Transport of 137Cs And 239,240Pu with Ice-rafted Debris in the Arctic Ocean

Résumé

Le transport glaciel constitue le principal mécanisme responsable du transport des sédiments à grain fin depuis les zones côtières jusqu'à la fosse du bassin Arctique. La dérive des débris du transport glaciel pourrait constituer un important mécanisme de transport, depuis la plate-forme continentale jusqu'à la fosse marine, pour des radionucléides provenant d'activités connexes au cycle du combustible nucléaire, radionucléides qui sont éliminés vers les zones côtières arctiques de l'ancienne Union Soviétique. Dans cette étude, on a analysé 28 échantillons de débris de transport glaciel recueillis dans la glace arctique au cours d'expéditions effectuées de 1989 à 1995, en vue d'y déceler du 137Cs par spectrométrie gamma ainsi que du 239Pu et du 240Pu par spectrométrie de masse réalisée par thermo-ionisation. Les concentrations de 137Cs dans les débris de transport glaciel allaient de moins de 0,2 à 78 Bq/kg (poids sec). Les deux échantillons ayant les concentrations en 137Cs les plus élevées ont été recueillis à proximité de l'archipel François-Joseph, et leurs trajectoires régressives suggèrent qu'ils proviennent de la mer de Kara. Parmi les plus faibles valeurs de 137Cs, sept ont été mesurées sur des sédiments arrivés sur la plate-forme continentale nord-américaine en 1989 et 1995 et prélevés sur celle-ci moins de six mois plus tard. Les concentrations en 239Pu et 240Pu allaient d'environ 0,02 à 1,8 Bq/kg. Les deux valeurs les plus élevées venaient d'échantillons recueillis au centre du bassin Canada et près du Spitzberg; le calcul des trajectoires régressives suggère que le 239Pu est resté au moins 14 ans en circulation dans le bassin Canada et que le 240Pu tire son origine des environs de Severnaïa Zemlia (à la frontière de la mer de Kara et de la mer des Laptev). Tandis que la plupart des échantillons de débris de transport glaciel révélaient des rapports 240Pu/239Pu proches de la valeur moyenne (0,185) des retombées radioactives mondiales, cinq des échantillons affichaient des rapports inférieurs, allant de 0,119 à 0,166. Cette fourchette est caractéristique de mélanges de Pu provenant de retombées radioactives et du retraitement du Pu pouvant être utilisé à des fins militaires. Les trajectoires régressives de ces cinq échantillons suggèrent qu'ils proviennent de la mer de Kara ou des environs de Severnaïa Zemlia.