Journal de Saclay n°25 - CEA Saclay

3 e TRIMESTRE 2004 > N°25
Centre CEA de Saclay
LE JOURNAL
DOSSIER
Surveillance de l’environnement
SUPPLÉMENT
Bilan 2003
Enquête sur le climat
CYCLOPE JUNIORS>
Mardi 19 octobre 2004

Surveillance de l’environnement
Éditeur
CEA (Commissariat
à l’énergie atomique)
Centre de Saclay
91191 Gif-sur-Yvette Cedex
Directeur
Jean-Pierre Pervès
Directeur de la publication
Yves Bourlat
Rédacteur en chef
Christophe Perrin
Rédactrice en chef adjointe
Sophie Astorg
Iconographie
Chantal Fuseau
Conception graphique
Mazarine image
2, square Villaret de Joyeuse
75017 Paris
Tél. : 01 58 05 49 25
Crédits photos
CEA
CEA/CNRS
CEA/C.Fuseau
CEA/A.Gonin
CEA/C.Perrin
IPEV
LSCE UMR
Commission paritaire
N° ISSN 1276-2776
Centre CEA de Saclay
Droits de reproduction,
texte et illustrations
réservés pour tous pays
Photos de couverture
De gauche à droite et de haut en bas :
Absorption atomique au SPR, lyophilisation du lait, les échantillons
conditionnés en étuve, l’étang de Villiers, dans l’enceinte du centre
CEA de Saclay.
Sommaire n° 25
Dossier : Surveillance
de l’environnement . . . . . . . . . . . page 2
Éditorial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . page 2
Information et transparence . . . . . . . . page 4
Les laboratoires
de l’environnement du SPR . . . . . . . . . page 5
L’air. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . page 6
L’eau. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . page 10
La chaîne alimentaire . . . . . . . . . . . . page 12
La météo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . page 14
Brèves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . page 15
Conférence Cyclope Juniors . . . . . . . . . . page 16
Supplément en cahier central :
Surveillance de l’environnement, bilan 2003
Pour en savoir plus
groupe pharmaceutique Schering.
La variété des effluents radioactifs ou
chimiques, qu’ils soient gazeux ou liquides,
a conduit l’Etat à encadrer très
fortement l’impact environnemental de
l’établissement. C’est ainsi que le
centre CEA de Saclay filtre systématiquement
les rejets gazeux dans ses
installations et qu’il exploite des
stations spécialisées de traitement de
ses effluents radioactifs, chimiques et
sanitaires.
L’amélioration continue des performances
des installations permet de diminuer
régulièrement les rejets, qui sont
très inférieurs 1 aux autorisations réglementaires
fixées de manière à ce que
l’impact sur la santé et l’environnement
soit négligeable.
Un dispositif rigoureux de surveillance
de l’environnement complète l’organisa-
1
En complément de ce dossier, quelques sites
internet vous permettront d’en savoir plus :
Bilan 2002, contrôle des rejets et surveillance de
l’environnement des centres CEA :
http://www.cea.fr/fr/surete/securite_environnement.htm
Mesures de surveillance environnementale réalisées
par le CEA en 2004 dans chacun de ses centres :
http://www.asn.gouv.fr/Actualite/mesures/cea2004.asp
Observatoire de la radioactivité de l’environnement
en France : http://www.irsn.fr/opera/
Rapport annuel de la DRIRE d’Ile-de-France :
http://www.ile-de-france.drire.gouv.fr/infos/confnucleaire/doss_presse_idf_2002_final.doc
Institut français de l’environnement :
http://www.ifen.fr/
Site Internet du CEA : www.cea.fr
ÉDITO
La
préservation
de la qualité du
milieu naturel au
voisinage de notre
centre de recherche
est une ambition majeure du centre
CEA de Saclay. Pour atteindre cet
objectif, nous nous appuyons sur la
responsabilisation de tous les salariés
concernés, l’utilisation de technologies
performantes et des méthodes de
contrôles permanents.
Nous sommes en passe d’obtenir de
l’Association française d’assurance de
la qualité une certification environnementale
ISO 14 001.
Le centre de recherche de Saclay recèle
des installations expérimentales telles que :
- les réacteurs de recherche Osiris et
Orphée et des « laboratoires chauds »
dans lesquels on examine des matériaux
très radioactifs derrière des
protections massives et par téléopération,
- des installations spécialisées dans le
traitement des effluents liquides et des
déchets solides radioactifs,
- mais également des laboratoires de
biologie et d’imagerie médicale
mettant en jeu des radioéléments
adaptés à l’étude du monde vivant, le
tritium (voir page 14) et le carbone 14
par exemple,
- un laboratoire national de métrologie
permettant notamment l’étalonnage
des appareils de radio-diagnostic et
de radiothérapie.
Il héberge aussi la plus importante usine
européenne de fabrication de trousses
de diagnostics médicaux à base de
radioéléments, qui fait partie de la
société CIS bio international, filiale du
Contact à l’Unité communication et affaires publiques
du centre CEA de Saclay : Tél. 01 69 08 52 10
Adresse postale : 91191 Gif-sur-Yvette Cedex

