Laboratoire / Analyses

Analyses d’échantillons au laboratoire de la CRIIRAD

Démarche à suivre pour faire réaliser une analyse

Dans tous les cas, il est indispensable d’adresser une demande au laboratoire de la CRIIRAD, si possible par courriel, à l’adresse laboratoire@criirad.org ou à défaut par téléphone au 04 75 41 82 50.

Aucun échantillon ne doit être adressé au laboratoire sans accord préalable.

L’équipe scientifique doit en effet avant tout s’assurer que l’objectif et les besoins de la personne qui souhaite faire réaliser l’analyse sont bien compris et que le laboratoire de la CRIIRAD sera effectivement en capacité de répondre à la demande (objectif recherché, type de substance radioactive recherchée, précision de la mesure, délais de réalisation).

La première étape est donc de bien préciser sa demande, la nature de sa question, d’expliquer pourquoi on souhaite faire réaliser une analyse de radioactivité. Est-ce par pure précaution ? Est-ce lié à des doutes particuliers (présence d’installations potentiellement polluantes dans le secteur, inquiétudes sur la situation sanitaire) ?

Cette démarche préliminaire permettra également au laboratoire de préciser les types d’analyses à réaliser, leur tarif et de vérifier que la prise en charge de l’échantillon ne présente pas de risques par exemple lors du transport ou lors de son traitement par le personnel du laboratoire.

Le laboratoire de la CRIIRAD est en capacité d’apporter des conseils et de réaliser des analyses sur de nombreux problèmes en rapport avec la radioactivité mais il n’a pas de compétence spécifique pour les pollutions liées aux ondes électromagnétiques non ionisantes (lignes à haute tension, téléphones portables, micro-ondes), aux nanotechnologies et aux substances chimiques. Pour certaines études et expertises, le laboratoire de la CRIIRAD peut cependant coordonner la réalisation de contrôles chimiques auprès de laboratoires partenaires en complément aux contrôles radiologiques.


Types d’échantillons pouvant être analysés

Le laboratoire de la CRIIRAD réalise couramment des analyses sur les types d’échantillons suivants (liste non exhaustive) :

Aliments (fruits, légumes, céréales, miel, baies, viande, gibier, poisson, plantes aromatiques,
lait, champignons, vin)
Bioindicateurs aquatiques (plantes aquatiques, algues, faune marine)
Bioindicateurs terrestres (mousses terrestres, herbe, couvert végétal)

Matières premières
Matériaux de construction
Bois, sciure, cendres
Engrais, tourbes

Sol
Sédiments
Boues

Eau (eau potable, eau de rivière, eau de mer)
Précipitations (pluie, neige)
Lixiviats

Air
Surveillance de la radioactivité atmosphérique
Radon dans l’air
Filtres d’aspirateurs
Frottis sur des surfaces à tester

Types de radionucléides détectés par le laboratoire de la CRIIRAD

En général, le type d’analyse recommandé par le laboratoire de la CRIIRAD est la spectrométrie gamma haute résolution. Cette méthode que la CRIIRAD pratique depuis 1986 permet en effet de répondre à de nombreux besoins puisqu’elle permet de détecter et de quantifier :

Les principaux radionucléides naturels
  • Dans la chaîne de l’uranium 238 : thorium 234, protactinium 234m, thorium 230, radium 226, radon 222, plomb 214, bismuth 214, plomb 210
  • Dans la chaîne de l’uranium 235 : uranium 235, protactinium 231, thorium 227, radium 223, radon 219, plomb 211
  • Dans la chaîne du thorium 232 : actinium 228, plomb 212, bismuth 212, thallium 208
  • Le potassium 40
  • Le béryllium 7
De nombreux radionucléides artificiels émetteurs gamma (liste non exhaustive)

Il s’agit par exemple de : sodium 22 - chrome 51 - manganèse 54, - cobalt 57, 58 et 60 –fer 59 - zinc 65 –zirconium 95 - technétium 99m, ruthénium/rhodium 106 - argent 110m – indium 111 - antimoine 125, iode 123, 125, 129, 131, 132 – baryum 133 - césium 134, 136, 137 - cérium 144 – europium 154 – thallium 201, américium 241, etc…).

Ce type d’analyse est utile pour rechercher des contaminations liées aux sources suivantes :

  • retombées des essais nucléaires particulièrement intenses dans les années 50/60,
  • retombées de la catastrophe de Tchernobyl (avril 1986)
  • retombées de la catastrophe nucléaire de Fukushima (mars 2011)
  • fonctionnement et rejets des installations nucléaires civiles et militaires, laboratoires de recherche, etc..
  • pratiques de médecine nucléaire (examens de scintigraphie, thérapies mettant en œuvre des sources non scellées).

Une spécificité du laboratoire de la CRIIRAD est d’examiner l’ensemble du spectre gamma entre 20 keV et 1,8 MeV de manière à ne pas « passer à côté » d’un polluant radioactif émetteur gamma présent dans l’échantillon mais dont la détection n’aurait pas été demandée.

