Polluants nucléaires en France

Inventaire Exhaustif des Polluants Potentiellement Liés aux Activités Nucléaires dans les Milieux Environnementaux en France

I. Introduction

A. Contexte des Activités Nucléaires en France

La France possède un parc nucléaire civil important, jouant un rôle prépondérant dans sa production d'électricité. Ce parc comprend de nombreuses centrales nucléaires (NPP) réparties sur le territoire, des installations majeures du cycle du combustible, notamment l'usine de retraitement de La Hague et des sites d'enrichissement, ainsi que des réacteurs de recherche, des installations de gestion des déchets radioactifs et des sites liés à la défense nationale. Cette longue histoire d'activités nucléaires s'accompagne d'une surveillance environnementale réglementairement encadrée. Cette surveillance est une exigence imposée par les autorités de sûreté, comme l'Autorité de Sûreté Nucléaire (ASN), et ses résultats sont souvent synthétisés et analysés par des organismes d'expertise technique tels que l'Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN). Les exploitants nucléaires réalisent également leur propre surveillance sous le contrôle de l'ASN, contribuant à l'ensemble des données disponibles.

B. Rejets Environnementaux et Voies de Transfert

Les activités nucléaires sont susceptibles d'entraîner des rejets de substances radioactives et chimiques dans l'environnement. Ces rejets peuvent être contrôlés et autorisés, sous forme d'effluents liquides et gazeux, dans le respect de limites réglementaires strictes. Des rejets accidentels, bien que rares, peuvent également survenir. Outre les substances radioactives, des substances chimiques non radioactives sont utilisées dans divers procédés (traitement de l'eau, maintenance, retraitement chimique) et peuvent également être rejetées. Une fois relâchées, ces substances peuvent emprunter différentes voies de transfert environnemental : dispersion atmosphérique suivie de dépôts secs ou humides sur les sols et les végétaux, rejets liquides directs dans les cours d'eau ou en mer, et migration potentielle à travers les sols vers les nappes phréatiques.

C. Objectif et Périmètre du Rapport

L'objectif de ce rapport est de compiler une liste aussi exhaustive que possible des polluants potentiels, tant radioactifs (radionucléides) que chimiques, qui ont été identifiés dans les différents compartiments environnementaux français (eaux de surface, eaux souterraines, sols, sous-sols, végétaux) et dont la présence pourrait être liée aux activités nucléaires. Cette compilation s'appuie principalement sur les rapports de surveillance officiels publiés par les organismes français compétents et est complétée par des données issues de la littérature scientifique. Il est crucial de souligner que ce rapport se concentre sur le lien potentiel avec les activités nucléaires. L'attribution formelle d'une source est souvent complexe, en particulier pour les substances présentes naturellement ou issues d'autres sources anthropiques diffuses, comme les retombées des essais nucléaires atmosphériques.

D. Méthodologie

La méthodologie adoptée repose sur l'analyse et la synthèse des informations issues des principales sources institutionnelles françaises (rapports de l'IRSN, avis et documents de l'ASN). Ces informations sont complétées par des recherches dans la littérature scientifique évaluée par les pairs et les bases de données publiques pertinentes, conformément à la demande initiale. Le rapport est structuré de manière à présenter d'abord les principaux radionucléides concernés, puis les polluants détectés dans chaque compartiment environnemental (milieux aquatiques, terrestres, végétaux), avant de proposer un inventaire consolidé.

II. Principaux Radionucléides Associés aux Activités Nucléaires

Les activités nucléaires, par nature, manipulent ou génèrent des substances radioactives. Celles-ci peuvent être d'origine anthropique, directement issues des processus nucléaires, ou d'origine naturelle mais potentiellement concentrées par ces activités.

A. Radionucléides Anthropiques

Ces radionucléides sont produits artificiellement par les processus mis en œuvre dans les installations nucléaires.

• 1. Produits de Fission: Ils résultent de la fission des noyaux lourds (principalement uranium et plutonium) dans le cœur des réacteurs nucléaires. Ils constituent une part importante de la radioactivité des combustibles usés et des effluents issus des usines de retraitement.
  
• Exemples clés: Le strontium-90 ($^{90}Sr)etleceˊsium−137(^{137}Cs)sontdesproduitsdefissionaˋvielongue,largementsurveilleˊs.L′iode−131(^{131}I),aˋviecourte,estpertinentprincipalementapreˋsdesrejetsreˊcentsouaccidentels.L′iode−129(^{129}I),aˋvietreˋslongue,etletechneˊtium−99(^{99}Tc)sontdesmarqueursimportantsdesactiviteˊsderetraitement.Lekrypton−85(^{85}Kr)estungaznobleradioactif,principalementrejeteˊdansl′atmospheˋre.D′autresproduitsdefissioncommelerutheˊnium−106(^{106}Ru),lezirconium−95(^{95}Zr)etleniobium−95(^{95}$Nb) sont également surveillés.
  
• 2. Produits d'Activation: Ils sont formés par l'interaction de neutrons avec les noyaux stables présents dans les matériaux de structure des réacteurs, le fluide de refroidissement (eau, CO2​), le modérateur (graphite, eau lourde) ou des impuretés.
  