2
tion mise en place pour maîtriser notre
impact environnemental. Tous les résultats
de cette surveillance sont présentés
annuellement à la Commission locale
d’information 2 (CLI) et sont publiés dans
la plaquette «Surveillance de l’environnement,
bilan 2003 » jointe comme
chaque année à ce numéro du Journal
du centre CEA de Saclay.
Le dossier de ce trimestre présente ce
travail de contrôle, les équipes, les
méthodes et les moyens mis en œuvre.
Jean-Pierre Pervès
Directeur du centre CEA de Saclay
1 Les données figurent dans la plaquette
« Surveillance de l’environnement, bilan 2003 » jointe
à ce numéro du Journal du centre CEA de Saclay.
2 La Commission locale d’information du centre
CEA de Saclay est présidée par le Président du
Conseil général de l’Essonne. Elle est composée
d’élus locaux, de représentants des administrations
compétentes et d’associations.
1
2
3
4
Le nom des atomes
Un atome se caractérise par son nombre
de protons (identique à celui des
électrons) et par son nombre de
neutrons. Il est appelé par le nom de son
élément chimique, suivi de son nombre
total de nucléons (nombre de masse),
par exemple : carbone 14 ou iode 131.
Le nom de l’élément chimique permet
de connaître le nombre de ses protons.
Et du nombre de ses nucléons, par soustraction
du nombre de ses protons, on
peut déduire le nombre de ses neutrons.
CIS bio international est une entreprise spécialisée dans le marquage radioactif de
molécules, la fabrication de produits utilisés en médecine nucléaire pour la thérapie et
l'imagerie, ainsi que le diagnostic médical in vitro. Parmi les radioéléments conditionnés
sur place, on peut citer l’iode 131, un produit de contraste, le technétium 99m
(période radioactive de 6 heures), utilisé pour les scintigraphies et les sources de
cobalt 60 ou de césium 137 pour la curiethérapie.
Le réacteur nucléaire expérimental Orphée est un grand instrument au service de la
recherche européenne. Des physiciens, des chimistes et des biologistes utilisent ses
faisceaux de neutrons pour étudier la structure intime de la matière.
Le réacteur Osiris fournit à la recherche électronucléaire des moyens d’irradiation
exceptionnels. Les effluents gazeux de ces réacteurs sont essentiellement constitués
de gaz rares de courte période (argon 41 principalement et xénon 133).
Le Service de marquage moléculaire et de chimie bio-organique synthétise des molécules
marquées avec des radioéléments comme le carbone 14 ou le tritium pour des
tests précliniques sur le métabolisme des médicaments ou pour des aides au diagnostic.
Le marquage des molécules organiques par le tritium est effectué dans des boîtes-àgants
et le tritium inutilisé au cours de la réaction chimique est récupéré.
La station de traitement des liquides radioactifs centralise les effluents des différentes
installations du centre qui peuvent contenir des éléments radioactifs comme le
tritium, le carbone 14, le césium 137 ou le cobalt 60. Les liquides sont évaporés, les
concentrats sont conditionnés sous forme solide avant d’être confiés à l’ANDRA pour
être stockés dans l’Aube. Après contrôle, l’eau condensée constitue la majeure partie
des rejets liquides du centre. Une nouvelle station de traitement est actuellement en
construction.
> Surveillance les antennes de du l’environnement
centre CEA Saclay
Dossier
3
4
3

Surveillance de l’environnement
INFORMATION ET TRANSPARENCE
Deux arrêtés ministériels de 1978 et un arrêté
préfectoral de 1982 constituent le cadre
réglementaire spécifique au centre CEA de
Saclay.
Ces textes définissent les autorisations de rejets gazeux
et liquides, annuels et mensuels, jusqu’à certaines valeurs
limites et imposent une surveillance de l’environnement,
au niveau de l’air, de l’eau et de la chaîne alimentaire.
Cette réglementation est en train d’évoluer vers un arrêté
global pour le centre avec des autorisations spécifiques à
chaque installation.
Le centre CEA de Saclay rend compte aux différentes
autorités de tutelle en charge de la santé, de l’industrie et
de l’environnement, représentées par l’Autorité de sûreté
Les effets biologiques du rayonnement
nucléaire (ASN). L’ASN est composée d’un échelon
central, la Direction générale de la sûreté nucléaire et de
la radioprotection (DGSNR) et des Divisions de la sûreté
nucléaire et de la radioprotection (DSNR) qui la représentent
localement. Les DSNR font partie des Directions
régionales de l’industrie, de la recherche et de l’environnement
(DRIRE). Le centre de Saclay relève ainsi de la
DSNR d’Orléans.
Minitel, Internet, etc.
Le centre de Saclay transmet chaque mois à l’ASN les
résultats des contrôles de ses rejets et des prélèvements
effectués dans l’environnement. L’ASN vérifie le respect
par le centre des dispositions réglementaires et parallèlement,
fait procéder à une surveillance environnementale
par l’Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire
(IRSN), un organisme expert indépendant.
Des contrôles inopinés sont effectués au moins une fois
par an par la DSNR.
Des campagnes annuelles d’intercomparaison sont aussi
organisées par l’IRSN, afin de s’assurer de la compétence
des laboratoires d’analyses des exploitants.
Les résultats des mesures de surveillance des centres CEA
sont diffusés mensuellement sur le Minitel « MAGNUC »,
consultable par le 3614 et sur le site Internet asn.gouv.fr.
Le centre CEA de Saclay entretient des relations régulières
avec les collectivités locales et territoriales, notamment via
la Commission locale d’information (CLI). Il édite chaque
année une plaquette intitulée «Surveillance de l’environnement»
(jointe à ce journal).
Becquerels et sieverts
La radioactivité est mesurée en becquerels (Bq). Un becquerel correspond à
une désintégration par seconde. L’unité courante pour la mesure
de la radioactivité des rejets est le gigabecquerel (GBq), qui vaut un milliard
de becquerels.
Le sievert (Sv) est l’unité d’équivalent de dose qui exprime l’impact des
rayonnements sur la matière vivante. Cet impact tient compte du type
de rayonnement, de la nature des organes concernés et des différentes
voies de transfert : exposition directe, absorption par inhalation ou ingestion
de matières radioactives. Dans l’environnement, l’unité courante est
le millisievert (mSv), qui vaut un millième de sievert.
4

