Comportement du tritium dans le sol et les végétaux en fonction de trois régimes d'irrigation sur le site d'une installation de traitement du tritium canadienne

Résumé de l’article publié dans le Journal of Environmental Radioactivity : mars 2016

Auteurss: Steve Mihok ¹, Monika Wilk ², Anthony Lapp ², Nadereh St-Amant ¹, Nana Kwamena ¹, Ian Clark ²

¹Commission canadienne de sûreté nucléaire
²Département des sciences de la Terre et de l’environnement, Université d'Ottawa

Résumé

Le comportement du tritium rejeté sous forme d’eau tritiée (HTO) par des installations nucléaires a fait l’objet de nombreuses études, et les résultats ont été intégrés à des modèles d’évaluation réglementaire. En général, ces modèles estiment la quantité de tritium lié aux composés organiques (TLCO) afin de calculer la dose reçue par le public, puisque la quantité de TLCO en soi est rarement mesurée.

Des ratios TLCO/HTO plus élevés que prévu dans le sol et les végétaux constituent un problème émergent. Pour améliorer les modèles existants, les chercheurs ont aménagé un jardin expérimental en 2012 à l’installation de traitement du tritium de SRB Technologies (SRBT), à Pembroke (Ontario), afin de caractériser les circonstances dans lesquelles les ratios TLCO/HTO peuvent être élevés. Des échantillons de sols et de végétaux ont été prélevés chaque semaine, parallèlement à une surveillance minutieuse de l’air et des cheminées. La conception de l’étude comprenait une parcelle de sol gazonné indigène, de même que des barils remplis de terre végétale commerciale dans lesquels on a cultivé du gazon et des légumes, arrosés naturellement par la pluie ainsi qu’à l’aide d’eau d’irrigation à concentration faible ou élevée de tritium. La surveillance de l’air a indiqué que le panache était présent de façon sporadique à des concentrations allant jusqu’à environ 100 Bq/m3 (le jardin ne se trouvait pas dans un secteur éolien important). Les concentrations aériennes moyennes durant la journée lors de jours ouvrables (HTO 10,3 Bq/m3, HTO 5,8 Bq/m3) étaient plus élevées qu’à d’autres moments (de 0,7 à 2,6 Bq/m3). Le taux moyen d’eau tritiée libre de tout tissu (TFWT) dans les végétaux et les sols ainsi que les ratios TLCO/HTO n’étaient corrélés que très faiblement – voire pas du tout – aux rejets hebdomadaires. Le TFWT était le même dans les sols et les végétaux ainsi que dans les parties des légumes au-dessus et en dessous du niveau du sol. Les ratios TLCO/HTO dans les parties de légumes au-dessus du sol étaient supérieurs à 1 (de 1,5 à 1,8) lorsque la source principale de tritium provenait d’eau d’irrigation riche en tritium. Les ratios étaient inférieurs à 1 (de 0,4 à 0,6) dans les parties de légumes sous la surface du sol lorsque ceux-ci étaient irrigués à l’aide d’eau riche en tritium, et supérieurs à 1 (de 1,3 à 2,8) dans des légumes arrosés par la pluie ou irrigués avec de l’eau faible en tritium. Par contraste, les ratios TLCO/HTO étaient très élevés (de 9,0 à 13,5) lorsque le tritium provenait principalement de l’atmosphère. Le TFWT variait considérablement au fil du temps en raison de l’exploitation de SRBT; aucune tendance nette n’a été démontrée au fil du temps pour les ratios TLCO/HTO des parties de végétaux au-dessus et en dessous du niveau du sol. Le sol indigène – après environ 20 ans d’exploitation par SRBT – démontrait un taux de TLCO initialement élevé, qui s’est maintenu tout au long de la saison de culture; peu de TLCO s’est accumulé dans le sol de la parcelle de jardin pendant les expériences. Un taux élevé de TLCO dans le sol indigène semblait être un signe de rejets élevés par le passé à l’installation de SRBT. Ce phénomène a été confirmé dans des sols obtenus d’une autre installation de traitement au Canada ayant le même genre d’historique.

Les observations tirées de l’étude sur la variation des ratios TLCO/HTO ont une utilité réglementaire, et devraient être intégrées aux modèles d’évaluation pour aider à la conception de programmes d’évaluation environnementale pertinents de la présence de TLCO.

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