• Exemples clés: Le tritium ($^{3}HouT)estproduitengrandequantiteˊparactivationdel′eauleˊgeˋreoulourdeetcommeproduitdefissionternaire;ilestunindicateurmajeurdesrejetsliquidesetgazeuxdescentrales.Lecarbone−14(^{14}C)estformeˊparactivationdel′azote,del′oxygeˋneouducarbonepreˊsentsdanslecombustible,lemodeˊrateuroulecaloporteur.Lecobalt−60(^{60}Co),lemanganeˋse−54(^{54}Mn),lezinc−65(^{65}Zn),l′argent−110m(^{110m}Ag)etlefer−55(^{55}Fe)sontdesproduitsd′activationtypiquesdesmateˊriauxmeˊtalliquesdescircuitsdesreˊacteurs.∗∗∗3.Actinides:∗∗Ceseˊleˊmentslourdssontpreˊsentsdanslecombustiblenucleˊaire(uranium,plutonium)etpeuvente^treformeˊsparcaptureneutroniquesuccessive.Ilssontpertinentsdanslafabricationducombustible,lefonctionnementdesreˊacteurs,lecombustibleuseˊetlesdeˊchetsissusduretraitement.∗∗Exemplescleˊs:∗Lesisotopesdel′uranium(^{234}$U, $^{235}$U, $^{238}U)sontnaturellementpreˊsentsmaisleurcompositionisotopiquepeute^tremodifieˊe(enrichissement,appauvrissement)parlecycleducombustible.Lesisotopesduplutonium(^{238}$Pu, $^{239}$Pu, $^{240}$Pu, $^{241}Pu)sontgeˊneˊreˊsdanslesreˊacteurs.L′ameˊricium−241(^{241}$Am) provient de la décroissance du $^{241}Pu.Leneptunium−237(^{237}$Np) est un actinide mineur à vie très longue, pertinent pour le stockage des déchets et les rejets de retraitement. ### B. Matières Radioactives Naturellement Présentes (NORM) Potentiellement Concentrées L'environnement contient naturellement des radionucléides, dits primordiaux, présents depuis la formation de la Terre. Certaines activités humaines, y compris celles du cycle du combustible nucléaire, peuvent concentrer ces radionucléides naturels ou modifier leur répartition environnementale. C'est le concept de NORM (Naturally Occurring Radioactive Material) ou TENORM (Technologically Enhanced NORM). * *Exemples clés:* Les radionucléides des chaînes de désintégration de l'uranium-238 ($^{238}$U, $^{234}$U, $^{230}$Th, $^{226}$Ra, $^{222}$Rn, $^{210}$Po, $^{210}Pb)etduthorium−232(^{232}$Th, $^{228}$Ra, $^{228}Th)sontlesprincipauxconcerneˊs.Lesactiviteˊsminieˋresd′uranium(me^mesil′extractionesthistoriqueenFrance)etletraitementdesmineraisontlaisseˊdessitesouˋcesNORMpeuvente^trepreˊsentsaˋdesconcentrationssupeˊrieuresaufondnaturel.Lepotassium−40(^{40}$K), un autre radionucléide naturel ubiquiste, est systématiquement mesuré comme référence mais n'est généralement pas concentré par les processus nucléaires eux-mêmes.
  

C. La Complexité de l'Attribution des Sources

Une difficulté majeure dans l'interprétation des données de surveillance environnementale réside dans la distinction entre les faibles niveaux de contamination potentiellement dus aux rejets des installations nucléaires et le bruit de fond omniprésent. Ce bruit de fond provient de la radioactivité naturelle (NORM, $^{40}$K) et des retombées globales des essais nucléaires atmosphériques passés, qui ont dispersé des radionucléides comme le $^{137}$Cs, le $^{90}$Sr et les isotopes du plutonium sur l'ensemble du territoire français. La détection de ces radionucléides dans l'environnement, notamment dans les sols, ne prouve donc pas automatiquement un lien avec les rejets actuels d'une installation proche. Les programmes de surveillance s'appuient souvent sur des gradients spatiaux (comparaison amont/aval d'un site, proximité des installations) et parfois sur des rapports isotopiques spécifiques pour tenter d'inférer l'origine des radionucléides détectés. Par exemple, la comparaison des niveaux de tritium en amont et en aval d'une centrale nucléaire permet d'évaluer l'impact des rejets liquides de l'installation, tandis que la mesure du $^{14}$C dans les végétaux à proximité d'un site peut indiquer l'influence des rejets atmosphériques. L'interprétation des données nécessite donc une analyse critique prenant en compte ces différentes sources potentielles.

## III. Polluants Détectés dans les Milieux Aquatiques Français (Eaux de Surface et Eaux Souterraines)

Les milieux aquatiques, incluant les cours d'eau, les zones côtières et les eaux souterraines, sont des récepteurs potentiels des rejets liquides contrôlés ou accidentels des installations nucléaires, ainsi que du drainage des sols contaminés.

### A. Radionucléides dans les Eaux de Surface (Cours d'eau, Eaux Côtières)

* **Tritium ($^{3}H):∗∗Freˊquemmentdeˊtecteˊdanslesgrandsfleuvesfranc\c​ais(Loire,Rho^ne,Garonne,Meuse,Seine)enavaldescentralesnucleˊaires,suiteauxrejetsliquidesautoriseˊs.Lesniveauxmesureˊssonttypiquementpluseˊleveˊsqu′enamont,toutenrestantlargementinfeˊrieursauxlimitesreˊglementaires.Lesusinesderetraitement,commecelledeLaHague,rejettenteˊgalementdutritium.Sapreˊsenceestsurveilleˊeparl′IRSNetlesexploitantsetilpeute^treretrouveˊdanslespoissons.∗∗∗Carbone−14(^{14}C):∗∗Rejeteˊsousformedissoutedansleseffluentsliquides,bienquesesrejetsgazeuxsoientsouventconsideˊreˊscommeplussignificatifs.Sapreˊsencedansl′eauestsurveilleˊe.∗∗∗Iode−129(^{129}I):∗∗Marqueurcleˊdesrejetsliquidesdel′usinederetraitementdeLaHague.Deˊtecteˊdansl′environnementmarin(eaudemeretalguesdelaManche).Satreˋslonguedemi−vieetsamobiliteˊenfontuntraceurpersistant.Ilfaitl′objetd′unesurveillanceparl′IRSN.∗∗∗Ceˊsium−137(^{137}$Cs) & Strontium-90 ($^{90}$Sr):** Surveillés dans les eaux. Leur présence peut être liée aux rejets des installations, mais elle est aussi influencée par le ruissellement des bassins versants qui transporte les particules de sol contenant les retombées anciennes. Le $^{137}Csatendanceaˋs′adsorbersurlesmatieˋresensuspensionetaˋs′accumulerdanslesseˊdiments.∗∗∗Produitsd′Activation(^{60}$Co, $^{54}$Mn, $^{110m}$Ag, etc.):** Détectés dans les eaux des fleuves, et surtout dans les sédiments en aval des centrales (par exemple dans le Rhône), provenant des rejets liquides de produits de corrosion activés. Le $^{60}$Co est fréquemment mentionné.