1
LES LABORATOIRES
DE L’ENVIRONNEMENT DU SPR
Au sein du Service de protection contre les rayonnements
(SPR), qui compte 112 personnes, 34 personnes réparties
dans deux laboratoires surveillent, mesurent et interprètent
l’impact du fonctionnement des installations du centre
CEA de Saclay sur le site et ses alentours dans un rayon
de 10 kilomètres.
Le Laboratoire de surveillance de l’environnement
(LSE) exploite notamment neuf stations de surveillance
en continu et deux centralisateurs de mesures de la
qualité de l’air et de l’eau.
Le Laboratoire de radioanalyse et de chimie de l’environnement
(LRCE) réalise annuellement plus de
40 000 analyses nucléaires dont 60% concernent l'environnement
(air, eau, chaîne alimentaire, etc…).
Législation
La législation nationale est une traduction en droit français de
directives européennes (Euratom), elles-mêmes inspirées par
des normes internationales. Ces normes émanent notamment
de la Commission internationale de protection radiologique
(CIPR), une autorité scientifique indépendante rassemblant
des médecins, physiciens et biologistes de tous les pays.
Pour le public, la dose annuelle légale d’exposition à la radioactivité
artificielle à ne pas dépasser est fixée à 1mSv/an
(un millisievert par an) hors exposition médicale.
Une expertise internationalement reconnue
La validité des mesures des laboratoires du SPR est attestée
par des comparaisons périodiques avec celles d’autres
laboratoires nationaux et internationaux. Elle est également
confirmée par des contre-expertises réalisées par des
laboratoires indépendants comme SUBATECH (laboratoire
mixte CNRS / Ecole des mines de Nantes / Université de
Nantes), le CRECEP (laboratoire des eaux de la ville de
Paris), la CRII-RAD (Commission de recherche et d'information
indépendante sur la radioactivité) sur demande de
la CLI. Des procédures rigoureuses d’étalonnages réguliers
garantissent la qualité des prestations au quotidien et le
raccordement aux étalons nationaux.
2
1 Entièrement dédié à la surveillance de l’environnement, ce
bâtiment centralise les données de surveillance de l’eau et de
l’air. Il abrite les appareils de contrôle des réseaux d’eau du
centre, les laboratoires de préparation d’échantillons et d’analyses
physico-chimiques, ainsi qu’une réserve d’eau recyclée.
2 Les mesures sur l’air et l’eau sont centralisées au SPR.
> Surveillance de l’environnement
5Dossier

Surveillance de l’environnement
L’AIR
Les cheminées de toutes les installations sensibles
du centre CEA sont équipées de filtres
destinés à réduire le plus possible l’émission de
radionucléides dans l’atmosphère et d’appareils
contrôlant la radioactivité des rejets gazeux.
A l’extérieur du centre, six stations de
surveillance analysent également la radioactivité
de l’air.
à retenir les particules fines (aérosols).
Les gaz qui traversent ces filtres sans être piégés sont
contrôlés en continu dans une chambre d’ionisation (voir
photo p. 8).
Des mesures plus sensibles encore sont effectuées en
différé dans le laboratoire d’analyse sur des échantillons
représentatifs prélevés en continu à la cheminée.
2
1
La manipulation de radioéléments en laboratoire est réglementée
pour protéger tant le personnel que les riverains.
Ainsi, dans le Service des molécules marquées, l’air est
renouvelé soixante fois par heure. Il est évacué par des
cheminées après avoir été filtré : «Ici, rien ne s’échappe
par les fenêtres !», souligne le chef d’installation, Sophie
Dézard. Près de 50 000 m 3 d’air par heure traversent huit
caissons équipés de filtres à très haute efficacité, destinés
Un tableau de bord de la radioprotection
Dans cette installation, comme dans les autres, la radioactivité
est mesurée à l’intérieur des laboratoires et en
sortie de cheminées. L’ensemble des données est reporté
en temps réel sur le tableau de contrôle des rayonnements.
Celui-ci est surveillé à la fois par les exploitants et
à un échelon centralisé, par les spécialistes de radiopro-
Analyses nucléaires, mode d’emploi
Au sein du Laboratoire de radioanalyse et de chimie de l’environnement
(LRCE), le laboratoire d’analyses nucléaires procède à quatre types d’analyse
qui permettent de mettre en évidence la présence éventuelle de radionucléides,
de faire la part de ceux qui sont naturels et de ceux qui sont artificiels et
de déterminer l’impact du centre CEA :
- La spectrométrie gamma : le rayonnement gamma* provoque des ionisations
quand il traverse la matière. Lorsqu’un voltage est appliqué à un
détecteur semi-conducteur, ces ionisations sont détectées comme des impulsions
électriques. La hauteur des impulsions dépend de l’énergie du rayonnement
gamma. En établissant une discrimination entre les hauteurs des
impulsions, on obtient un spectre de rayonnement gamma composé de «
pics » dont la position est caractéristique d’un radionucléide. Il est ainsi
possible d’identifier et de doser chaque élément.
- La scintillation liquide : elle consiste à mélanger un échantillon liquide à
un liquide dit « scintillant », c’est-à-dire qui a la propriété de convertir en
lumière visible le rayonnement alpha ou bêta à analyser. Les radioéléments
dits « bêta purs » comme le tritium et le carbone 14 contenus dans l’eau
sont analysés de cette manière.
- Le comptage global alpha-bêta : les compteurs proportionnels alpha-bêta
mesurent l’activité globale de tous les radionucléides par catégorie de
rayonnement (alpha et bêta).
- La spectrométrie alpha : la recherche d’émetteurs alpha comme le plutonium
238 nécessite d’isoler l’élément chimique plutonium par séparation
radiochimique au moyen, par exemple, d’une résine spécifique, puis de
fabriquer une source mince permettant la détection des particules alpha afin
de mesurer ensuite son activité.
6
* Voir le supplément « Surveillance de l’environnement, bilan 2003 »

