Sur la piste du ruthénium 106 : une commande scientifique passée à la Russie ?


D’où vient la pollution radioactive au ruthénium enregistrée fin septembre 2017 en Europe, qui semblait provenir de Russie ? Le complexe nucléaire Maïak, situé au nord de la ville de Tcheliabinsk en Russie, a rapidement été montré du doigt, malgré les dénégations de Moscou. Les autorités russes ont même évoqué la chute d’un satellite artificiel, avant que cette hypothèse ne sont finalement écartée. Au point qu’aujourd’hui, même l’Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN) privilégie la piste d’un accident de retraitement (voir son rapport publié en janvier 2018).

CÉRIUM. Or, nos confrères du Figaro ont relevé qu’une commande scientifique franco-italienne avait justement été passée à Maïak afin de produire une source radioactive de cérium 144. Elle devait être utilisée dans le cadre d’une expérience de physique fondamentale internationale qui devait se dérouler à Gran Sasso, en Italie, afin de montrer l’existence d’un type de neutrinos rares. Explications.

Le cérium 144 devait prouver l’existence des neutrinos stériles

L’enjeu, pour les scientifiques, était de prouver l’existence d’une variété aujourd’hui hypothétique de neutrinos, appelés neutrinos stériles. “Ces derniers, s’ils existent, ont des interactions avec la matière encore plus rares que les neutrinos connus”, explique Thierry Lasserre, chercheur au CEA, qui travaille sur ce projet international appelé SOX (pour Short distance neutrino oscillation with borexino experiment). Le cérium 144 devait jouer le rôle de source de neutrinos placée sous le détecteur Borexino, situé au laboratoire de Gran Sasso en Italie.“Si un neutrino stérile existait, on aurait dû observer une modulation dans le taux de neutrinos actifs mesuré en fonction de la distance à la source”, détaille le chercheur.

FABRICATION. Mais le radioisotope 144 du cérium n’existe pas à l’état naturel. Il se retrouve toutefois dans les produits de fission. Le cérium 144 devait ainsi être obtenu sous forme de poudre d’oxyde de cérium, à partir d’une complexe opération de retraitement de combustible nucléaire usagé à Maïak, en Russie. C’est ce que détaille la page du projet SOX sur le site de la commission européenne, qui justifie les choix technologiques réalisés. Il s’agissait de retraiter un combustible nucléaire usagé : tout d’abord extraire le plutonium et l’uranium, réutilisables (un processus appelé PUREX, pour Plutonium and Uranium Refining by EXtraction), puis de retirer les produits de fission tels que le césium 137, le strontium 90 ou encore le ruthénium 106, avant d’enfin isoler et de récupérer le cérium 144, comme le montre un document du CEA.

Comment le ruthénium aurait pu s’échapper de Maïak sous forme gazeuse  / Crédits : Sciences et Avenir

L’expérience n’aura finalement pas lieu

La source aurait dû être livrée par Maïak au laboratoire du Gran Sasso en Italie au printemps 2018, précise Thierry Lasserre. “La source aurait pu être utilisée pendant 18 mois avant de retourner en Russie pour son entreposage définitif”. Mais la Russie n’a pas réussi à honorer la commande. “Nous avons été informé par Maïak en décembre 2017 que le processus de production du cérium n’avait pas permis d’atteindre l’activité requise pour l’expérience”, poursuit le physicien, qui reste prudent à ce stade, et se refuse à établir un lien entre la production de cérium et la pollution au ruthénium. 

ABANDON. “Malheureusement cette idée originale ne sera pas réalisée”, déplore-t-il. Le projet reposait en effet tout entier sur la capacité de la source radioactive a générer une grande quantité de neutrinos.“Nous avions besoin d’un combustible de moins de 5 ans afin de maximiser l’activité du cérium, et donc le nombre de neutrinos émis, afin de ne pas altérer le signal d’oscillation des neutrinos attendu”, explique Thierry Lasserre. “Malheureusement, notre idée originale ne sera pas réalisée, nous avons décidé d’abandonner le projet”. En Italie, une pétition d’associations environnementales s’opposant à la tenue de l’expérience avait récolté 40.000 signatures. Ces dernières craignaient que la capsule (pourtant scellée) contenant le cérium 144 puisse malgré tout entraîner une contamination des sols et de l’eau.

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Article complet: Sciences et Avenir — https://www.sciencesetavenir.fr/nature-environnement/nucleaire/sur-la-piste-du-ruthenium-106-une-commande-scientifique-passee-a-la-russie_121114

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