• Actinides (Isotopes de Pu, $^{241}Am):∗∗Surveilleˊsdansleseaux.Geˊneˊralementpreˊsentsaˋdetreˋsfaiblesconcentrationsdanslaphaseaqueuseenraisondeleurfaiblesolubiliteˊ,ilspeuvents′accumulerdanslesseˊdiments.LesrejetssontprincipalementassocieˊsauxusinesderetraitementetdefabricationdecombustibleMOX.∗∗∗Techneˊtium−99(^{99}$Tc):** Autre radionucléide mobile associé aux rejets de retraitement (La Hague), détecté dans les environnements marins et potentiellement dans les eaux souterraines compte tenu de sa mobilité suggérée. * **NORM (Uranium, Radium):** Des niveaux naturels existent, mais des activités comme le lessivage d'anciens sites miniers ou des traitements d'eau spécifiques liés aux installations nucléaires pourraient potentiellement augmenter localement leurs concentrations. Une évaluation rigoureuse du fond géochimique local est nécessaire pour distinguer les contributions. ### B. Radionucléides dans les Eaux Souterraines * **Tritium ($^{3}H):∗∗Souventleradionucleˊideleplussignificatifdanslespanachesdecontaminationdeseauxsouterrainesaˋproximiteˊdesinstallationsnucleˊaires,enparticulierlesusinesderetraitement(LaHague)etpotentiellementlesancienssitesdestockage,enraisondesatreˋsgrandemobiliteˊdansl′eau.Ilsertd′indicateurdelamigrationdelacontamination.∗∗∗ProduitsdeFission/ActivationMobiles(^{129}$I, $^{99}Tc):∗∗Deˊtecteˊsdansdespanachesd′eauxsouterrainespreˋsdesinstallationsderetraitement(LaHague),indiquantunemigrationaˋpartirdesourceshistoriquesoudefuites.∗∗∗Actinides(^{237}$Np, Isotopes de Pu): Détectés dans les eaux souterraines près de La Hague, suggérant une mobilité potentielle sous certaines conditions géochimiques spécifiques ou via le transport sous forme colloïdale. Le $^{237}Npestexplicitementmentionneˊ.∗∗∗Strontium−90(^{90}$Sr):** Peut migrer dans les eaux souterraines, posant un risque potentiel à long terme près des sites de stockage de déchets ou des zones contaminées. * **NORM (Uranium, Radium):** Potentiel d'élévation des niveaux près des anciens sites miniers d'uranium ou là où les conditions géochimiques sont modifiées par les activités du site. ### C. Polluants Chimiques dans les Eaux * **Nitrates:** Mentionnés comme un polluant chimique potentiel associé aux sites nucléaires, possiblement issus du traitement des eaux de procédé, des additifs des tours de refroidissement, ou potentiellement de la dégradation de colis de déchets. Il faut noter que les nitrates ont des sources agricoles très répandues, ce qui complique l'attribution spécifique aux activités nucléaires. * **Métaux Lourds (Cuivre, Zinc, Chrome):** Peuvent provenir de la corrosion dans les systèmes de refroidissement (circuits primaires et secondaires) et être rejetés dans les effluents. L'uranium et le thorium, en plus de leur radioactivité, peuvent être considérés comme des polluants chimiques métalliques. Des métaux peuvent aussi être relargués par le vieillissement des colis de déchets. * **Biocides et Agents Antitartre:** Utilisés dans les tours aéroréfrigérantes pour contrôler la croissance biologique et l'entartrage ; potentiellement relargués dans les purges ou l'entraînement vésiculaire. Les composés spécifiques dépendent des pratiques de chaque site. * **Solvants:** Des solvants organiques utilisés dans le retraitement (par exemple, historiquement le mélange TBP/dodécane) ou lors d'opérations de démantèlement pourraient contaminer les eaux de surface ou souterraines via des déversements ou des fuites. * **Sulfates:** Indicateur potentiel des processus de dégradation des déchets dans les eaux souterraines à proximité des installations de stockage. ### D. Analyse des Détections en Milieu Aquatique L'analyse des données de surveillance met en évidence plusieurs points importants concernant la contamination des milieux aquatiques. Premièrement, la mobilité des radionucléides est un facteur déterminant du risque pour les eaux souterraines. Les espèces très mobiles comme le tritium, l'iode-129 et le technétium-99 sont les principaux contributeurs aux panaches de contamination observés dans les aquifères sous certains sites. À l'inverse, les radionucléides moins mobiles et plus réactifs vis-à-vis des particules, tels que le césium-137 ou les isotopes du plutonium, tendent à être moins présents dans la phase aqueuse mais s'accumulent préférentiellement dans les sols et les sédiments. Cette différence de comportement chimique implique que l'évaluation des risques doit cibler des radionucléides différents selon la voie de transfert considérée (eaux souterraines vs. eaux de surface/sédiments). Deuxièmement, les sédiments des cours d'eau et des zones côtières agissent comme des réservoirs à long terme pour les radionucléides peu solubles et réactifs aux particules ($^{137}$Cs, $^{60}$Co, Pu, $^{241}$Am) rejetés au fil du temps. Ces sédiments contaminés, issus notamment des rejets historiques, peuvent devenir des sources secondaires de contamination si les particules sont remises en suspension par des événements naturels (crues, tempêtes) ou des activités humaines (dragage). La surveillance des sédiments est donc essentielle pour comprendre l'impact à long terme des rejets passés, même si les rejets liquides actuels diminuent.
  

Troisièmement, la surveillance des polluants chimiques semble moins systématique ou moins intégrée dans les rapports de surveillance environnementale spécifiques aux sites nucléaires, comparativement à celle des radionucléides. Bien que des substances comme les nitrates, certains métaux lourds, solvants ou biocides soient reconnues comme potentiellement liées aux activités nucléaires, leur suivi détaillé et l'attribution de leur origine semblent moins standardisés que pour la radioactivité. Cela pourrait indiquer une différence d'approche réglementaire ou un besoin d'intégration plus poussée des aspects chimiques dans la surveillance globale de l'impact environnemental des installations nucléaires.