Dossier
> Surveillance de l’environnement
3
tection du SPR. La moindre anomalie est détectée instantanément,
elle déclenche sur place des alarmes sonores et
un agent du SPR intervient aussitôt.
Des sentinelles de l’air
A l’extérieur du centre, six stations de surveillance de l’environnement
suivent sans relâche la qualité radiologique
des aérosols et des gaz de l’air ambiant. Dans chaque
station, près de 60 m 3 d’air à l’heure sont aspirés et traversent
un filtre qui retient les poussières ou aérosols afin
d’analyses. Plus de 1 400 m 3 d’air sont donc analysés
quotidiennement dans chaque station.
Les filtres sont comptés 1 en continu (voir Zoom), changés
quotidiennement, puis comptés à nouveau six jours plus
tard au laboratoire d’analyses nucléaires, le temps que la
radioactivité naturelle due au radon ait en grande partie
décru. Chaque mois, les filtres sont regroupés pour
1 Les mots en gras et en bleu sont expliqués dans l’encadré « Analyses
nucléaires, mode d’emploi » page 6.
1 A l’entrée de Saint-Aubin, un bâtiment en briques abrite des
appareils de surveillance de l’air. Cinq autres stations sont
situées à Saclay-Village, au Moulon, à Orsigny, au Val
d’Albian et à Villiers-le-Bâcle.
2 A l’intérieur des stations de surveillance de l’environnement,
des filtres journaliers à travers lesquels passent 1 440 m 3
d’air sont analysés par comptage alpha, bêta et gamma.
Chaque minute, ces données sont transmises au SPR.
4 5
3
4
5
En faisant «barboter» de l’air dans de l’eau, elle se charge en
tritium ou en carbone 14 présent dans l’air. L’eau est ensuite
analysée par scintillation liquide pour doser ces radionucléides.
Le laboratoire où sont produites des molécules marquées au
carbone 14 recèle une installation impressionnante de filtration
de l’air, de manière à ce que les aérosols ne s’échappent
pas dans l’atmosphère par la cheminée.
Chaque installation sensible est équipée de balises de radioactivité
et d’un tableau de contrôle des rayonnements qui
recueille les données. Une grande partie des balises des
installations sont surveillées en permanence par le Service de
protection contre les rayonnements.
7

Surveillance de l’environnement
Quelle dose ?
Une trentaine de dosimètres situés sur la clôture et à proximité
du centre sont relevés mensuellement et lus par les
spécialistes du SPR. Ces pastilles de verres radiophotoluminescents
voient leur structure cristalline perturbée sous
l’effet de rayonnements gamma et enregistrent ainsi des
«informations» qui sont restituées par lecture laser. Le
verre émet alors de la lumière d’intensité corrélée avec
celle du rayonnement.
1
Que retenir des mesures ?
(les chiffres précis figurent dans le supplément
«Surveillance de l’environnement, bilan 2003»)
Les mesures sur les gaz et sur les aérosols montrent la
nette prédominance de la radioactivité naturelle par
rapport à la radioactivité artificielle.
Elles font notamment ressortir la présence de radon et de
ses produits de décroissance, de césium 137, de carbone
14 et de tritium.
2
permettre une analyse cumulative par spectrométrie
gamma afin de rechercher avec plus de sensibilité encore
les éventuelles traces de radioactivité. Les gaz radioactifs
sont analysés en continu dans des chambres d’ionisation,
comme dans les installations. La teneur en iode est spécifiquement
surveillée.
Du gaz dans l’eau
Etant donné son rayonnement trop peu énergétique, un
gaz, le tritium (voir page 14), peut passer inaperçu dans les
chambres d’ionisation. L’analyse du tritium dans l’air est
effectuée par scintillation liquide à partir d’échantillons
d’eau de barbotage chargée en tritium atmosphérique.
Des pluviomètres destinés surtout à contrôler la teneur en
tritium des eaux de pluie complètent les moyens d’analyses
des stations de surveillance.
3
8

