472
Radioprotection et ingénierie nucléaire
Cv = Cs>Ft pl
(A2.10)
Avec :
Cv : concentration dans la partie consommable du végétal (Bq>kg –1 ).
Cs : concentration dans le sol, homogène, dans l’horizon racinaire (Bq>kg –1 ).
Ft pl : facteur de transfert sol plante (sans dimension).
Une littérature abondante existe sur les facteurs de transfert sol-plante. Toutefois selon les
conditions expérimentales, on note une grande dispersion des valeurs annoncées. Pour
certains radionucléides (Cs et Sr), des efforts de paramétrisation ont été faits (UIR, 1987).
Les paramètres les plus importants sont la capacité d’échange des ions du sol, à laquelle
est également lié le coefficient de distribution Kd, la teneur en homologue chimique stable
du radionucléide considéré, la teneur en matière organique, le pH, etc. Les facteurs de
transferts sol-plante sont presque toujours très inférieurs à 1, ce qui signifie qu’il ne peut y
avoir concentration de la radioactivité dans la matière végétale vivante par rapport au sol.
Pour le césium par exemple, les valeurs sont de l’ordre de 0,02, mais dans la littérature on
note des variations pouvant aller jusqu’à deux ordres de grandeur. Pour le strontium, le
facteur de transfert sol-plante est à peu près 10 fois plus fort que celui du césium.
A2.4.2. Transferts aux produits d'origine animale
A2.4.2.1. Aspects dynamiques
L’ingestion de nourriture contaminée conduit à l’assimilation d’une partie de la radioactivité contenue dans l’aliment, à sa répartition dans divers organes et fluides, puis à son
élimination par excrétion (urines, fèces, lait, œufs…) avec une vitesse qui dépend de la
métabolisation de l’élément considéré. Suite à une ingestion unique, on peut distinguer,
selon les radionucléides, une ou plusieurs phases dans la diminution de l’activité d’un
produit d’origine animale, dont les cinétiques sont modélisées par des exponentielles
décroissantes, (Ng et al., 1977). Cela se traduit par une équation de la forme :
(A2.11)
avec :
Q : quantité de radioactivité ingérée en une fois (Bq).
α i : coefficients métaboliques correspondant à la fraction de l’activité ingérée transférée
instantanément au produit (kg –1 ).
T i : périodes effectives (j).
i : indice se rapportant aux fonctions de décroissance.
t : temps (j).
C ani (t) : concentration dans le produit d’origine animale (Bq>kg –1 ).
On propose ci-après un exemple d’application de cette modélisation dynamique à
l’évaluation de la radioactivité du lait de vaches en libre pâture après un dépôt unique de
césium 137. La radioactivité de l’herbe varie à mesure que l’herbe se renouvelle. Cette
évolution est généralement décrite par une exponentielle décroissante de demi-vie de
l’ordre de deux à quelques semaines selon les conditions climatiques. Dans l’exemple
C ani t
( ) Q ⌺␣ i 2
t T 1
ր
Ϫ
и
и
ϭ
Radioprotection et ingénierie nucléaire
Cv = Cs>Ft pl
(A2.10)
Avec :
Cv : concentration dans la partie consommable du végétal (Bq>kg –1 ).
Cs : concentration dans le sol, homogène, dans l’horizon racinaire (Bq>kg –1 ).
Ft pl : facteur de transfert sol plante (sans dimension).
Une littérature abondante existe sur les facteurs de transfert sol-plante. Toutefois selon les
conditions expérimentales, on note une grande dispersion des valeurs annoncées. Pour
certains radionucléides (Cs et Sr), des efforts de paramétrisation ont été faits (UIR, 1987).
Les paramètres les plus importants sont la capacité d’échange des ions du sol, à laquelle
est également lié le coefficient de distribution Kd, la teneur en homologue chimique stable
du radionucléide considéré, la teneur en matière organique, le pH, etc. Les facteurs de
transferts sol-plante sont presque toujours très inférieurs à 1, ce qui signifie qu’il ne peut y
avoir concentration de la radioactivité dans la matière végétale vivante par rapport au sol.
Pour le césium par exemple, les valeurs sont de l’ordre de 0,02, mais dans la littérature on
note des variations pouvant aller jusqu’à deux ordres de grandeur. Pour le strontium, le
facteur de transfert sol-plante est à peu près 10 fois plus fort que celui du césium.
A2.4.2. Transferts aux produits d'origine animale
A2.4.2.1. Aspects dynamiques
L’ingestion de nourriture contaminée conduit à l’assimilation d’une partie de la radioactivité contenue dans l’aliment, à sa répartition dans divers organes et fluides, puis à son
élimination par excrétion (urines, fèces, lait, œufs…) avec une vitesse qui dépend de la
métabolisation de l’élément considéré. Suite à une ingestion unique, on peut distinguer,
selon les radionucléides, une ou plusieurs phases dans la diminution de l’activité d’un
produit d’origine animale, dont les cinétiques sont modélisées par des exponentielles
décroissantes, (Ng et al., 1977). Cela se traduit par une équation de la forme :
(A2.11)
avec :
Q : quantité de radioactivité ingérée en une fois (Bq).
α i : coefficients métaboliques correspondant à la fraction de l’activité ingérée transférée
instantanément au produit (kg –1 ).
T i : périodes effectives (j).
i : indice se rapportant aux fonctions de décroissance.
t : temps (j).
C ani (t) : concentration dans le produit d’origine animale (Bq>kg –1 ).
On propose ci-après un exemple d’application de cette modélisation dynamique à
l’évaluation de la radioactivité du lait de vaches en libre pâture après un dépôt unique de
césium 137. La radioactivité de l’herbe varie à mesure que l’herbe se renouvelle. Cette
évolution est généralement décrite par une exponentielle décroissante de demi-vie de
l’ordre de deux à quelques semaines selon les conditions climatiques. Dans l’exemple
C ani t
( ) Q ⌺␣ i 2
t T 1
ր
Ϫ
и
и
ϭ