E. Tableau Synthétique pour les Milieux Aquatiques

Le tableau suivant consolide les informations sur les polluants potentiellement liés aux activités nucléaires détectés dans les milieux aquatiques français.

Tableau III.1: Radionucléides et Polluants Chimiques Potentiellement Liés aux Activités Nucléaires Détectés dans les Milieux Aquatiques Français (Eaux de Surface, Eaux Souterraines, Sédiments).

IV. Polluants Détectés dans les Milieux Terrestres Français (Sols et Sous-sols)

Les sols et sous-sols constituent un compartiment majeur pour l'accumulation à long terme de certains polluants, notamment ceux déposés depuis l'atmosphère ou issus de migrations lentes depuis la surface ou des structures souterraines.

A. Radionucléides dans les Sols et Sous-sols

• Césium-137 ($^{137}$Cs) & Strontium-90 ($^{90}$Sr): Leur présence dans les sols français est ubiquiste et résulte principalement des retombées globales des essais nucléaires atmosphériques des années 1950-1960, avec une contribution additionnelle des retombées de l'accident de Tchernobyl en 1986, particulièrement dans l'est de la France. Le $^{137}$Cs est fortement retenu par les minéraux argileux des sols, ce qui limite sa migration verticale mais assure sa persistance dans les couches superficielles. Le $^{90}Srestchimiquementplusmobile.Descontributionslocalesduesauxdeˊpo^tsatmospheˊriquesaˋproximiteˊdesinstallationsouaˋl′irrigationavecdel′eaucontamineˊesontpossibles,maissouventdifficilesaˋdistinguerdufondderetombeˊes.Cesdeuxradionucleˊidesfontl′objetd′unesurveillancereˊgulieˋre.∗∗∗IsotopesduPlutonium(^{238}$Pu, $^{239+240}$Pu) & Américium-241 ($^{241}Am):∗∗Eˊgalementpreˊsentsdanslessolsfranc\c​aissuiteauxretombeˊesglobales.Desconcentrationslocalementpluseˊleveˊessontpossiblesaˋproximiteˊdesinstallationsderetraitement(LaHague)oudefabricationdecombustibleMOX,enlienavecdesrejetsatmospheˊriquespasseˊsoudesincidentshistoriques.L′^{241}$Am, produit par la décroissance du $^{241}Pu(demi−viede14ans),voitsaconcentrationaugmenterprogressivementdanslessolscontamineˊsenplutonium.Cesactinidessontsurveilleˊsetsontgeˊneˊralementfortementlieˊsauxparticulesdusol,limitantleurmobiliteˊ.∗∗∗Carbone−14(^{14}$C):** Peut être incorporé dans la matière organique du sol suite à l'assimilation du 14CO2​ atmosphérique par les plantes et leur décomposition ultérieure. Les rejets atmosphériques des installations peuvent ainsi contribuer à long terme au stock de $^{14}Cdanslessolsenvironnants.∗∗∗Iode−129(^{129}I):∗∗Principalementassocieˊauxrejetsatmospheˊriquesdesusinesderetraitement,ilpeutsedeˊposersurlessols.Satreˋslonguedemi−vieentraı^neuneaccumulationprogressiveaufildutempsdanslessolsexposeˊs.∗∗∗NORM(Seˊriesdel′UraniumetduThorium):∗∗Naturellementpreˊsentesdanstouslessols.Desconcentrationssignificativementeˊleveˊespeuvente^tretrouveˊesaˋproximiteˊdesancienssitesd′extractionetdetraitementdemineraisd′uranium,enraisondelapreˊsencedesteˊrilesminiersoudereˊsidusdetraitementdisperseˊs.DesactiviteˊsindustriellessurlessitesnucleˊairespourraientaussipotentiellementconcentrerlocalementcesNORM.∗∗∗Tritium(^{3}$H):** Se retrouve principalement dans l'eau interstitielle des sols (humidité). Il peut atteindre les sols via les précipitations (pluie tritiée issue des rejets atmosphériques) ou l'irrigation. Sa persistance dans la matrice solide du sol est limitée par sa mobilité avec l'eau.
  
• Produits d'Activation (ex: $^{60}$Co): Un dépôt sur les sols est possible à proximité des installations rejetant ces radionucléides dans l'atmosphère, mais leur contribution à la contamination des sols est généralement considérée comme moins significative que celle des produits de fission/actinides issus des retombées ou des rejets de retraitement.
  

B. Polluants Chimiques dans les Sols et Sous-sols

• Métaux Lourds (Uranium, Thorium, potentiellement Plomb, Cadmium, etc.): L'uranium et le thorium peuvent être présents à des concentrations élevées près des anciens sites miniers ou des installations du cycle du combustible manipulant ces matières. D'autres métaux lourds pourraient être présents en raison d'activités industrielles antérieures sur les terrains occupés par les installations nucléaires, de dépôts atmosphériques d'origines diverses, ou de pratiques de gestion des déchets.
  
• Nitrates: Une contamination des sols est possible via les dépôts atmosphériques ou l'irrigation, mais les sources agricoles sont largement prédominantes sur le territoire. Établir un lien spécifique avec les activités nucléaires pour la contamination des sols en nitrates nécessiterait des voies de transfert claires (par exemple, fuite d'un réservoir de stockage de liquides).
  
• Solvants/Composés Organiques: Une contamination des sols et sous-sols est possible suite à des déversements accidentels, des fuites de réservoirs ou des pratiques historiques d'élimination de déchets, en particulier à proximité des installations de retraitement, de recherche ou de stockage de déchets.
  