4
5
Le radon est un gaz radioactif naturel dont les produits de
décroissance, également radioactifs, s’agrègent à des
poussières. Il vient des roches du sous-sol, en quantités
variables suivant les conditions météorologiques.
Le césium 137, présent à des niveaux extrêmement bas,
est un radioélément artificiel qui provient des retombées
d’essais nucléaires aériens et de l’accident de Tchernobyl.
La présence de tritium et de carbone 14 est naturelle pour
une part. Elle résulte également des activités du centre
CEA.
L’impact dosimétrique sur l’air de l’activité du centre CEA de
Saclay, pour un habitant vivant à proximité immédiate du
site est de l’ordre de 0,001 millisievert par an, à comparer à
celui induit par le radon naturel et ses descendants, qui
s’élève à 1,2 millisievert par an.
1 Chaque filtre est daté. Celui-ci remonte au 27 mai 2004. Il a
été prélevé à Saint-Aubin.
2 Une chambre d’ionisation indique en temps réel la radioactivité
des gaz contenus dans l’air. Elle comporte deux cavités : l’air
filtré aspiré de l’extérieur circule dans l’une d’elles tandis que
l’autre, servant de témoin, scellée, n’est affectée que par le
rayonnement ambiant. Dans ces cavités, l’air est ionisé* sous
l’effet du rayonnement des gaz radioactifs et le courant
électrique résultant est proportionnel à l’intensité du rayonnement.
La contribution recherchée est obtenue par soustraction
entre les courants mesurés dans les deux cavités.
*Ionisé : le rayonnement arrache un ou plusieurs électrons aux
atomes et molécules de l’air, les transformant en ions.
3 Un appareil baptisé « piaff » piège dans des cartouches de
charbon actif l’iode 131 qui pourrait être contenu dans l’air en
cas d’incident, et les éléments de la même famille (les halogènes).
Ces cartouches sont analysées a posteriori par spectrométrie
gamma.
4 Dans ce spectromètre gamma, un robot introduit l’échantillon à
l’intérieur de l’appareil, juste au-dessus du détecteur de rayonnement
refroidi à l’azote liquide. Il est possible d’identifier les
radioéléments émetteurs gamma éventuellement présents et de
les doser individuellement. L’analyse dure 18 heures.
5 Les eaux pluviales sont recueillies dans des pluviomètres
journaliers, quadrimensuels et mensuels. De plus, les 1er, 8,
15 et 22 de chaque mois, des échantillons sont prélevés par
le SPR et envoyés à l’Institut de radioprotection et de sûreté
nucléaire (IRSN).
> Surveillance de l’environnement
Dossier
9Dossier

Surveillance de l’environnement
L’EAU
L’eau utilisée au centre CEA fait l’objet d’une
surveillance continue. Les effluents sont traités et
contrôlés. Les résultats des analyses sont communiqués
à la CLI et à l’Autorité de sûreté nucléaire.
Précisons que cet article ne concerne pas les liquides radioactifs manipulés dans les laboratoires, qui font l’objet de surveillances et de conditionnements
particuliers et ne sont en aucun cas rejetés dans l’environnement.
1
Le centre CEA constitue une petite ville dans laquelle plus
de 6 000 personnes travaillent quotidiennement.
La consommation d’eau s’élève annuellement à 3 millions
de m 3 , alors que le centre n’en achète que…1,2 million.
Cette économie substantielle est permise par la réutilisation
(recyclage) d’une grande partie de l’eau destinée aux
usages à caractère industriel.
Les effluents peuvent être de nature sanitaire – comme
ceux d’une agglomération – ou se charger parfois, suivant
l’utilisation de l’eau, en quantités minimes de polluants
chimiques et radioactifs.
L’eau sanitaire est traitée à l’intérieur du centre dans une
station d’épuration comparable à celle d’une agglomération.
L’eau utilisée pour les activités du centre CEA fait l’objet
de traitements spécifiques.
Dans tous les cas, les traitements effectués permettent de
ne rejeter que des eaux épurées dans le milieu naturel,
dans le respect des normes en vigueur.
Un maillage serré
L’eau est analysée en continu dans deux stations de
surveillance sur le centre CEA, qui centralisent les
données collectées dans les multiples points de contrôle
des réseaux.
L’équipe du SPR chargée des prélèvements recueille aussi
des échantillons d’eau en une quarantaine de points dans
les cours d’eau et les étangs avoisinants, ainsi que dans la
nappe des sables de Fontainebleau.
2
Le saviez-vous ?
Le chemin de l’eau
Après utilisation, les eaux épurées et contrôlées sont soit rejetées dans l’étang
de Villiers, situé dans l’enceinte du centre CEA, soit, plus généralement réutilisées
par le centre CEA (recyclage).
Le trop plein de l’étang de Villiers quitte le centre par l’aqueduc des Mineurs
pour se déverser successivement dans l’Etang vieux, puis dans l’Etang neuf (les
étangs de Saclay). Ces eaux rejoignent alors le ru de Vauhallan, puis la Bièvre.
Le cas échéant, l’eau utilisée pour des usages industriels peut être détournée
vers des cuves de rétention de grande capacité avant d’être rejetée.
3

