55 Le tritium dans l’environnement 4 Métrologie du tritium Les différentes méthodes de mesure du tritium et les limites de détection (LD) généralement associées sont répertoriées sur la figure 4.1. A l’exception de la mesure par l’hélium-3, toutes les techniques passent par une étape où le tritium se trouve dans une molécule d’eau (HTO, eau tritiée), soit parce qu’il s’agit de l’état initial du tritium de l’échantillon (tritium libre), soit parce que ce dernier se retrouve dans l’eau synthétisée par une combustion de l’échantillon (tritium organiquement lié). Une unité historique existe dans le domaine de la métrologie du tritium : l’Unité de Tritium (UT), correspondant à une concentration de un atome de tritiumpour 10-18 atomes d’hydrogène, est généralement utilisée dans les domaines de l’hydrogéologie ou de l’océanographie. La relation entre 1 UT et le Bq est : 1 UT = 0,118 Bq.L-1 d’eau ou encore 1 Bq.L-1 = 8,47 UT. 4 1 Échantillonage et préparation des échantillons en vue de la mesure du tritium En vue de la mesure du tritium, un soin particulier doit être apporté au conditionnement du prélèvement afin de prévenir la mise à l’équilibre du tritium avec le milieu ambiant entre la collecte et la mesure (Belot et al., 1996). Dans l’air, la vapeur d’eau tritiée peut être prélevée par aspiration à travers un volume connu d’eau à faible teneur en tritium, ou à travers des colonnes de desséchant solide, tel que le silicagel par exemple. L’air passe à travers le collecteur à un débit constant connu pendant une période de temps déterminée, de sorte que l’on peut déterminer le volume total d’air échantillonné. La quantité totale d’eau tritiée récupérée dans le collecteur est divisée par le volume total de l’air échantillonné pour déterminer la concentration du tritium dans l’air, sous forme d’eau tritiée. Les autres composés tritiés habituellement présents dans l’air, hydrogène et méthane tritiés, ne sont pas collectés par les absorbants mentionnés ci-dessus. Pour prélever le tritium qu’ils contiennent, il faut préalablement les oxyder en eau tritiée en présence d’un catalyseur. Une autre méthode a été mise au point et brevetée récemment par l’IRSN (système PREVAIR). Elle consiste à condenser la vapeur d’eau atmosphérique sur un échangeur froid ; cette technique permet de collecter en quelques minutes de la vapeur d’eau en quantité mesurable. La mesure du tritium est faite directement sur l’eau de condensation, sans dilution par l’eau du collecteur. Dans les eaux continentales et marines, les échantillons sont collectés le plus souvent de manière manuelle, dans des récipients parfaitement étanches, si possible en verre. Lorsque l’on veut déterminer le tritium présent dans les précipitations atmosphériques, il est important de les isoler de la vapeur d’eau ambiante en ajoutant un peu d’huile minérale ou d’octane par exemple dans les collecteurs de précipitation. L’huile qui surnage à la surface de l’échantillon limite les échanges entre l’échantillon d’eau de pluie et l’atmosphère. Si l’on ne prend pas cette précaution, la mesure du tritium dans l’eau de pluie est grandement faussée. Dans les sols meubles tels que les sols cultivés, des carottes de sol peuvent être prélevées en enfonçant des tubes en acier qui sont ensuite fermés aux deux extrémités par des bouchons filetés à joint étanche et conservés au congélateur avant analyse. Pour les végétaux, lorsque cela est possible, l’échantillon est introduit directement dans le récipient où il est ultérieurement traité. Si un stockage intermédiaire s’impose, il est recommandé de congeler l’échantillon dans un conteneur étanche pour éviter toute décomposition et toute contamination croisée par de l’air. La figure 4.2 résume les différentes étapes nécessaires à la préparation des échantillons solides (sols, sédiments, végétaux, animaux) pour la mesure du tritium.
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