Tritium from Ecosystem to Man - Study of mechanisms and constants that govern equilibrium and different pathways
Le tritium de l'Ecosystème à l'Homme - Etude des mécanismes et des constantes qui régissent les équilibres et différentes voies de transfert
Résumé
Tritium is the radioactive isotope of hydrogen. It can be integrated in most of the biological molecules. Even if its radiotoxicity is weak, effects of tritium could be increased if it can concentrate in some critical compartments of beings. In order to better understand the tritium circulation in the environment and highlight constants of transfer between compartments, we have studied the tritiation of different agricultural matrices chronically exposed to tritium. The first step of our study is the validation of the different techniques used to prepare our sample. We have also demonstrated that it was possible to store environmental samples in the Valduc centre and have underlined some biases due to the extraction of free water. Some ways of improvements are proposed. A hypothesis has also been formulated on the origin of an original isotopic fractionation effect during the extraction of the free water of milk. In the environmental study, the specific activities measured on plants confirm the importance of the atmospheric exposure on their tritiation. No difference in the tritiation has been measured between wheat, barley and colza. Some differences have been measured in the tritiation of some organic components of vegetal matrices. These results underline the interest of continuing this kind of study. We have also compared the tritiation of the main hydrogenated components of milk,first, component to component, then, sample to sample. Some origins of the measured differences have been shown. We have demonstrated the correlation between the specific activities of drinking water and the free water of milk as between the tritiations of dry matter of cattle's food and of the main organic components of milk. Our results show also the importance of the metabolism on the distribution of tritium in the different compartments. The overall synthesis of our results show the importance of the dilution of hydrogen in the considered environmental compartments, above the isotopic effects, even in a food chain chronically exposed to tritium.
Le tritium est l'isotope radioactif de l'hydrogène. Il est capable d'intégrer la plupart des molécules biologiques. Bien que sa radiotoxicité soit faible, les effets du tritium seraient augmentés s'il était capable de se concentrer dans des compartiments critiques du vivant. Afin de mieux comprendre la circulation du tritium dans l'environnement et mettre en évidence les constantes de transfert entre compartiments, nous avons étudié la tritiation de différentes matrices agricoles exposées chroniquement à du tritium. La première étape de notre démarche est la validation des techniques mises en oeuvre dans la préparation des échantillons. Nous avons démontré la possibilité de stocker des échantillons environnementaux à Valduc et avons mis en évidence différents biais liés à l'extraction de l'eau. Des solutions ont été proposées. Une hypothèse est formulée sur l'origine physique du facteur de séparation isotopique original que nous avons mis en évidence lors de l'extraction de l'eau du lait. Dans l'étude environnementale, les mesures faites sur les végétaux confirment l'importance de l'exposition atmosphérique dans la tritiation de la plante. L'absence de différence liée à l'espèce dans la tritiation de la matière sèche a été démontrée. La diversité des résultats obtenus sur la tritiation des différentes fractions de matrices végétales encouragent la poursuite de cette voie de recherche. Nous avons comparé la tritiation des principales fractions hydrogénées du lait, d'abord entre elles puis entre échantillons afin de mettre en évidence les facteurs à l'origine des différences observées. Nous avons ainsi montré la très grande corrélation entre l'eau d'abreuvement et l'eau libre du lait ainsi qu'entre les activités tritium de la matière sèche du bol alimentaire et des fractions organiques du lait. Nous avons également mis en évidence l'importance des paramètres métaboliques dans l'excrétion du tritium dans le lait. La synthèse de ces résultats montre l'importance des effets de la dilution de l'hydrogène dans les compartiments considérés devant les mécanismes de discrimination isotopique, y compris au sein d'une chaîne alimentaire exposée chroniquement dans son ensemble.
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