4
de la nappe des sables de Fontainebleau, témoignant de
rejets anciens des puits de drainage et d’une infiltration
des eaux de pluie ou des eaux des étangs. Ces phénomènes
sont restés localisés et ne compromettent pas la
qualité radiologique de la nappe.
En surface, l’endroit où l’on enregistre la plus grande
teneur en tritium est l’aqueduc des Mineurs, à des
moments ponctuels.
L’impact des activités du centre sur l’eau est inférieur à
0,001 millisievert par an, à comparer au 0,1 millisievert par
an de la directive européenne sur l’eau potable.
> Surveillance de l’environnement
Dossier
Elle recueille aussi l’eau collectée dans des pluviomètres.
Différents prélèvements sont également effectués et
analysés indépendamment par l’IRSN (Institut de radioprotection
et de sûreté nucléaire) à la demande de
l’Autorité de sûreté nucléaire.
Des contrôles en cascade
Tous les échantillons d’eau sont analysés suivant les
mêmes procédures. Une fraction de l’échantillon est
évaporée lentement sur une coupelle et le résidu sec est
analysé par comptage alpha-bêta. Le tritium et le
carbone 14 sont systématiquement dosés par scintillation
liquide. Pour les échantillons de grand volume, il est possible
de concentrer les traces de polluants grâce à une résine
échangeuse d’ions. Cette résine capture les éléments contenus
dans quarante litres d’eau. L’échantillon se présente
finalement sous la forme d’une fine poudre brune (la résine
séchée avec les éléments piégés) qui est ensuite analysée
par spectrométrie gamma. Des mesures spécifiques sont
également effectuées pour doser les éventuels émetteurs
alpha (uranium, plutonium). A ces mesures nucléaires s’ajoutent
des analyses chimiques très nombreuses.
5
1 Les eaux sanitaires sont traitées sur place selon des processus biologiques
classiques (lit bactérien notamment). Les boues d’épuration sont stockées sur
le centre.
2 La production d’eau recyclée utilise 60% d’eau utilisée dans les
laboratoires pour des usages à caractère « industriel » (comme la
réfrigération) et 40% d’eau provenant de l’étang de Villiers situé sur le
centre. La station de traitement des effluents comporte notamment un lit
à sable de 80 cm d’épaisseur, visible au premier plan. Les boues
d’épuration sont stockées sur le centre.
Que retenir des mesures ?
(les chiffres précis figurent dans le supplément
«Surveillance de l’environnement, bilan 2003»)
L’ensemble de ces analyses montre que l’eau présente
une très bonne qualité radiologique, très supérieure à celle
requise pour les eaux potables, et qu’elle est conforme
aux normes imposées par le législateur.
Le principal radionucléide présent dans l’eau est le tritium.
En sous-sol, des concentrations légèrement plus élevées
en tritium que la moyenne sont notées à certains endroits
3
4
5
Les réseaux d’eau sont contrôlés en continu par des mesures chimiques (pH),
de conductivité électrique et d’activité gamma. Des analyses nucléaires
complètent ces mesures (dosages de tritium et de carbone 14, etc…). Des
échantillons moyens journaliers, mensuels et semestriels sont recueillis. Les
échantillons représentatifs de longue durée servent à rechercher la présence
éventuelle d’émetteurs alpha.
Les prélèvements permettent également de mesurer la conductivité, l’oxygène
dissous, la salinité, la turbidité et la température.
Au fond du tube appelé « piézomètre » (tube orange), une pompe remonte
l’eau de la nappe située à cet endroit à 40 mètres de profondeur. Avant un
prélèvement pour analyse, il faut pomper cinq fois le volume d’eau contenu
dans le piézomètre pour que le prélèvement soit représentatif.
11

Surveillance de l’environnement
LA CHAÎNE ALIMENTAIRE
L’herbe, les denrées alimentaires produites autour
du centre (fruits, légumes, lait…), les poissons
des étangs de Saclay, etc. sont prélevés et analysés
régulièrement. Dans la chaîne alimentaire, le
Le SPR achète chaque mois du lait, des fruits ou des légumes
produits sur le plateau de Saclay et prélève de
l’herbe. Il confie à l’association de pêcheurs du Centre
d’essais des propulseurs le soin de l’approvisionner en
Les tribulations
d’un bidon de lait
lait constitue un indicateur du transfert éventuel
de la radioactivité par voie atmosphérique vers
l’homme : aucun radioélément artificiel n’y est
détecté.
poissons. Chaque échantillon est ensuite conditionné et
traité par étuvage ou lyophilisation, puis broyage et homogénéisation,
pour pouvoir être soumis aux analyses
nucléaires.
6
La poudre obtenue est mise en
solution, puis introduite dans une
colonne contenant une résine
fixant préférentiellement
le strontium, qu’il soit stable
ou radioactif.
1
L’histoire commence par l’achat de cinq
litres de lait à la ferme de Coubertin, à
Saint-Rémy-lès-Chevreuse (Yvelines).
5
… il est ensuite « calciné » à 600°C
pendant 24 heures.
2
Il s’agit, bien entendu, d’analyser du lait
des vaches qui broutent dans
les prairies des environs ou
sont nourries avec le fourrage produit
sur place. Un demi-litre de lait est
congelé pour être conservé en
«échantillothèque».
3
4
Un demi-litre de lait est chauffé à
feu doux pour évaporer l’eau…
Trois litres de lait sont expédiés au laboratoire d’analyses
nucléaires pour une spectrométrie gamma.
L’illustration ci-jointe est un spectre gamma résultant
de cette analyse. Les radionucléides qui émettent des
rayonnements gamma sont identifiés et dosés. Seule
la présence de potassium 40 d’origine exclusivement
naturelle est détectée (pic de droite).
12