C. Analyse des Détections en Milieu Terrestre

L'examen des polluants dans les sols et sous-sols révèle deux aspects fondamentaux. D'une part, la contamination historique héritée du passé joue un rôle prépondérant pour plusieurs radionucléides clés. C'est particulièrement vrai pour le $^{137}$Cs, le $^{90}Sretlesisotopesduplutonium,dontlapreˊsencegeˊneˊraliseˊedanslessolsfranc\c​aisestavanttoutlaconseˊquencedesretombeˊesdesessaisnucleˊairesatmospheˊriquesmondiauxconduitsaumilieudu20eˋmesieˋcle,ainsiquedel′accidentdeTchernobyl.Ce"bruitdefond"decontaminationhistoriqueconstituelareˊfeˊrenceparrapportaˋlaquelletoutecontributionadditionnellelocaleissuedesinstallationsnucleˊairesdoite^treeˊvalueˊe.Ladeˊtectiondecesradionucleˊidesdansunsolproched′uneinstallationn′impliquedoncpasneˊcessairementunimpactreˊcentouactueldecettedernieˋre.Pourprouveruntelimpact,ilfaudraitdeˊmontrerdesniveauxsignificativementsupeˊrieursaufondlocalderetombeˊesouidentifierdessignaturesisotopiquesspeˊcifiquesauxrejetsdel′installation.D′autrepart,lesolagitcommeunmilieuinteˊgrateurpourlesdeˊpo^tsatmospheˊriquessurdelonguespeˊriodes.Ilaccumulelescontaminantsdeˊposeˊsdepuisl′atmospheˋre,qu′ils′agissederadionucleˊides(^{137}$Cs, Pu, $^{129}$I, $^{14}$C) ou potentiellement de métaux lourds. Cette capacité d'intégration fait du sol un excellent enregistreur des rejets atmosphériques passés, qu'ils soient d'origine globale (retombées) ou locale (installations). Cependant, cette même propriété implique aussi que la contamination peut persister longtemps après la réduction ou l'arrêt des sources, comme l'illustre la longue persistance du $^{137}$Cs dans les couches superficielles. Cette rémanence est un facteur clé dans les évaluations de dose environnementale à long terme et les stratégies de gestion des sites contaminés.

D. Tableau Synthétique pour les Milieux Terrestres

Le tableau suivant récapitule les polluants potentiellement liés aux activités nucléaires détectés dans les sols et sous-sols français.

Tableau IV.1: Radionucléides et Polluants Chimiques Potentiellement Liés aux Activités Nucléaires Détectés dans les Sols et Sous-sols Français.

V. Polluants Détectés dans la Végétation Française

La végétation, qu'elle soit sauvage ou cultivée, peut accumuler des polluants présents dans l'air, le sol ou l'eau d'irrigation, constituant ainsi une voie potentielle de transfert vers la chaîne alimentaire.

A. Radionucléides dans la Végétation (Flore)

• Carbone-14 ($^{14}$C): Assimilé directement depuis l'atmosphère sous forme de CO2​ par les plantes lors de la photosynthèse. Des niveaux élevés de $^{14}$C ont été mesurés dans les végétaux (herbe, feuilles d'arbres) à proximité d'installations nucléaires (NPP, usines de retraitement) ayant des rejets gazeux significatifs de ce radionucléide. Cela représente un transfert direct de l'air vers le biote. Le $^{14}Cestsurveilleˊdanslachaı^nealimentaire.∗∗∗Tritium(^{3}H):∗∗Incorporeˊdanslestissusveˊgeˊtauxsousformed′eautritieˊe(HTO)absorbeˊeparlesracinesdepuisl′humiditeˊdusoloudirectementdepuislavapeurd′eauatmospheˊrique,etsousformedetritiumorganiquementlieˊ(OBT)vialesprocessusmeˊtaboliques.Lesniveauxdanslaveˊgeˊtationpeuventrefleˊterlesconcentrationsdetritiumdansl′airetl′eaudusollocaux,ete^trepotentiellementeˊleveˊspreˋsdesinstallations.∗∗∗Ceˊsium−137(^{137}$Cs) & Strontium-90 ($^{90}Sr):∗∗L′absorptionracinaireaˋpartirdusolestunevoiemajeuredecontaminationpourcesradionucleˊides.Lesniveauxdanslesveˊgeˊtauxrefleˋtentdonclargementlesconcentrationsdanslessols(elles−me^mesdomineˊesparlesretombeˊes)etlesfacteursdetransfertsol−plante,quivarientselonlesespeˋcesveˊgeˊtalesetlestypesdesol.Ledeˊpo^tdirectsurlessurfacesfoliaires(interception)peutaussicontribuer.Ilssontsurveilleˊsdanslachaı^nealimentaire(leˊgumes,laitvialaconsommationdefourragecontamineˊ).∗∗∗Isotopesdel′Iode(^{131}$I, $^{129}I):∗∗Peuvente^treabsorbeˊsparlesracines,maisledeˊpo^tdirectsurlefeuillageestsouventunevoiedetransfertplusrapideetefficace,enparticulierpourl′^{131}Iaˋviecourteapreˋsdesrejetsatmospheˊriquesreˊcents.Ledeˊpo^tatmospheˊriqued′^{129}Iissudesrejetsdel′usinederetraitementcontribueaˋsapreˊsenceaˋlongtermedanslaveˊgeˊtationterrestreetmarine(algues)aˋproximiteˊdeLaHague.Cesisotopessontsurveilleˊs.∗∗∗Potassium−40(^{40}$K):** Radionucléide naturel et nutriment essentiel (potassium). Présent dans toute la végétation, il sert de niveau de référence naturel lors des mesures de radioactivité. * **Isotopes du Plutonium (Pu) & Américium-241 ($^{241}$Am):** L'absorption racinaire par les plantes est généralement très faible. Cependant, une contamination de surface peut survenir par dépôt de particules aéroportées, notamment à proximité des installations de retraitement ou sur des sites présentant une contamination historique des sols. Ils sont inclus dans la surveillance de la chaîne alimentaire.
  
• Produits d'Activation (ex: $^{60}$Co, $^{54}$Mn): Une absorption depuis un sol contaminé ou un dépôt surfacique sont possibles, mais les niveaux dans la végétation sont typiquement plus faibles que ceux des produits de fission, sauf en cas de contamination locale spécifique.
  

