48 Le tritium dans l’environnement 3 2 Origine artificielle et quantités rejetées dans l’environnement en France 3 2 1 Essais d’armes nucléaires Les explosions atmosphériques d’armes nucléaires réalisées de 1945 à 1980 ont disséminé une quantité de tritium estimée à 234 000 PBq (234.1018 Bq), ce qui correspond à environ 650 kg (UNSCEAR, 2000). Compte tenu de la décroissance radioactive du tritium, l’inventaire global de tritium dû aux explosions nucléaires peut être estimé aujourd’hui à une masse de l’ordre de 35 kg de tritium2, principalement localisée dans les océans. 3 2 2 Rejets des centres nucléaires de production d’électricité (EDF) Origine. Le tritium rejeté par les Centres Nucléaires de Production d’Électricité (CNPE) provient essentiellement des réactions d’activation neutronique sur le bore-10(plus de 85 %) et le lithium-6 présents dans l’eau du circuit primaire : 10B (n, 2α) 3H - -> 6Li (n,α) 3H Il est aussi formé lors des fissions ternaires de certains isotopes de l’uranium et du plutonium. Le tritium produit par les réactions de fission reste en grande partie dans le combustible lui-même (environ 87 %), ainsi que dans les gaines de zircaloy où il se trouve sous forme d’hydrure de zirconium (environ 13 %). Le dégagement de tritium dans l’eau du circuit primaire est minime et se produit seulement en cas de défauts dans les gaines de zircaloy. Le relâchement du tritium de fission au cours du fonctionnement d’un réacteur se limite à 0,1-1% du tritium ainsi produit. Il est libéré pour la plus grande part lors du retraitement du combustible. Le tritium formé par activation neutronique constitue donc la quasi-totalité de ce qui est rejeté par les CNPE d’EDF, majoritairement sous forme HTO dans les rejets liquides (95 %). La production de tritium, et en conséquence son activité dans les rejets liquides, dépend des éléments chimiques contenus dans l’eau du circuit primaire, du type de combustible et du mode de gestion de ce dernier. Le passage à de nouveaux modes de gestion pour les réacteurs 1300 MWe (dit mode GEMMES) depuis 2001 a induit une augmentation du tritium dans les rejets liquides. Les modes de gestion à haut taux de combustion à venir (GALICE UO2, HTC2), qui visent l’optimisation de l’utilisation du combustible et des arrêts de tranche, augmenteront encore les rejets de tritium dans les effluents liquides et ce pour l’ensemble des tranches. Ces augmentations contraignent aujourd’hui les exploitants à demander des révisions à la hausse des limites annuelles autorisées. Les rejets gazeux de tritiumproviennent essentiellement de la ventilation des piscines du « bâtiment combustibles » et des réservoirs intermédiaires du système de traitement des effluents primaires. Il est à noter que pour les tranches de 1300 MWe, le système spécifique de ventilation de la bâche TEP intermédiaire induit des rejets gazeux en tritium plus importants que pour les tranches de 900 MWe et de 1450 MWe. Le tritium rejeté par les cheminées se présente essentiellement sous forme HTO (vapeur d’eau). Activités rejetées. Pour les effluents liquides, les mesures des activités de tritium sont réalisées avant rejet sur chacune des cuves de rétention des effluents liquides radioactifs. Pour les effluents gazeux, le tritium est prélevé dans un barboteur d’une chaîne d’échantillonnage implantée dans la cheminée. Le prélèvement s’effectue sur une semaine. Les activités volumiques de tritium mesurées usuellement sont présentées dans le tableau 3.1. Ces valeurs, comparées à celles des autres radionucléides rejetés, illustrent la prépondérance en termes d’activités rejetées du tritium tant dans les effluents liquides que dans les effluents gazeux (hors gaz rares) (Fig. 3.1). Tableau 3.1 - Activité volumique du tritium dans les effluents des CNPE en fonctionnement normal (source IRSN) Effluents gazeux 400 à 500 Bq/m3 Effluents liquides 600 000 à 4 000 000 Bq/L Figure 3.1- Spectres types des radionucléides présents dans les effluents liquides et dans les effluents gazeux d’un CNPE (données IRSN)
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