9
Pour connaître le rendement de séparation dans la
colonne, l’élément strontium stable est dosé avant
et après cette opération grâce à un appareil
d’absorption atomique.
Dossier
> Surveillance de l’environnement
8
Le résidu sec récupéré est analysé
par comptage bêta pour mesurer
sa teneur en strontium 90.
En l’occurrence, aucune trace
de ce radionucléide artificiel
n’est détectée.
10
Une fraction du lait est réservée à
la lyophilisation. D’abord congelé
à –30°C, le lait est disposé dans
des ballons de verre, sous vide
contrôlé. L’eau qu’il contient est
sublimée (passage de l’état de
glace à celui de vapeur) et
«condense» sous forme de glace
dans le récipient situé au centre
de l’appareil, refroidi à –60°C.
7
Une seconde solution permet
de récupérer une partie du
strontium ainsi fixé sur la
colonne, le liquide obtenu est
évaporé lentement dans des
évaporateurs automatiques de
manière à préserver sa composition
chimique.
11
L’échantillon aqueux obtenu par
décongélation de cette glace est ensuite
analysé par scintillation liquide pour
détecter l’éventuelle présence de tritium
et de carbone 14.
13

Surveillance de l’environnement
(les chiffres précis figurent dans le supplément
«Surveillance de l’environnement, bilan 2003»)
Ces analyses montrent que les produits prélevés présentent
une qualité radiologique très supérieure à celle
requise, et qu’ils sont conformes aux normes imposées
par le législateur.
Le lait est exempt de tout marquage radioactif artificiel.
Les poissons pêchés dans les étangs de Saclay contiennent
des traces de radionucléides artificiels, essentiellement
du carbone 14, du tritium et du césium 137. Le
niveau de radioactivité reste, là aussi, très en dessous des
normes sanitaires.
Les échantillons d’herbe, de fruits et de légumes révèlent
une teneur en tritium très souvent inférieure à la limite de
détection des appareils, pourtant très sensibles, ou très
proche de cette limite.
Pour donner un ordre de grandeur, il faudrait manger
chaque jour plus de 8 tonnes de fruits et légumes pour
1
Que retenir des mesures ?
atteindre les limites autorisées.
1 Chaque échantillon (herbes, terre, filets de poisson, grains de maïs etc.) est
conditionné de manière spécifique pour les analyses nucléaires.
Le tritium
Le tritium possède un proton unique, caractéristique de l’élément chimique
hydrogène, et deux neutrons. Présent en permanence dans l’environnement, il
est produit dans l’atmosphère sous l’effet de rayonnements cosmiques. D’autres
sources de tritium s’ajoutent à la production naturelle : les essais nucléaires
aériens et les rejets de l’industrie nucléaire.
Qu’il soit natureI ou artificiel, le tritium se dissémine très facilement dans
l’environnement car il se substitue à l’atome d’hydrogène, lui-même omniprésent
dans l’eau ou dans la matière organique. On le rencontre sous forme de
gaz (HT), d’eau tritiée (HTO) ou dans des molécules organiques. Il ne se
concentre pas dans la chaîne alimentaire. Il n’a pas de toxicité chimique. Il
émet un rayonnement bêta d’énergie trop faible pour provoquer une irradiation
externe. L’exposition au tritium ne peut donc se produire que par inhalation,
ingestion ou passage transcutané. Le tritium incorporé sous forme d’eau
tritiée s’élimine naturellement de l’organisme.
La radiotoxicité du tritium est faible puisqu’il faudrait absorber plus de
55 millions de becquerels de tritium pour atteindre le seuil maximal
d’exposition admis pour le public par an.
LA MÉTÉO
La station météo de Saclay transmet ses mesures
à Météo France et Airparif. En cas d’incident
accompagné d’une fuite de radionucléides dans
l’atmosphère, les experts du SPR pourraient
calculer en temps réel la dispersion du nuage et
les retombées au sol.
Le saviez-vous ?
Sur le mât météo, haut de 110 mètres, on mesure à différentes
hauteurs la température, la vitesse et la direction du
vent. Ces données en altitudes se justifient par la présence
de hautes cheminées sur le centre. Celle du réacteur
Osiris, la plus haute, s’élève à 45 mètres.
Un autre mât de 10 mètres permet également de mesurer
la direction et la force du vent.
L’état de stabilité de l’atmosphère est mesuré par le gradient thermique
(différence de température) calculé entre 100 mètres et 1,50 mètre.
L’atmosphère est instable lorsque la température est plus élevée au niveau
du sol qu’en altitude. Cette situation favorise la dispersion des polluants.
A l’inverse, si l’atmosphère est stable (température plus élevée en altitude
qu’au sol), les polluants se dispersent très peu.
Au niveau du sol sont réalisées des mesures de température,
d’ensoleillement, de pression, d’hygrométrie et de
précipitations.
Le projet de construction du centre de neuroimagerie
cérébrale en champ intense, NeuroSpin, à l’emplacement
de l’actuel mât météo, a amené le centre à élever un
deuxième mât, haut de 100 mètres, près de l’étang de
Villiers. Le premier ne sera démonté qu’après plusieurs
semaines de fonctionnement simultané des deux mâts
afin de valider les données fournies par le nouveau mât.