Radionucléides spécifiques

Un certain nombre de substances radioactives ne sont pas détectables par spectrométrie gamma. Il peut s’agir de radionucléides qui n’émettent pratiquement que des rayonnements bêta (tritium, carbone 14, strontium 90, technétium 99, plutonium 241, etc..) ou alpha (polonium 210, plutonium 238-239-240, etc..).

Pour déterminer l’activité de ces radionucléides, il faut alors réaliser des analyses spécifiques qui peuvent représenter un coût élevé. Certaines de ces analyses peuvent être effectuées au laboratoire de la CRIIRAD (tritium par exemple), d’autres sont effectuées en partenariat avec d’autres laboratoires français ou à l’étranger. Un échange préalable avec l’équipe du laboratoire de la CRIIRAD permet de mettre en place la stratégie analytique la mieux adaptée.

Il est souvent judicieux de commencer par une analyse par spectrométrie gamma dont les résultats permettront de décider s’il est utile de réaliser des analyses complémentaires plus ciblées. Par exemple, la détection d’américium 241 (émetteur alpha et gamma) dans un échantillon analysé par spectrométrie gamma peut justifier la réalisation d’analyses complémentaires afin de rechercher la présence des isotopes du plutonium. Tout dépend du contexte. C’est là qu’intervient l’expérience de l’équipe scientifique du laboratoire.

Cas particulier des contrôles de radioactivité des eaux

Conseils du laboratoire de la CRIIRAD

La stratégie d’analyse d’échantillons d’eau va dépendre du contexte.

Le laboratoire de la CRIIRAD peut contrôler l’activité de l’eau, dans l’environnement (fleuves, canaux, nappes, milieu marin…) mais aussi de l’eau directement bue par les citoyens (captages, eau du robinet, eau minérale).

Dans certains cas, il peut être pertinent de doser directement certaines substances radioactives dont la présence est suspectée. Par exemple, dans l’eau d’un puits proche d’une ancienne mine d’uranium il est pertinent de rechercher en priorité les éléments de type uranium, radium 226, radon 222, plomb 210, etc... Dans une eau de rivière proche d’un site nucléaire dont on sait qu’il manipule et rejette du tritium, cet élément doit être contrôlé en priorité, etc… Les scientifiques du laboratoire de la CRIIRAD vont alors conseiller la personne sur la méthodologie la mieux adaptée.

S’il s’agit par exemple d’un contrôle réglementaire portant sur des eaux destinées à la consommation humaine, la réglementation impose de mesurer 3 paramètres :

  • L’indice d’activité alpha globale
  • L’indice d’activité bêta globale (et le potassium)
  • L’activité du tritium (radionucléide émetteur bêta)

Le dosage du tritium est effectué au laboratoire de la CRIIRAD, par scintillation liquide, avec une grande sensibilité de détection (possibilité de détecter des activités de 2 Bq/l et en dessous).

La mesure des activités alpha et bêta globale est confiée à d’autres laboratoires.

En fonction des résultats de ce « dépistage » la réglementation impose la réalisation d’analyses complémentaires si des critères d’activité sont dépassés (0,1 Bq/l pour l’activité alpha globale, 1 Bq/l pour l’activité bêta globale résiduelle (lien vers lexique) et 100 Bq/l pour l’activité du tritium).

Cette méthodologie officielle présente des faiblesses.

Elle ne prend pas en compte, par exemple, la problématique du radon dissous dans l’eau (gaz radioactif naturel émetteur alpha). Pour certaines eaux, en particulier d’origine souterraine, la concentration en radon peut pourtant contribuer à l’essentiel de la dose reçue par le consommateur.

Exemple :
Sur une eau potable distribuée dans un village du Limousin et prélevée par la CRIIRAD en décembre 2009, la méthodologie de contrôle officielle et réglementaire aboutit à évaluer à 0,3 milliSievert la dose annuelle reçue par une personne qui boit 2 litres d’eau par jour. Cette dose est liée à 85 % à la présence de plomb 210 naturel (émetteur bêta gamma) dont l’activité est d’environ 0,5 Bq/l. Les analyses réalisées au laboratoire de la CRIIRAD montrent pourtant que l’échantillon présente une activité en radon 222 dissous élevée (1 230 Bq/l), ce qui entraîne une dose annuelle comprise entre 3,1 et 9 milliSievert par an. Dans cet exemple, le respect de la méthode « règlementaire » conduit à sous estimer la dose réelle d’un facteur 11 à 30.

C’est pourquoi la CRIIRAD demande une révision de la réglementation sur le contrôle radiologique des eaux de consommation et recommande - pour certains types d’eau - que soit vérifiée l’activité du radon 222 dissous dans l’eau.

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Vu le responsable du laboratoire, B. Chareyron, le 19/1/2012