B. Polluants Chimiques dans la Végétation

• Métaux Lourds: Une absorption à partir de sols contaminés (par exemple, uranium près d'anciens sites miniers) ou un dépôt de particules métalliques atmosphériques sur les surfaces végétales sont possibles. Cependant, les données disponibles liant spécifiquement la présence de polluants chimiques dans la végétation aux installations nucléaires (par opposition à d'autres sources industrielles, agricoles ou urbaines) semblent limitées, faisant écho au constat d'une surveillance chimique moins systématique.
  
• Autres Produits Chimiques: L'absorption ou la contamination de surface par d'autres substances chimiques (issues de dépôts atmosphériques, d'irrigation, de traitements phytosanitaires, etc.) potentiellement liées aux activités des sites nucléaires (par exemple, biocides entraînés par le vent depuis les tours de refroidissement) est plausible mais n'est pas explicitement détaillée pour la végétation dans les sources consultées.
  

C. Analyse des Détections dans la Végétation

L'étude de la contamination de la flore met en lumière le rôle intégrateur des plantes vis-à-vis des pollutions environnementales. Les végétaux accumulent les contaminants par deux voies principales : l'absorption racinaire depuis le sol et l'interception/absorption directe depuis l'atmosphère. La première voie reflète la contamination à long terme du sol (par exemple, le $^{137}$Cs issu des retombées), tandis que la seconde reflète davantage les rejets atmosphériques actuels ou récents (par exemple, le $^{14}C,l′^{131}$I, le $^{3}$H). La prédominance de l'une ou l'autre voie dépend du polluant considéré (sa forme physico-chimique, sa volatilité), des conditions environnementales et des caractéristiques de la plante. La végétation agit donc comme un bioindicateur, reflétant la contamination présente à la fois dans le sol et dans l'air, ce qui en fait un maillon essentiel pour évaluer les transferts vers la chaîne alimentaire.

Par ailleurs, les programmes de surveillance de la chaîne alimentaire, qui incluent l'analyse de végétaux (légumes, fourrages) et de produits animaux (lait, viande), confirment l'existence de ces voies de transfert mais indiquent généralement des niveaux très faibles et stables pour les radionucléides artificiels dans les denrées alimentaires en France. Bien que des augmentations ponctuelles et légères puissent être détectées à proximité de certaines installations (par exemple pour le tritium dans les poissons de la Loire), l'impact global sur les aliments consommés par la population apparaît limité en conditions normales d'exploitation des installations nucléaires. Ces résultats de surveillance fournissent un contexte important quant à la signification pratique des détections environnementales rapportées.

## VI. Inventaire Consolidé et Données Complémentaires

Cette section vise à synthétiser les informations présentées précédemment en un inventaire global et à discuter de certains aspects transversaux comme les niveaux de concentration, les tendances et les caractéristiques de la surveillance.

### A. Synthèse à Travers les Compartiments Environnementaux

L'analyse par compartiment a montré que certains polluants sont particulièrement pertinents pour des milieux spécifiques : le tritium ($^{3}H)pourleseauxenraisondesamobiliteˊ,leceˊsium−137(^{137}Cs)pourlessolsenraisondesafortereˊtentionetdesonorigineprincipalelieˊeauxretombeˊes,lecarbone−14(^{14}$C) pour l'air et la végétation proche des sources en raison de son assimilation biologique, et les radionucléides peu solubles comme le $^{60}$Co ou les actinides pour les sédiments. D'autres polluants, comme le tritium, le $^{137}$Cs, le $^{90}Sr,lesisotopesduplutonium,l′^{129}$I et le $^{14}$C, sont retrouvés dans plusieurs compartiments, illustrant les transferts possibles entre eux : dépôt atmosphérique vers les sols et la végétation, ruissellement des sols vers les eaux de surface, absorption par les plantes depuis le sol, migration des eaux de surface vers les eaux souterraines ou inversement.

### B. Inclusion de Données Additionnelles & Polluants Moins Communs

Au-delà des radionucléides les plus fréquemment cités, d'autres méritent d'être inclus dans cet inventaire :

* Les produits d'activation comme le manganèse-54 ($^{54}Mn),l′argent−110m(^{110m}Ag)etlecobalt−60(^{60}Co),deˊtecteˊsnotammentdanslesseˊdimentsetleseauxenavaldesNPP.∗Leneptunium−237(^{237}Np),unactinideaˋvietreˋslongue,marqueurdesactiviteˊsderetraitementetdeˊtecteˊdansleseauxsouterrainesaˋLaHague.∗Letechneˊtium−99(^{99}Tc),produitdefissionmobile,eˊgalementmarqueurduretraitement,retrouveˊenmilieumarinetpotentiellementdansleseauxsouterraines.∗L′ameˊricium−241(^{241}$Am), actinide issu de la décroissance du $^{241}$Pu, surveillé dans divers milieux.

Concernant les polluants chimiques, la liste identifiée comprend principalement les nitrates, certains métaux lourds (Cu, Zn, Cr, ainsi que U et Th pour leur toxicité chimique), des solvants organiques, des biocides/antitartres et des sulfates. Il convient de rappeler que la confirmation de leur présence généralisée et l'attribution formelle aux activités nucléaires nécessiteraient souvent des études plus spécifiques ou des données de surveillance plus systématiques pour les distinguer d'autres sources industrielles ou diffuses.

### C. Discussion sur les Niveaux de Concentration et les Tendances

Les rapports de surveillance indiquent généralement que les concentrations des polluants potentiellement liés aux activités nucléaires restent faibles dans l'environnement français. Elles sont souvent proches des limites de détection des appareils de mesure ou comparables aux niveaux du bruit de fond naturel ou des retombées globales, sauf dans des zones très spécifiques et localisées : immédiatement en aval des points de rejet d'effluents liquides, dans certains panaches de contamination d'eaux souterraines sous des sites historiques, ou dans des sols ayant reçu des dépôts plus importants (retombées de Tchernobyl, proximité de certaines installations).