En visite à Saclay
Philippe Busquin, Commissaire européen chargé de la
recherche, Pervenche Berès et Harlem Désir, Députés
européens, sont venus visiter le centre CEA de Saclay le
lundi 17 mai dernier.
Jean-Paul Huchon, Président du Conseil régional d'Ile-de-
France, est venu le vendredi 2 juillet.
Ces deux visites se sont également déroulées en présence
de membres de la CAPS (Communauté d'agglomération du
plateau de Saclay), notamment de son Président, François
Lamy, Député-maire de Palaiseau et de représentants du
Président du Conseil général de l'Essonne, Michel Berson.
Le centre CEA de Saclay est en effet fortement engagé dans
de nombreux programmes européens ainsi que dans des
projets structurants pour la région et le département, tels que
NeuroSpin et Num@tec, auxquels le Conseil régional et le
Conseil général apportent un appui financier important.
Brèves
2
1
Ferme pédagogique du Bel Air
1
2
Jean-Pierre Pervès, Directeur du centre CEA, a présenté les
travaux du centre à ses visiteurs. De gauche à droite au
1 er plan : Jean-Pierre Pervès, Harlem Désir, Philippe Busquin.
Jean-Paul Huchon s'est exercé au maniement des bras télémanipulateurs
du PELECI (nouveau bâtiment du laboratoire
d'étude des combustibles irradiés).
du Conseil Général de l’Essonne, de la Caisse d’allocation
familiale de l’Essonne, de la municipalité de Villiers-le-
Bâcle et du CEA.
L’association accueille des classes et des groupes d’éducation
spécialisée (handicapés, réinsertion sociale,…) Elle
propose une palette d’activités dont une initiation au
quotidien de la ferme, une approche des principaux
écosystèmes régionaux, etc.
Des petits camps sont organisés pendant les vacances.
3
L’association « Les Amis de la Ferme pédagogique du Bel
Air » a repris les activités de la ferme du Bel Air à Villiersle-Bâcle.
Ce projet a été rendu possible grâce au soutien
de la Communauté d’Agglomération du Plateau de Saclay,
Contact :
Tél. : 01 69 41 04 95
Adresse : 19, route de Gif - 91190 Villiers-le-Bâcle.
3 La ferme est ouverte aux familles les week-ends et jours
fériés de 10 heures à 18 heures (entrée gratuite).
15

CONFÉRENCE CYCLOPE JUNIORS
Mardi 19 octobre 2004
Enquête sur le climat
Par Gilles Ramstein, Elsa Cortijo et Valérie Masson-Delmotte, climatologues au Laboratoire des sciences du climat et de
l'environnement (LSCE, Unité mixte de recherche CEA - CNRS) de Saclay
Le climat de la terre n'a pas toujours été celui que
nous connaissons. Comme Mars ou Vénus, notre
planète a traversé des bouleversements climatiques.
Dès l'origine, il y a 4,6 milliards d'années, la Terre, chauffée
par un soleil jeune et moins puissant, a échappé à la
glaciation, puis elle a connu des climats chauds avec de
rares périodes glaciaires globales.
Depuis 500 millions d'années, le visage de notre
planète, façonné par la tectonique des plaques, a beaucoup
influencé le climat. Enfin, au cours du dernier
million d'années, la Terre a connu des périodes chaudes
de quelques milliers d'années alternant avec de longues
périodes froides où le nord de l'Europe et de l'Amérique
était recouvert de gigantesques glaciers de plusieurs
kilomètres d'épaisseur. Parfois, le climat était agité de
soubresauts avec des changements de température
aussi brefs qu'importants.
Des milieux préservés
Il n'y avait pas de thermomètre, pas de mesures météorologiques,
personne pour noter le temps qu'il faisait. Comment
peut-on reconstituer le climat qui prévalait alors ?
l'on trouve des vestiges de l'environnement et en particulier
les restes des coquilles calcaires des micro-organismes
vivant lors de leur formation. C'est aussi le cas
des calottes de glace qui se sont constituées par accumulation
de la neige sur les régions polaires.
Des chercheurs mènent l’enquête à travers le globe pour
débusquer les traces laissées par le climat. Ils veulent
comprendre pourquoi et comment le climat a pu changer.
L'homme modifie fortement son environnement. Est-ce
que cela va changer le climat ? Comment ?
La Terre a été fortement marquée par ces climats
successifs, mais ces empreintes ont le plus souvent été
effacées par les modifications de l'environnement dues
en particulier à l'érosion ou à l'action de l'homme.
Heureusement, certains milieux ont été préservés du fait
de leur situation très particulière. C'est le cas des sédiments
qui se sont accumulés au fond des océans, où
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1
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Les carottages de glace permettent de reconstituer les climats du
passé.
Le Marion Dufresne est équipé pour les missions scientifiques
qui doivent amener les chercheurs à travers les mers.
Renseignements pratiques :
Accès : ouvert à tous, entrée gratuite
Lieu : Institut national des sciences et techniques
nucléaires, Saclay (voir plan)
Horaire : 20 heures
Organisation/renseignements : Centre CEA de Saclay,
Unité communication
et affaires publiques
Tél : 01 69 08 52 10
Adresse postale : 91191 Gif-sur-Yvette Cedex
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