Eau tritiée - Définition
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Introduction
| Eau tritiée | |
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| Général | |
| Nom IUPAC | |
| No CAS | |
| PubChem | |
| SMILES | |
| InChI | |
| Apparence | liquide |
| Propriétés chimiques | |
| Formule brute | ³H2O T2O |
| Masse molaire | 22,0315 ± 0,0003 g·mol-1 |
| Propriétés physiques | |
| T° fusion | 4,48 °C |
| T° ébullition | 101,51 °C |
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Sous forme chimiquement pure, l’eau tritiée (ou eau super-lourde) est une forme d'eau dans laquelle tout ou partie des atomes d'hydrogène a été remplacé par du tritium. L'eau tritiée ne doit pas être confondue avec l'eau lourde, qui est de l'oxyde de deutérium. Le tritium étant lui-même un radioisotope de période 12,32 années, l'eau tritiée pure est très fortement radioactive.
L'eau tritiée peut désigner des substances très différentes suivant la concentration en tritium, qui peut varier sur une échelle allant de 1 à 1015. Dans le contexte de l'environnement, ce que l'on désigne par « eau tritiée » est de l'eau contaminée au tritium, à des taux de dilution inférieurs à 10-12.
Oxyde de tritium
Dans sa forme pure (T2O ou 3H2O), on l'appelle aussi eau super-lourde ou oxyde de tritium, ou plus rarement oxyde de ditritium.
Dans cette forme, tous les atomes d'hydrogène sont substitués par du tritium. De l'hydrogène subsiste éventuellement à l'état de traces, conduisant à un mélange de T2O et de HTO en proportions variables.
Sous forme pure, T2O est extrêmement radioactif, avec une activité massique de 97 TBq/g. C'est une substance fortement corrosive du fait de la radiolyse.
Eau tritiée concentrée
De l'eau tritiée à 0.34% (185 TBq/l, soit 5000 Ci/l) est commercialisée en petite quantité et utilisée dans les sciences du vivant.
Les effluents qui résultent de ces expériences sont fortement polluants. À cette concentration, une goutte d'eau tritiée (de l'ordre de 1 mm3) a une activité de 185 MBq, ce qui suffit largement à rendre non potable une dizaine de mètres cubes d'eau.
Hydroxyde de tritium
Sous forme diluée, dès que la proportion de tritium devient minoritaire, l'eau tritiée est constituée majoritairement d'eau normale H2O, et de plus ou moins d'hydroxide de tritium, de formule HTO (3HOH). L'hydroxyde de tritium ne peut pas exister à l'état pur, à cause des échanges atomiques au sein de la solution. Ceux-ci conduisent à des échanges entre H2O, HTO et T2O, et maintiennent des traces de T2O, d'autant plus minoritaires que la proportion de tritium est faible.
L'activité massique de l'eau tritiée HTO (supposée pure) est de 54.1 TBq/g (54 100 TBq/l).
Solution d'eau tritiée
L'eau tritiée utilisé pour étudier l'effet biologique d'une exposition au tritium peut avoir une activité de l'ordre du méga-Becquerel par litre (MBq/l). La dilution du tritium à ces concentrations est du même ordre que celle de l'uranium dans l'eau de mer: de l'ordre du milliardième.
On a pu observer une augmentation des aberrations chromosomiques après exposition in vitro de cellules embryonnaires en culture à un stade très précoce du développement (période pré-implantatoire) et après exposition à de fortes activités (> kBq/mL) et/ou à des précurseurs d’ADN marqués au tritium.
Eau tritiée « de faible activité »
L'eau tritiée entre dans la catégorie « de faible activité spécifique » LSA-II pour le transport des matières dangereuse quand son activité est inférieure à 0.8 TBq/l (20.0 Ci/l). C'est l'ordre de grandeur des effluents tritiés.
L'eau tritiée « de faible activité » à 20 Ci/l contient 15 mg de HTO par litre d'eau (15 parties par million).
Cette « grande dilution » présente néanmoins une activité de 0,74 TBq·l-1 : c'est une puissance suffisante pour élever la température de l'eau d'un demi degré en moins d'une heure..
