Bilan des études expérimentales de transferts de technétium à des sédiments et à des espèces marines benthiques et comparaison à des résultats in situ

¹ Electricité de France, Direction des études et recherches, Service “applications, électricité, environnement”, 6, quai Watier, 78400 Chatou.
² Commissariat à l’énergie atomique, Institut de protection et de sûreté nucléaire, Département d’études et de recherches en sécurité, Laboratoire de radioécologie marine, BP 270, 50107 Cherbourg.

Résumé

Le technétium (TC), radioélément à vie longue (Tp = 2,1 x 10⁵ ans) n’existe pas à l’état naturel et provient principalement des opérations liées au cycle des combustibles nucléaires. Le manque de données en ce qui concerne les transferts du technétium à l’écosystème a été à l’origine de nombreuses études de laboratoire.

Le technétium se fixe sur les sédiments beaucoup plus en milieu anoxique et réducteur qu’en milieu oxydant ; les valeurs du coefficient de distribution varient de 0 en milieu oxydant à 1000 en milieu réducteur. Quelle que soit la voie de contamination, l’élimination se fait selon deux phases : une phase rapide de quelques jours et une phase lente. Le technétium est particulièrement retenu par des organes qui jouent un rôle régulateur (foie, glande digestive...) et épurateur (rein...) ; le muscle le fixe peu. Certains paramètres comme la lumière chez les algues, la forme physico-chimique chez les organismes ont une influence ; au contraire la taille, la salinité et la température n’en ont pas. Les analyses des teneurs en ⁹⁹Te chez les espèces prélevées autour des usines de retraitement de La Hague et de Windscale confirment les résultats expérimentaux. Le milieu marin étant essentiellement oxydant, le technétium se fixera peu et présentera une grande capacité de diffusion.

Abstract

To obtain basic information for the evaluation of the radiological impact of technetium (Tc) on the marine environment, investigations are performed by different laboratories. Technetium is not a natural element and the main source of production is the nuclear fuel cycle. Under anoxic conditions, in presence of reducing sediments, the distribution coefficients are very high (K_D = 10³).

Concentration factors from water to species are mostly very low (FC 1 to 10); however, concentration factors up to 1000 have been observed for a few species such as macrophytic brown algae, worms and lobster. Biochemical analysis shows that Tc is bound with protein. The transfer factors between sediment and species are very low (FT < 0,5). The biological half-life (Tb) was determined in some marine organisms which had accumulated the radionuclide from water-contamined food or from sediments. The loss is biphasic in storage organs (liver and kidney) ; uptake in the edible parts is low. Among the parameters studied (tight for algae, physico-chemical form of Tc, salinity and temperature). Only light and the physico-chemical forms have an effect on the accumulation of technetium.

Analyses of ⁹⁹Tc concentrations in species collected near the La Hague and Windscale (Sellafieid) reprocessing plants confirm the experimental studies. Since sea water is likely to be an oxydant environment, technetium appears as a conservative element.