Ces dernières années, des interrogations ont été soulevées sur la pertinence des méthodes d’évaluation de l’impact environnemental et sanitaire du tritium rejeté par les activités nucléaires.

Mais pour l’IRSN, il n’y a pas d’indice d’un impact sanitaire des rejets chroniques de l’industrie nucléaire. Toutefois, au regard de la demande sociétale exprimée, et du caractère encore parcellaire des connaissances scientifiques en la matière, l’Institut estime nécessaire de mener de nouvelles recherches, en coopération avec d’autres pays, peut on lire dans un communiqué de presse.

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Le tritium est l'un des isotopes de l'hydrogène (de même que le deutérium). A la différence du deutérium, c'est un élément radioactif, qui émet un rayonnement bêta (de faible énergie) en se transformant en hélium 3 (3He). Sa période ou demi-vie est de 12,32 ans.

IRSN : il n’y a pas d’indice d’un impact sanitaire des rejets de l’industrie nucléaire

La principale source civile de tritium dans le monde sont les réacteur CANDU, modérés à l'eau lourde, où il constitue un produit d'activation. Dans certains réacteurs, le tritium est périodiquement extrait du modérateur, et peut être disponible pour une utilisation industrielle. Le tritium est extrait de l'eau lourde au « Tritium Removal Facility » (TRF) en deux étapes. Le tritium subit d'abord une extraction catalytique en phase vapeur, puis une distillation cryogénique. Le TRF produit annuellement 2,5 kg de tritium.

C'est la source envisagée pour le démarrage d'ITER.Le tritium nécessaire pour les applications militaires est produit par irradiation de lithium, dans des réacteurs d'irradiations. C'est la méthode de production de l'autre grand fournisseur de tritium civil, Reviss Services. C'est également l'irradiation de lithium qui est envisagé pour le fonctionnement continu d'ITER.

Dans le futur, la fusion thermonucléaire destinée à produire de l'énergie devrait utiliser le lithium dans une zone périphérique dite de couverture, enveloppant le cœur du réacteur, afin d'intercepter un maximum de neutrons produits par les réactions de fusion. Le tritium ainsi produit servirait à remplacer le tritium consommé par la réaction, ce qui limiterait le transport de matières radioactives.

L’industrie nucléaire rejette, de manière continue, des quantités de tritium dans l’environnement, variables selon l’installation considérée (l’équivalent au total d’une quarantaine de grammes par an). Le tritium n’est que modérément radiotoxique, mais il représente en France l’un des radionucléides prépondérants en terme d’activité (mesurée en Becquerels) rejetée par les installations nucléaires, tant dans les effluents liquides que gazeux.

Par ailleurs, des modifications de certains modes de gestion du combustible des réacteurs de puissance actuels, la mise en exploitation de nouveaux réacteurs ainsi que celle de l’installation ITER, conduiront dans les prochaines années à une augmentation des rejets de tritium dans l’environnement. Il est donc important de pouvoir apprécier correctement, à la lumière des connaissances scientifiques les plus avancées, les différents paramètres qui justifient l’acceptabilité de tels rejets, tant au plan environnemental que sanitaire.

Le tritium est, avec le carbone 14, l'un des deux radionucléides les plus émis dans l’environnement durant le fonctionnement normal des installations nucléaires. Selon l'Autorité de sûreté nucléaire, en France, bien que les « activités » des rejets d'autres radionucléides ont fortement diminué (d’un facteur 100 voire plus) des années 1985 aux années 2005, « les activités en tritium et en carbone 14 restent globalement constantes, voire augmentent pour certaines installations ».

Les réacteurs nucléaires et l'industrie nucléaire produisent du tritium lors de réactions de fission, ou par activation du circuit primaire (poison consommable au Bore pour les PWR, eau lourde des réacteurs CANDU). Le tritium « dégaze » du combustible « usé », via notamment le retraitement des déchets nucléaires, et est principalement libéré durant le retraitement de ce combustible.

N'ayant pas d'application économique envisageable, ce tritium est considéré comme déchet. On ne connait pas aujourd'hui de moyen, à coût raisonnable, de filtrer, isoler ou stocker correctement le tritium. Cet atome étant actif et parmi les plus petits (sous forme gazeuse), il se diffuse par les porosités les plus fines, passant par exemple au travers du caoutchouc et se diffusant dans la plupart des types d'aciers. Il peut s'évaporer, se diluer dans de l'eau et pénétrer le béton s'il n'est pas protégé par une couche spéciale.

C'est pourquoi, compte tenu de la faible radiotoxicité du tritium et de sa dilution isotopique aisée dans le cycle de l'eau, les gros producteurs de tritium ont demandé (et obtenu) des normes leur permettant de disperser et de diluer le tritium dans l'environnement.

Les usines de production de plutonium de la Hague ou de Sellafield ont des limites de rejets leur permettant de rejeter en mer ou dans l'air la quasi totalité du tritium qu'elles produisent ou doivent gérer. Les usines de retraitement de la Hague peuvent rejeter en mer 1400 fois plus de tritium que ce qui est autorisé pour le réacteur de la centrale nucléaire de Gravelines, également situé en bord de la mer et à proximité de grandes zones de pêche, mais dans une zone plus urbanisée et avec des courants moins forts.

L'usine de retraitement de la Hague a l'autorisation de rejeter 37 000 TBq (térabecquerels) par an sous forme liquide et 2 200 TBq par an sous forme gazeuse. L'usine de la Hague a déclaré en 1999, 8.1013 Bq (soit 0,22 g de tritium) et les rejets liquides à 13.1015Bq (soit 36 g). Pour l'année 2002, elle en a rejeté respectivement 11 900 TBq et 63,2 TBq (source Areva NC). Pour l’usine de Sellafield (GB) en 1997, les rejets gazeux de tritium se sont élevés à 1,7.1014 Bq et les rejets liquides à 2,6.1015 Bq (BNFL, 1997).

Le questionnement sur l’impact environnemental et sanitaire du tritium a été initié par des groupes scientifiques de réflexion ou des associations. Il a été repris plus récemment, en 2008, par la Commission européenne.

En France, dans le prolongement de ce questionnement, l’Autorité de Sûreté Nucléaire (ASN) a mis en place, depuis janvier 2008, deux groupes de réflexion pluralistes au sujet respectivement des sources de rejet de tritium et de sa gestion, et de l’impact environnemental et sanitaire des rejets de tritium, peut on lire dans un communiqué de presse.

Ces travaux, auxquels l’IRSN a contribué notamment en produisant 6 rapports « d’état de l’art des connaissances » sur les différents aspects concernant le tritium, ont conduit à l’élaboration du Livre blanc rendu public par l’ASN. Ces six rapports de l’IRSN sont désormais disponibles sur internet.