Des limites réglementaires strictes encadrent les rejets des installations nucléaires ainsi que les niveaux admissibles dans certains milieux (eau potable, denrées alimentaires). Les résultats de la surveillance montrent en général le respect de ces limites. De plus, une tendance historique à la baisse des autorisations de rejet et des rejets effectifs est observée pour de nombreux radionucléides, grâce à l'amélioration des technologies et des pratiques d'exploitation. Cette tendance suggère une diminution de l'apport de *nouvelle* contamination dans l'environnement, même si les problématiques liées à la contamination héritée du passé (sols, sédiments, eaux souterraines) persistent.

Il faut enfin noter que les niveaux mesurés peuvent varier en fonction du type d'installation (une centrale nucléaire n'a pas le même "profil" de rejet qu'une usine de retraitement), de son statut opérationnel, des conditions environnementales (pluviométrie, débit des cours d'eau) et des méthodes de mesure employées.

### D. Considérations Transversales

Plusieurs thèmes transversaux émergent de l'analyse des données de surveillance. Premièrement, le système de surveillance environnementale en France repose sur une dualité : la surveillance réglementaire réalisée par les exploitants eux-mêmes autour de leurs installations, et la surveillance indépendante à l'échelle nationale ou régionale, ainsi que l'expertise, menées par des organismes comme l'IRSN, le tout sous la supervision du régulateur (ASN). Ce système offre des garanties de contrôle et de contre-expertise, mais nécessite une synthèse rigoureuse des données issues de ces différentes sources pour obtenir une image complète.

Deuxièmement, le profil des polluants potentiels est fortement dépendant du type d'activité nucléaire et des procédés mis en œuvre sur un site donné. Les usines de retraitement comme La Hague sont des sources spécifiques pour des radionucléides comme l'$^{129}$I, le $^{99}$Tc, le $^{237}$Np et des niveaux plus élevés d'actinides. Les centrales nucléaires (NPP) sont davantage associées aux rejets de tritium et de produits d'activation comme le $^{60}$Co ou le $^{54}Mn.LesancienssitesminierssontprincipalementconcerneˊsparlesNORM.L′"empreinte"decontaminationvariedoncsignificativementd′unsiteaˋl′autre,cequisoulignel′importanced′uneapprochespeˊcifiqueaˋchaquesitepoureˊvaluersonimpactenvironnemental.Troisieˋmement,laperspectiveaˋlongtermeestcruciale.Leslongues,voiretreˋslongues,demi−viesdenombreuxradionucleˊidespertinents(^{137}$Cs, $^{90}$Sr, isotopes de Pu, $^{129}$I, $^{14}$C, $^{237}$Np, $^{99}$Tc, isotopes de U/Th) et la persistance de la contamination dans certains compartiments comme les sols et les sédiments impliquent que les impacts environnementaux doivent être considérés sur des échelles de temps de plusieurs décennies à plusieurs millénaires. Cette considération doit englober non seulement les rejets actuels mais aussi l'héritage des rejets passés (retombées, anciennes pratiques d'exploitation) et les rejets potentiels futurs, notamment ceux liés à la dégradation à long terme des structures de stockage de déchets. Cette dimension temporelle est fondamentale pour les stratégies de surveillance, d'évaluation des risques et de gestion durable des sites et des déchets.

### E. Tableau d'Inventaire Consolidé

Le tableau suivant présente une synthèse consolidée des polluants potentiels identifiés dans les différents compartiments environnementaux français et potentiellement liés aux activités nucléaires, en précisant leur catégorie et leur source principale.

**Tableau VI.1: Inventaire Consolidé des Polluants Potentiels Liés aux Activités Nucléaires dans les Compartiments Environnementaux Français.**

| Polluant (Radionucléide/Chimique) | Catégorie | Activité Source Principale Potentielle (Exemples) | Compartiment(s) de Détection (Eau=Surf/Sout; Sol=Sol/Ss-sol) | Références Clés |

| :-------------------------------- | :---------------------------- | :---------------------------------------------------------------------------- | :----------------------------------------------------------- | :-------------- |

| Tritium ($^{3}H)∣Produitd′activation/fission∣OpeˊrationNPP(liquide/gazeux),Retraitement∣Eau(Surf/Sout),Sol(eauinterstitielle),Veˊgeˊtation,Air∣∣∣Carbone−14(^{14}C)∣Produitd′activation/fission∣OpeˊrationNPP(gazeux/liquide),Retraitement∣Air,Veˊgeˊtation,Sol(organique),Eau(Surf)∣∣∣Strontium−90(^{90}Sr)∣Produitdefission∣Retombeˊesglobales(dominantsol),RejetsNPP/Retraitement∣Sol,Eau(Surf/Sout),Veˊgeˊtation(racinaire)∣∣∣Ceˊsium−137(^{137}Cs)∣Produitdefission∣Retombeˊesglobales(dominantsol),RejetsNPP/Retraitement∣Sol,Seˊdiments,Eau(Surf),Veˊgeˊtation(racinaire)∣∣∣Iode−129(^{129}I)∣Produitdefission∣Retraitement(LaHague−liquide/gazeux)∣Eau(Surfmarine/Sout),Sol,Veˊgeˊtation(deˊpo^t/racinaire)∣∣∣Iode−131(^{131}I)∣Produitdefission∣RejetsNPP(gazeux−transitoire),Incidents∣Air,Veˊgeˊtation(deˊpo^t),Lait(transitoire)∣∣∣Techneˊtium−99(^{99}Tc)∣Produitdefission∣Retraitement(LaHague−liquide/gazeux)∣Eau(Surfmarine/Sout)∣∣∣Krypton−85(^{85}Kr)∣Produitdefission∣Retraitement(gazeux),OpeˊrationNPP(mineur)∣Air∣∣∣Rutheˊnium−106(^{106}Ru)∣Produitdefission∣Retraitement,RejetsNPP(transitoire)∣Air(traces),Eau(traces)∣∣∣Cobalt−60(^{60}Co)∣Produitd′activation∣OpeˊrationNPP(corrosioncircuits−liquide/gazeux)∣Seˊdiments,Eau(Surf),Sol(deˊpo^tlocal)∣∣∣Manganeˋse−54(^{54}Mn)∣Produitd′activation∣OpeˊrationNPP(corrosioncircuits−liquide)∣Seˊdiments,Eau(Surf)∣∣∣Argent−110m(^{110m}Ag)∣Produitd′activation∣OpeˊrationNPP(corrosioncircuits−liquide)∣Seˊdiments,Eau(Surf)∣∣∣Plutonium(isotopes)∣Actinide∣Retombeˊesglobales(sol),Retraitement,FabricationMOX,Combustibleuseˊ∣Sol,Seˊdiments,Eau(Sout−traces),Veˊgeˊtation(surface)∣∣∣Ameˊricium−241(^{241}$Am) | Actinide | Décroissance $^{241}Pu(Retombeˊes,Retraitement),Combustibleuseˊ∣Sol,Seˊdiments,Veˊgeˊtation(surface)∣∣∣Neptunium−237(^{237}Np)∣Actinide∣Retraitement∣Eau(Sout)∣∣∣Uranium(isotopes)∣Actinide/NORM∣Fondnaturel,Heˊritageminier,Cyclecombustible,Deˊchets∣Sol,Eau(Surf/Sout),Seˊdiments,Veˊgeˊtation∣∣∣Thorium(isotopes)∣Actinide/NORM∣Fondnaturel,Heˊritageminier∣Sol,Eau(traces),Seˊdiments∣∣∣Radium(isotopes)∣NORM∣Fondnaturel(chaı^nesU/Th),Heˊritageminier∣Sol,Eau(Surf/Sout)∣∣∣Potassium−40(^{40}$K) | NORM | Fond naturel ubiquiste | Sol, Eau, Sédiments, Végétation (référence) | |

