dans ce second compartiment est telle (40 à 50 jours) qu’en cas de pollution accidentelle, une décontamination totale des plantes ne peut être attendue.

Comme les essais en aquiculture, les essais en sol montrent l’apparition de symptômes de toxicité pour une concentration dans la solution d’irrigation de 17 µCi.I^-1. Les facteurs de transfert calculés sont très élevés, de l’ordre de 1000 pour les parties aériennes végétatives. La répartition du technétium entre les différentes parties de la plante varie selon la concentration en ⁹⁹TC mais plus de 90 % sont localisés dans les parties aériennes; les caryopses (parties comestibles) n’en renferment que 1 %.

Abstract

The absorption of technetium 99 (an important fission product which can be released in the environment at different steps of the nuclear fuel cycle) by rice (Oryza sativa L.) was studied in nutrient solutions and in flooded solls with contaminated water.

The absorption kinetics established in water culture (continuous flowing system) for ⁹⁹Tc concentrations ranging from 0.017 to 17 µCi. I^-1 revealed two phases : the former corresponds to the diffusion in the apparent free spaces and the second, which is linear, represents the transfer of 99Tc from the external medium into the root cells as well as its translocation to the leaves.

The study of the desorption mechanism confirmed the existence of these compartments, the second one containing more than 95 % of the total activity of the plant. The biological half-life of ⁹⁹Tc of the second compartment is so high that decontamination of the plant may not be expected.

In soils, toxicity symptoms were observed for a ⁹⁹Tc water concentration of 17 µCi.I^-1. The transfer factors calculated in irrigated soils are very high (> 103 for the leafy shoots) and the distribution of ⁹⁹Tc between the different organs varies with the concentration used. More than 90 % of ⁹⁹Tc is found in the leafy shoots meanwhile 1 % of the plant total activity is only found in the caryopses.