Espionner la Nature avec des atomes radioactifs …
Autrefois, les sciences de la Terre et de l’environnement utilisaient des marqueurs chimiques. Ainsi, c’est avec de la fluorescéine qu’il fut établi que le Doubs qui disparaissait dans les calcaires du Jura et le puissant cours d’eau qui surgissait à quelques kilomètres de là étaient une seule et même rivière.
Aujourd’hui, les traceurs radioactifs permettent de faire beaucoup mieux que des traceurs chimiques comme la fluorescéine car ils sont décelables en beaucoup plus petites quantités.
Les chercheurs et les ingénieurs disposent comme traceurs des radioéléments légués par la Nature. Ils utilisent aussi des éléments comme le césium-137 ou le plutonium, résidus des explosions nucléaires atmosphériques des années 1950.
Étude d’envasement d’un chenal
Ouverture d’un «château» contenant des éléments radioactifs utilisé dans le traçage des sédiments à l’origine de l’envasement du chenal d’accès du port de Zeebrugge en Belgique.
© CEA/REA/LEIMDORFER
En océanographie, les eaux froides et glacées qui s’enfoncent dans les grandes profondeurs des océans transportent du carbone-14 venant de l’atmosphère, dans les abysses où ce carbone-14 décroît lentement. La concentration en carbone-14 des eaux retrace les courants océaniques.
En climatologie, des noyaux de béryllium-10 produits par les rayons cosmiques dans l’atmosphère sont stockés dans les glaces polaires. Leur abondance dépend de l’activité solaire. La mesure du contenu en béryllium-10 dans des échantillons de glace à diverses profondeurs apporte des informations sur la variation dans le temps de l’activité solaire, activité qui affecte le climat de la planète.
Océanographie
La radioactivité permet le suivi des courants en océanographie. En effet, les eaux froides et salées qui s’enfoncent dans les profondeurs des océans contiennent du carbone-14 provenant de l’atmosphère. L’étude de la concentration en carbone-14 des eaux permet de retracer les courants océaniques.
© CNRS
Pour les ingénieurs, des jauges de turbidité (basées sur la diffusion des rayons gamma) mesurent in situ les fortes concentrations de sédiment déposées dans les retenues de barrages, les ouvrages portuaires et les chenaux de navigation. Les informations recueillies aident le suivi de l’envasement des barrages, et permettent de prévoir les dragages à entreprendre pour assurer la sécurité de la navigation.
Les responsables de l’usine de retraitement des déchets nucléaires de La Hague, ont fait installer 23 postes de contrôle pour suivre les rejets d’un effluent radioactif, le krypton-85. Une autre installation suit en continu sous la mer l’impact de radioactivité rémanente du tritium à 1 kilomètre de la sortie de la canalisation qui rejette les effluents liquides. Les valeurs de ces mesures, qui sont régulièrement publiées, ne doivent pas dépasser les normes.
Voir aussi :