| Nitrates (NO3−​) | Produit chimique | Traitement eaux, Additifs refroidissement, Dégradation déchets (?), Autres sources | Eau (Surf/Sout), Sol (potentiel) | |

| Métaux (Cu, Zn, Cr) | Produit chimique (Métal lourd) | Corrosion systèmes refroidissement NPP | Eau (Surf) | |

| Métaux (U, Th) | Produit chimique (Métal lourd) | NORM, Cycle combustible, Déchets (toxicité chimique) | Eau (Surf/Sout), Sol | |

| Solvants Organiques | Produit chimique | Retraitement, Démantèlement (fuites, déversements) | Eau (Sout), Sol (potentiel) | |

| Biocides/Antitartre | Produit chimique | Traitement tours aéroréfrigérantes | Eau (Surf - purges), Air (entraînement) | |

| Sulfates (SO42−​) | Produit chimique | Dégradation déchets (stockage) | Eau (Sout) | |

VII. Conclusion

A. Synthèse des Constatations

Ce rapport a dressé un inventaire exhaustif des polluants, radioactifs et chimiques, dont la présence dans les milieux environnementaux français (eaux, sols, sédiments, végétation) peut être potentiellement liée aux activités nucléaires passées ou présentes. Les principales catégories de polluants radioactifs identifiées incluent les produits de fission ($^{137}$Cs, $^{90}$Sr, $^{129}$I, $^{99}Tc),lesproduitsd′activation(^{3}$H, $^{14}$C, $^{60}$Co), les actinides (isotopes de Pu, $^{241}$Am, $^{237}$Np, isotopes de U) et les radionucléides naturels potentiellement concentrés (séries de U/Th). Des polluants chimiques, tels que les nitrates, certains métaux lourds (Cu, Zn, Cr, U, Th), des solvants, des biocides et des sulfates, ont également été répertoriés comme potentiellement associés à ces activités. L'analyse a mis en évidence la pertinence de certains polluants pour des compartiments spécifiques (par exemple, la mobilité du tritium dans l'eau, la persistance du $^{137}$Cs dans les sols, le transfert atmosphérique du $^{14}$C vers la végétation, l'accumulation de radionucléides peu solubles dans les sédiments) et les transferts entre ces compartiments.

B. Rôle de la Surveillance Environnementale

L'existence de programmes de surveillance environnementale complets et systématiques, menés à la fois par les exploitants nucléaires et par des organismes publics d'expertise et de contrôle (IRSN, ASN), est fondamentale. Ces programmes permettent de détecter et de quantifier la présence de ces substances dans l'environnement, de suivre leur évolution temporelle et spatiale, et de vérifier le respect des normes réglementaires. Les données issues de cette surveillance confirment la présence de ces polluants, généralement à des niveaux faibles et souvent indiscernables du bruit de fond, mais fournissent la base indispensable à l'évaluation continue des impacts, à la gestion des risques et au contrôle réglementaire.

C. Considérations Clés et Limites

Plusieurs considérations importantes doivent être gardées à l'esprit lors de l'interprétation des données. La difficulté d'attribuer formellement l'origine des substances détectées, en particulier pour celles qui sont omniprésentes en raison des retombées globales ou de la radioactivité naturelle, reste un défi majeur. De plus, la surveillance des polluants chimiques associés aux activités nucléaires apparaît globalement moins systématique et moins intégrée que celle des radionucléides, ce qui pourrait limiter la compréhension de leur impact réel. Enfin, il est essentiel d'adopter une perspective à long terme, qui tienne compte à la fois de l'héritage de la contamination passée et des enjeux futurs liés notamment au vieillissement des installations et à la gestion des déchets radioactifs sur des millénaires.

D. Remarques Finales

En conclusion, si les activités nucléaires en France entraînent la présence détectable de substances radioactives et chimiques spécifiques dans l'environnement, l'existence d'un cadre de surveillance étendu permet de suivre ces niveaux, de les comparer aux références réglementaires et naturelles, et de fournir les éléments nécessaires à la gestion des risques associés. Les niveaux observés restent généralement très faibles dans la plupart des compartiments environnementaux. Les efforts futurs pourraient utilement porter sur l'amélioration des techniques d'attribution des sources, notamment pour distinguer les faibles signaux locaux du bruit de fond, et sur le renforcement potentiel du cadre de surveillance pour certains polluants chimiques spécifiques aux activités nucléaires, afin d'obtenir une vision encore plus complète de leur impact environnemental global.