Plutonium
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Le comportement des actinides chez les mammifères dépend de la spéciation
sous laquelle ils sont administrés. Une fois dans le sang le plutonium est majoritairement présent sous forme de Pu(IV), le thorium à l’état Th(IV), l’américium et
le curium à l’état Am(III) et Cm(III) et seul le neptunium peut être présent sous
les formes Np(IV) et Np(V) (ion neptunyle NpO2) (Durbin, 2006).
De nombreux constituants du sang, tels que des molécules inorganiques (carbonates, phosphates) ou organiques (citrates, acides aminés, protéines) sont susceptibles d’avoir un effet complexant vis-à-vis des actinides. Parmi eux, les métalloprotéines ont montré une forte affinité, et plus particulièrement la transferrine
(Tf), dont le rôle est le transport du fer vers ses organes cibles, son internalisation,
et sa régulation. Les actinides (IV) à savoir Th(IV), Pu(IV) et Np(IV) sont liés
à 90 % ou plus avec la transferrine, alors que l’américium Am (III), le curium
Cm(III) et le neptunium Np(V) ne semblent liés que plus faiblement (< 30 %), le
reste étant probablement associé à d’autres protéines comme l’albumine (Durbin,
2006; Taylor, 1998).
2.2. Voies d’exposition et flux au sein des écosystèmes terrestres
2.2.1. Ecosystèmes terrestres
Dans les sols en conditions normales la forme oxyde Pu(IV)O2, très peu soluble
et peu mobile, est considérée comme la plus fréquente provenant du dépôt d aérosols; à cette valence, la chimie du plutonium est, comme celle d autres actinides
(e.g. Am(III)), très similaire à celle du fer sous forme Fe(lII) (Hoffman, 2002). Le
plutonium déposé s’accumule en surface du sol. Sa vitesse apparente de migration
verticale serait d’environ 0,4 cm-an-1 dans un sol acide favorisant la migration
et diminuerait avec l’augmentation du pH du sol. Les colloïdes tonnés soit sous
forme Pu(OH)4, soit avec des matières organiques de type acides humiques ou
civiques (Choppin et al., 2001 ; Reiller, 2005), sont susceptibles d’augmenter
significativement le transport vertical dans le sol. Une très faible proportion du
plutonium se trouve dans les fractions hydrosolubles et échangeables du sol. La
solution du sol contient moins de 1 % du plutonium qui s’y trouve lié à des acides
humiques ou fulviques. La majorité du plutonium est sorbée sur les surfaces des
| argiles et associé avec la matière organique. Inversement, la présence de matière
§ organique soluble, non liée aux argiles, semble favoriser sa mobilité (Choppin et
• al-, 2001 ; Kersting et al., 2000).
°
Une abondante littérature a été consacrée à l’étude des coefficients de sorption
’ desorption (Kd) du plutonium, surtout dans les roches. Des valeurs de Kd entre
s 540 L'kg-1 (sols sableux) et 4 L-kg'1 (sols argileux) ont ainsi été mesurées (IRSN,
8 -001). Les tendances générales observées sont des corrélations positives entre
| sorption et la teneur en matière organique et, pour des teneurs en matière orga
’ n>que faibles (cas des sols agricoles) entre la sorption et le pH du sol.
s * Les micro-organismes du sol, dont les bactéries, sont soupçonnés de jouer u
5 rô>e important dans le contrôle du redox du plutonium et de participer a sa migrad°n . les sidérophores microbiens comme la desferrioxamine et entero
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Le comportement des actinides chez les mammifères dépend de la spéciation
sous laquelle ils sont administrés. Une fois dans le sang le plutonium est majoritairement présent sous forme de Pu(IV), le thorium à l’état Th(IV), l’américium et
le curium à l’état Am(III) et Cm(III) et seul le neptunium peut être présent sous
les formes Np(IV) et Np(V) (ion neptunyle NpO2) (Durbin, 2006).
De nombreux constituants du sang, tels que des molécules inorganiques (carbonates, phosphates) ou organiques (citrates, acides aminés, protéines) sont susceptibles d’avoir un effet complexant vis-à-vis des actinides. Parmi eux, les métalloprotéines ont montré une forte affinité, et plus particulièrement la transferrine
(Tf), dont le rôle est le transport du fer vers ses organes cibles, son internalisation,
et sa régulation. Les actinides (IV) à savoir Th(IV), Pu(IV) et Np(IV) sont liés
à 90 % ou plus avec la transferrine, alors que l’américium Am (III), le curium
Cm(III) et le neptunium Np(V) ne semblent liés que plus faiblement (< 30 %), le
reste étant probablement associé à d’autres protéines comme l’albumine (Durbin,
2006; Taylor, 1998).
2.2. Voies d’exposition et flux au sein des écosystèmes terrestres
2.2.1. Ecosystèmes terrestres
Dans les sols en conditions normales la forme oxyde Pu(IV)O2, très peu soluble
et peu mobile, est considérée comme la plus fréquente provenant du dépôt d aérosols; à cette valence, la chimie du plutonium est, comme celle d autres actinides
(e.g. Am(III)), très similaire à celle du fer sous forme Fe(lII) (Hoffman, 2002). Le
plutonium déposé s’accumule en surface du sol. Sa vitesse apparente de migration
verticale serait d’environ 0,4 cm-an-1 dans un sol acide favorisant la migration
et diminuerait avec l’augmentation du pH du sol. Les colloïdes tonnés soit sous
forme Pu(OH)4, soit avec des matières organiques de type acides humiques ou
civiques (Choppin et al., 2001 ; Reiller, 2005), sont susceptibles d’augmenter
significativement le transport vertical dans le sol. Une très faible proportion du
plutonium se trouve dans les fractions hydrosolubles et échangeables du sol. La
solution du sol contient moins de 1 % du plutonium qui s’y trouve lié à des acides
humiques ou fulviques. La majorité du plutonium est sorbée sur les surfaces des
| argiles et associé avec la matière organique. Inversement, la présence de matière
§ organique soluble, non liée aux argiles, semble favoriser sa mobilité (Choppin et
• al-, 2001 ; Kersting et al., 2000).
°
Une abondante littérature a été consacrée à l’étude des coefficients de sorption
’ desorption (Kd) du plutonium, surtout dans les roches. Des valeurs de Kd entre
s 540 L'kg-1 (sols sableux) et 4 L-kg'1 (sols argileux) ont ainsi été mesurées (IRSN,
8 -001). Les tendances générales observées sont des corrélations positives entre
| sorption et la teneur en matière organique et, pour des teneurs en matière orga
’ n>que faibles (cas des sols agricoles) entre la sorption et le pH du sol.
s * Les micro-organismes du sol, dont les bactéries, sont soupçonnés de jouer u
5 rô>e important dans le contrôle du redox du plutonium et de participer a sa migrad°n . les sidérophores microbiens comme la desferrioxamine et entero