Radioactivite : Césium 137

Le césium-137 est un élément radioactif dont la durée de vie est considérée comme moyenne. Sa période est de 30,15 ans. Cet isotope du césium est un émetteur de rayons bêta et gamma. Il est produit avec une relative abondance dans les réactions de fission. L'attention prêtée au césium-137 tient au fait qu'à l'échelle d'une centaine d'années, il constitue la principale source de radioactivité des déchets des réacteurs nucléaires avec le strontium-90 et les isotopes du plutonium.

Pour la gestion des déchets radioactifs, les deux principaux produits de fission dits à vie moyenne sont en effet le césium-137 et le strontium-90. Ces deux noyaux sont produits à raison de 24 et 10 kg par an dans le combustible usé d'un réacteur REP à eau pressurisée conventionnel.

Dans l'industrie, le césium-137 est un peu utilisé pour ses rayons gamma de 600 keV, mais on lui préfère généralement des sources de cobalt.

Césium et chaîne alimentaire Le césium-137 est la principale source de contamination de la chaîne alimentaire due aux essais nucléaires et à l'accident de Tchernobyl. Peu mobile, il s'enfonce lentement dans le sol. La contamination se fait d'abord par les feuilles, puis les racines. Ce sont aujourd'hui les champignons - à cause du mycélium - et le gibier qui sont les plus contaminés. Cette contamination est très variable : de 15 à 5000 Bq/kg pour les champignons et jusqu'à 5000 Bq/kg pour le gibier. Cependant, pour être exposé à une dose efficace annuelle de 1mSv, il faudrait vivre en forêt et se nourrir quotidiennement de produits des bois. IRSN/dessin : Martine Beugin

Le césium des essais nucléaires et des accidents de réacteurs

Le césium-137 a été répandu sur terre lors des essais dans l'atmosphère des armes atomiques. Cet isotope contribuait dans les années 60 entre 1 et 4 % de la radioactivité naturelle du corps humain. Elle a beaucoup décru depuis, davantage du fait de la dispersion, de la fixation dans le sol que du temps écoulé.

Le césium-137 est également un des principales sources de contamination radioactive lors des accidents de réacteurs. Il est un sujet de préoccupation car sa durée de vie est longue et il voyage aisément à travers la chaîne alimentaire tout en continuant à émettre ses rayonnements. Des atomes de césium participent au cycle végétal, entrant dans les plantes par les racines et retournant à la terre quand la plante meurt.

Lors de l'accident de Tchernobyl, une quantité importante de cet isotope a été disséminée. Toutefois, les analyses récentes montrent que le niveau de césium dans l'atmosphère est retombé depuis 1995 au-dessous de ce qu'il était avant l'accident en 1986, même si 15 ans après du césium-137 était encore détectable chez des sangliers sauvages de Croatie et des rennes de Norvège.

Dans l'environnement, le césium est beaucoup moins mobile par exemple que l'iode. Lors d'un accident, généralement emporté par de la vapeur d'eau, il se dépose au sol avec la pluie. Fixé par des minéraux, il reste en surface du sol. Proche chimiquement du potassium, il se retrouve notamment dans la litière des forêts après avoir été intercepté par le feuillage. Le mycélium, partie vivace des champignons qui se développe à quelques centimètres sous la surface du sol, piège le césium (comme il piège, par ailleurs, les pesticides). Il peut se concentrer dans la chaîne alimentaire, par exemple dans la chair des poissons ou du gibier. Les milieux argileux sont efficaces pour fixer le césium.

Evolution du Césium-137 dans le corps humain L'activité du césium-137 dans le corps humain a été mesurée aux environs du laboratoire de Mol, dans le nord de la Belgique, depuis près d'un demi-siècle. Bien que ce laboratoire soit éloigné des pas de tirs des essais nucléaires et de Tchernobyl, on observe très bien le pic d'activité dû à ces essais et celui, environ 4 fois moindre, de Tchernobyl. Dans les deux cas,la décroissance du césium-137 dans le corps humain est beaucoup plus rapide que la décroissance radioactive naturelle dont la période est de 30 ans. Bien que le césium s'enfonce lentement dans le sol, la décroissance rapide de l'activité absorbée par le corps humain rend superflu en Belgique une décontamination de la surface du sol, par exemple par un traitement au bleu de Prusse.(Source Jean Louis Genicot) SCK-GEN

Effets sanitaires - Absorbé par l'homme, le césium se répartit dans les muscles. Sa période biologique est de 100 jours, laps de temps au bout duquel il est éliminé de l'organisme. Cette élimination relativement rapide téduit sa nocivité. Elle signifie qu'un noyau de césium-137 seulement sur 160 absorbés se désintègre dans le corps humain.

La communauté scientifique internationale s’accorde à dire que le césium se diffuse de manière homogène dans la masse musculaire. Cependant, selon des études de médecins chercheurs russes sur les suites de l'accident de Tchernobyl, le césium aurait tendance à se concentrer dans le muscle cardiaque et il pourrait y avoir un lien entre le césium-137 et des pathologies cardiaques, comme des arythmies. Contrairement à l’iode qui se fixe naturellement sur la thyroïde, rien ne prédispose pourtant à une telle concentration sur ce muscle particulier.

Bien qu'un tel lien soit improbable, la question est importante. Pour en avoir le coeur net, une étude a été lancée en mai 2009, par l’IRSN et des hôpitaux de Briansk - une des régions les plus contaminées par l’accident - pour savoir si cet effet du césium-137 existe. La réponse est attendue vers 2013-2014.

via laradioactivite.com

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