Les scientifiques ont pour la première fois pu estimer la quantité de microparticules radioactives riches en césium libérées par la catastrophe de la centrale de Fukushima en 2011. Ce travail, qui aura des implications sanitaires et environnementales importantes, est présenté à la conférence de géochimie Goldschmidt à Boston.

L'inondation de la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi (FDNPP) après le séisme catastrophique du 11 mars 2011 a provoqué le rejet d'importantes quantités de matières radioactives, y compris les isotopes du césium (Cs) 134Cs (demi-vie, 2 ans) et 137Cs (demi-vie, 30 ans). Au départ, les scientifiques pensaient que tout le Cs était libéré sous forme soluble. Maintenant cependant, ils se sont rendu compte qu'une partie du Cs libéré était sous forme de microparticules vitreuses, formé au moment de la fusion du réacteur ; ces particules ont été projetées sur une large zone, mais jusqu'à présent, il n'y a pas eu d'estimation fiable de la quantité de microparticules radioactives riches en césium déposées dans la zone environnante, et comment ce matériel a été distribué.

Maintenant un groupe de scientifiques internationaux, dirigé par le Dr Satoshi Utsunomiya (professeur agrégé de l'Université de Kyushu, Fukuoka, Japon) a pu donner les premières estimations précises de la quantité de microparticules radioactives dans l'environnement. Ce travail décrit l'importance des microparticules pour les niveaux de rayonnement actuels, et fournit des données fondamentales pour une future réévaluation des risques pour la santé des microparticules hautement radioactives qui restent dans l'environnement local.

"La plupart des microparticules vitreuses ne mesurent que quelques microns, et se sont répandus avec le césium soluble. Le césium soluble est généralement lié aux minéraux argileux après dépôt humide, les minéraux argileux formant également des particules, il était donc difficile de distinguer les microparticules riches en césium du césium absorbé sur l'argile », a déclaré le Dr Utsunomiya, "Toutefois, nous avons réalisé que la microparticule riche en césium a une radioactivité extrêmement élevée ~1011 Bq/g par rapport à la radioactivité beaucoup plus faible pour les particules d'argile absorbant le césium, et cela peut être utilisé pour distinguer les deux types. Nous avons donc établi une nouvelle procédure pour quantifier les microparticules riches en césium en appliquant une méthode d'autoradiographie quantitative".

L'autoradiographie expose un film photographique ou un détecteur à une source radioactive, qui fait apparaître le rayonnement sur le film (les rayons X médicaux sont la technique d'autoradiographie la plus courante). L'équipe a déterminé le seuil de radioactivité pour les microparticules riches en Cs dans la fraction tamisée sur la base de la relation entre le signal de luminescence photostimulé et la radioactivité. Ils ont appliqué cette méthode à des échantillons de sol provenant de 20 zones touchées.

Le Dr Utsunomiya a poursuivi :« Dans certaines régions, ces particules vitreuses sont très concentrées, ils sont donc une préoccupation majeure. Nous avons trouvé jusqu'à 318 de ces particules dans seulement 1 gramme de sol, près de la centrale électrique de Fukushima Daiichi. La plupart de ces particules se trouvent encore dans les milieux ambiants, indiquant la grande stabilité.

Depuis l'accident de Fukushima, nous avons progressivement compris comment les microparticules étaient distribuées, et ce que cela pourrait signifier pour la santé et l'environnement. Comme vous vous en doutez, il y a plus de particules radioactives plus près du réacteur :on pense qu'il y a eu une proportion de césium libéré sous forme de matière soluble, mais nous avons constaté que la zone au sud du réacteur contient une proportion plus élevée de particules vitreuses. Notre estimation est qu'environ 78% du césium radioactif a été libéré sous forme de particules vitreuses. De nombreuses microparticules ont été emportées par les toits et les plantes, et se sont maintenant rassemblés dans des points chauds radioactifs.

Maintenant que nous avons une meilleure idée des quantités impliquées et de la façon dont le rayonnement a été distribué, cela donne à notre équipe une meilleure idée de la façon d'aborder l'effet sur la santé, ce qui est évidemment une préoccupation majeure. Ce travail n'implique pas qu'il y ait un rayonnement supplémentaire qui a été manqué - la quantité totale de césium libérée à Fukushima reste la même. Cependant, les particules vitreuses ont concentré le rayonnement, ce qui signifie qu'il reste encore beaucoup de travail à faire pour comprendre comment ce rayonnement concentré pourrait affecter la santé"

Commentant le travail, Le Dr Ken Buesseler (Woods Hole Oceanographic Institution) a déclaré :

« L'idée des microparticules n'a pas été « manquée » dans l'évaluation des niveaux de césium total dans le sol après Fukushima ; elle a été incluse, bien que ces travaux mettent en évidence la fraction retrouvée dans les microparticules de césium. So we shouldn't think that there is additional radiation to worry about, but nevertheless in this highly concentrated form it may have different health impacts. These researchers have done a fine job of developing new tools to quantify these microparticles, and that is an important story to tell"