Le plutonium, métal couramment utilisé dans le nucléaire civil et militaire

Le plutonium, dont différents isotopes u 238, 239 et 240 - ...

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Le plutonium, dont différents isotopes - Pu 238, 239 et 240 - ont été découverts sur le site de la centrale japonaise de Fukushima, est un métal d'origine artificielle utilisé dans le nucléaire civil et militaire, dont la toxicité pour l'homme est surtout radiologique.

Les traces de plutonium relevées à Fukushima Daiichi (Fukushima 1) restent "du même ordre de grandeur" que le "bruit de fond" de radioactivité dû aux retombées des essais nucléaires, a estimé mardi l'Autorité de sûreté nucléaire française (ASN), confirmant les déclarations de Tokyo Electric Power (Tepco), opérateur de la centrale japonaise.

Les trois types d'isotopes trouvés à Fukushima émettent un rayonnement alpha, peu pénétrant, qui peut être arrêté par un peu d'air (3 à 5 centimètres), une feuille de papier ou une couche superficielle de la peau.

Mais une contamination radioactive interne (ingestion, inhalation) ou via des blessures de l'épiderme peut s'avérer dangereuse à petite dose: une dizaine de milligrammes d'oxydes de plutonium peut entraîner le décès d'une personne les ayant inhalés, selon l'Institut français de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN).

Produit artificiellement pour la première fois en 1940 par l'équipe américaine de Glenn Theodore, le plutonium peut se présenter sous la forme de quinze isotopes différents (de Pu 238 à Pu 246), tous radioactifs.

Le plutonium 239, dont il pourrait rester des traces à l'état naturel dans des minerais d'uranium, fait partie - avec les Pu 238, 240 et 241 - des formes de plutonium les plus fréquemment rencontrés dans l'industrie nucléaire.

Produit dans les réacteurs à partir de l'uranium 238, le plutonium 239 peut libérer une énorme quantité d'énergie lors de la fission nucléaire: un gramme de Pu 239 en libère autant que plus d'une tonne de pétrole.

Dans les centrales nucléaires ne contenant au départ que du combustible à l'uranium, le plutonium formé à l'intérieur du réacteur contribue à produire 30% à 40% de l'énergie totale. Récupéré parmi les combustibles usés et retraité, il peut être réutilisé sous forme de MOX, mélange d'uranium appauvri (93%) et de plutonium (7%), comme dans le réacteur 3 de la centrale de Fukushima 1.

Le Pu 239 a aussi été largement intégré dans les armes nucléaires. Depuis le début des essais atmosphériques jusqu'à leur interdiction, plus de quatre tonnes de plutonium, principalement sous formes d'oxydes, ont été dispersées dans l'atmosphère de l'hémisphère nord et se sont déposés sur le sol et dans les océans, selon le Commissariat français à l'énergie atomique (CEA).

Les essais nucléaires atmosphériques, océaniques, voire souterrains, réalisés entre 1945 et 1980, ont entraîné des retombées et émissions correspondant à 13 millions de milliards de becquerels (13 petabecquerels) de Pu 239 et de Pu 240, dont 80% dans l'hémisphère nord, selon le Comité scientifique des Nations Unies pour l'étude des effets des rayonnements ionisants (Unscear). Ces essais ont aussi disséminé du plutonium 238 et du plutonium 241 en grandes quantités.

Leur persistance dans l'environnement dépend de leur "demi-vie" ou "période", c'est-à-dire de la durée nécessaire pour que leur radioactivité diminue de moitié: 13,2 ans pour le Pu 241 mais près de 24.400 ans pour le Pu 239, avec entre ces deux extrêmes le Pu 238 (88 ans) et le Pu 240 (6.570 ans).