Le Ministre Japonais de la science sélectionne les isotopes qui l'arrangent

L'agence Japonaise jijipress nous informe ce jour que du Plutonium aurait était détecté en 10 endroits différents de la préfecture de Fukushima. Les chiffres communiqués évoqueraient la présence d'une activité maximale de Pu-238 mesurée à 11 Bq/m2 dans le village de Namie, à la limite Nord de la zone interdite de 20 km autour du site de Fukushima-Daiichi. [caption id="attachment_2019" align="aligncenter" width="625"]Plutonium à Fukushima : de qui se moque le NEXT ? Namie, 15 km au Nord de Fukushima-Daiichi (Greenpeace)[/caption]

Problème : le Pu-238 est l'isotope du Plutonium le moins présent dans l'inventaire radiologique des réacteurs !

Même s'il est celui qui présente l'une des activités massiques les plus élevées des 6 isotopes du Plutonium (1), le Pu-238 est également celui qui est le plus discret dans l'inventaire des quelques 250 tonnes de combustible qui ont été endommagées dans les réacteurs n°. 1 à 3 de Fukushima-Daiichi : il n'est - ou plutôt il n'était - présent qu'à hauteur de quelques kilogrammes dans les assemblages de combustibles.

Les réacteurs contenaient - à l'origine - 25 fois plus de Pu-241 bien plus dangereux (période 5 fois moins longue que le Pu-238) et 200 fois plus de Pu-239

Pour des raisons indéterminées (2), le Ministre Japonais de la science a préféré ne communiquer que sur le chiffre de l'isotope 238 qui n'est pas, loin s'en faut, le plus significatif des Plutoniums car il est celui qui est produit en plus petite quantité par le processus de fission nucléaire. [caption id="attachment_2025" align="alignleft" width="640"] Le tableau d'inventaire des isotopes du Plutonium de Fukushima 1F1-1F3 (AIPRI, 04/2012)[/caption] D'après ces mêmes données et si les chiffres retransmis par jijipress sont corrects (11 Bq/m2 de Pu-238 seul), l'activité du Plutonium total (ensemble des Pu-238 à -242) peut être grossièrement estimé à 1200 fois l'activité du seul Pu-238, soit environ 13 KBq de Plutonium au M2.

Sur le plan des propriétés chimiques, à l'instant "T", tous les isotopes d'un même élément se valent plus ou moins

Du fait que les différents isotopes d'un même élément chimique possèdent le même nombre d'électrons et de protons, leurs caractéristiques physiques sont pratiquement similaires. Cette caractéristique permet de croire que les multiples isotopes d'un même radio-élément se propagent selon les mêmes règles physiques : ils suivent volontiers les mêmes itinéraires, pénètrent la biosphère selon les mêmes progressions, ils agissent initialement sur la biosphère de manière sympathique. Par exemple, les isotopes 134 et 137 du Césium présentent les mêmes règles contaminatoires au moment de leur dispersion initiale. Au fil du temps, cette règle initiale se transforme en fonction des ratios de demi-vie spécifiques des différents isotopes : la loi de désintégration radioactive l'emporte alors sur les aspects chimiques de l'élément, qui ne sont que temporairement "empruntés". [caption id="attachment_2031" align="aligncenter" width="462"] Graphe de décroissance radioactive des Cs-134 / Cs-137 / Pu-239 (clis-bure)[/caption]

Confirmation par spectrométrie Gamma à Iwaki (mars 2012)

En mars 2012, nous avions évoqué l'analyse spectrométrique qui avait été menée par le Professeur Yamamoto de l'universite de Kanazawa sur un échantillon provenant d'Iwaki (40 km au Sud de Fukushima-Daiichi). La spectro avait alors correctement identifié 4 des 6 isotopes du Plutonium : vu les périodes respectives de ces isotopes, les variations de ces concentrations dans la biosphère ne devraient d'ailleurs se modifier que très lentement.

Le Pu-241, un cas à part ?

Par malheur, le principal isotope qu'il serait utile d'identifier et de doser à savoir le Pu-241 (3) ne semble qu'imparfaitement identifiable par spectro Gamma pour des raisons techniques liées au détecteurs utilisés ; il semble que l'on puisse cependant le tracer par l'intermédiaire de son descendant direct, l'Americium-241 qui présente trois petites raies Gamma "molles" dont l'une, vers 60 KeV, semblerait définitivement pouvoir être observable par un détecteur au Germanium, et peut-être à l'aide d'un cristal CsI voire NaI ?  

"Le Plutonium, ce n'est pas du chocolat"

Disait Maurice André dans son exposé sur ce radionucléide publié en 2003 ; nous nous contenterons de rappeler qu'une fois respirée, une seule micro-particule de cet élément peut suffire à irradier localement et très puissamment les cellules pulmonaires proches de son point de cohésion dans l'organisme (3).
(1) Des 6 isotopes du Plutonium engendrés par le processus de fission nucléaire, le Pu-241 est le plus radioactif avec une activité de 10 Ci/g puis vient le Pu-238 avec 2 Ci/g (2) Si le Pu-241 n'est pas facilement détectable, les isotopes 238-240 et 242 sont assez facilement identifiables par spectrométrie Gamma (3) Rappelons qu'il est le plus radioactif des isotopes du Plutonium (4) Les diamètres respectifs des sacs pulmonaires et de certaines des particules de ce radio-contaminant coïncidant malheureusement (1 micron)
Sources : Plutonium detected in 10 locations in Fukushima, jijipress, 21/8/12 Nouvel inventaire des combustibles de Fukushima-Daiichi, AIPRI, 06/2012
Lire également : La saga du Plutonium : à Iwaki, le ratio Pu-238 / Pu-239+240 implique fortement Fukushima-Daiichi, gen4, 22/3/12 "Le Pu-239, c'est pas du chocolat !", André, AIPRI (résumé) "Particules de Plutonium dans l'air que nous respirons", mthandreorange, 1/4/11