Isotopic evidence of natural uranium and spent fuel uranium releases into the environment

Abstract

Uranium and plutonium isotopes were measured in soils, sediments and waters in an area subject to the past and present discharges from the uranium conversion plant of Malvési (France). The isotopes (236)U and (239)Pu are well known activation products of uranium and they prove to be powerful tracers of spent fuel releases in soils and sediments. On the other hand (234)U and (238)U activities measured in waters can be used to distinguish between releases and background uranium sources. Such findings contribute to improve the monitoring of the actinides releases by nuclear fuel facilities (mining sites, conversion, enrichment and fuel plants, reprocessing plants).

Contribution des isotopes de l’uranium à l’expertise des sources de ce radioélément dans l’environnement

“…Une valeur un peu plus élevée (rapport de masse 236 U/ 238 U de l'ordre de 10 -5 ) est mesurée dans les sols et les sédiments influencés par les rejets de l'usine COMURHEX de Malvési, lors de l'étude menée par l'IRSN (Pourcelot et al, 2011b). Ce marquage de l'environnement provient des rejets opérés entre 1960 et 1982, lors de la purification de l'uranium de retraitement sur ce site.…”

“…Ainsi, les échantillons prélevés à l'aval immédiat du site de traitement témoignent de la concentration en uranium la plus élevée (> 100 µg. (Pourcelot et al, 2011b) (Fig. 4).…”

“…Enfin, le rapport d'activité 234 U/ 238 U a également été utilisé pour évaluer les conséquences dans l'environnement des rejets de l'industrie des engrais phosphatés, dans les matières en suspension et les eaux de surface (Perianez et Martinez-Aguirre, 1997) et l'uranium provenant de l'épandage de ces engrais, dans les eaux de drainage et les eaux de surface (Zielinski et al, 1997b(Zielinski et al, , 2000. En particulier, les eaux de drainage provenant des parcelles ayant été amendées avec des engrais phosphatés possèdent des concentrations élevées en uranium 'aval de l'usine COMURHEX de Malvési (11) (d'après Pourcelot et al, 2011b Pourcelot et al, 2011b).…”

Unexpected Lack of Deleterious Effects of Uranium on Physiological Systems following a Chronic Oral Intake in Adult Rat

“…For instance, average uranium levels in drinking water are in microgram-per-liter range (0.4  μ g/L throughout the world, [3]; 6.7  μ g/L in USA, [4]; 4  μ g/L in Canada [5]; 2.2  μ g/L in China [6]; or 2.22  μ g/L in France [7], but they may reach exceptionally the milligram-per-liter range in some specific areas, including some US states (2.5 mg/L [4]; 7.8 mg/L [8]) or southern Finland (9.2 mg/L [9]; 3.4 mg/L [10]). Anthropogenic utilization of uranium for civil, military, and nuclear fuel purposes leads to additional release of this radio element into environment, either around uranium mining sites [11, 12], uranium reprocessing plants [13], or following the use of depleted uranium (DU) in conflict zones [11, 14]. The persistent use of depleted uranium in weapon composition in the recent conflicts (Iraq in 1991 and 2001, Bosnia and Herzegovina in 1995, and Kosovo in 1999) continues to keep the scientific and social queries concerning the environmental contamination by such metal, as well as subsequent human exposure and possible consequences on health.…”

Utilisation des isotopes de l’uranium et du rapport U/Th pour évaluer le marquage des végétaux consécutif aux rejets d’uranium des installations du cycle du combustible

“…Ainsi, l'augmentation de l'activité en uranium est proportionnelle à l'anomalie du rapport massique 235 U/ 238 U (la valeur du fond radiologique est de 0,72 %), attestant, selon le cas, de la présence d'uranium appauvri ou d'uranium enrichi (Pettersson et Holm, 1992 ;Bellis et al, 2001 ;Howe et al, 2002 ;Pourcelot et al, 2011b). De la même façon, une matrice de l'environnement influencée par les rejets de l'uranium de retraitement (URT) est marquée par la pré-sence de l' 236 U (isotope artificiel) (Ketterer et al, 2003 ;Lloyd et al, 2009 ;Pourcelot et al, 2011c ;Tortorello et al, 2014).…”