Les particules de plutonium radioactif provenant d'essais nucléaires sont restées élevées dans la stratosphère pendant plus de 50 ans, et des éruptions volcaniques telles que Eyjafjallajökull, en Islande, en 2010 peuvent amener ces particules dans la basse atmosphère, ont annoncé des chercheurs le 7 janvier dans Nature Communications . Ils soulignent toutefois que les concentrations de particules dans la basse atmosphère sont faibles et ne menacent pas la santé humaine.
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Entre 1945 et 1998, des pays du monde entier ont testé des armes nucléaires sous terre, sous l'eau et dans l'atmosphère. Les essais atmosphériques menés dans les années 50, 60 et 70, ainsi que la combustion d'un satellite SNAP-9A alimenté au plutonium en 1964, ont créé des débris radioactifs qui se sont attachés à des particules dans l'air, appelées aérosols. Dans la troposphère, la partie la plus basse de l'atmosphère s'étendant du sol à environ 17 à 20 kilomètres d'altitude, ces particules ont disparu en l'espace de quelques semaines à quelques mois. Mais une combinaison de facteurs, tels que la tropopause, semblable à une barrière, garde les particules dans la stratosphère (la couche suivante, s’étendant sur environ 50 kilomètres) plus longtemps. Mais combien de temps?
Des études effectuées dans les années 1960 et 1970, au cours desquelles des aérosols et des ballons ont été prélevés sur des aérosols, ont montré que la plupart des particules radioactives restaient dans la stratosphère pendant environ un à quatre ans. Les particules plus grosses, de l'ordre de 1 à 10 micromètres, s'installent encore plus rapidement et ne durent que quelques semaines à quelques mois dans la stratosphère. (Les particules n'ont pas simplement disparu; elles ont pénétré dans la troposphère lors d'interruptions de la tropopause qui permettent un mélange entre la troposphère et la stratosphère, événements qui surviennent le plus souvent au printemps.) Les essais nucléaires ayant été effectués il y a si longtemps, tous ces Les scientifiques avaient conclu que la plupart des particules stratosphériques devraient avoir disparu.
L’éruption de Eyjafjallajökull en 2010 a commencé à faire croire aux scientifiques que ces conclusions pourraient être fausses. Lors de l'éruption du volcan, des chercheurs suisses ont commencé à prélever des échantillons d'aérosols de la troposphère et ont trouvé des concentrations élevées de particules radioactives. Les niveaux de plutonium et de césium (autre sous-produit des essais nucléaires) étaient jusqu'à trois ordres de grandeur plus élevés que les niveaux trouvés dans les aérosols au sol. Ces mesures contredisaient les études antérieures sur les aérosols, qui avaient révélé des niveaux bas dans toute la troposphère; quelque chose était en place.
José Corcho Alvarado de l'Hôpital universitaire de Lausanne et ses collègues ont rassemblé des données sur les aérosols recueillies par des avions militaires en Suisse pendant presque toutes les années, de 1970 à 2004, ainsi que des données similaires. a utilisé ces données pour créer un modèle de répartition des particules radioactives dans l'atmosphère en Suisse de 1970 à nos jours.
La majorité du plutonium dans la stratosphère, ont-ils calculé en se basant sur les concentrations et les taux de décroissance, doit y avoir été déposée entre 1964 et 1982. Cela concorde avec l'hypothèse selon laquelle les essais nucléaires et la rupture d'un satellite sont les plus grandes sources de particules radioactives dans l'atmosphère. . Le plutonium reste dans la stratosphère pendant une moyenne de 2, 5 à 5 ans, révèle leur modèle, mais une petite quantité reste en circulation dans la stratosphère.
"Nos résultats montrent que des fractions significatives d'aérosols radioactifs ... restent dans la stratosphère pendant des périodes de plusieurs décennies", écrivent les chercheurs.
En ce qui concerne la manière dont le plutonium radioactif s'est probablement retrouvé dans le panache de cendres du volcan, voici ce que proposent les chercheurs: L'éruption a provoqué le contact de plusieurs milliers de tonnes de roche en fusion avec la glace. Cette interaction a créé une énorme explosion qui a projeté de la vapeur et des particules dans l'air, poussant des cendres à grain fin et des gaz tels que le dioxyde de soufre dans les régions inférieures de la stratosphère. Les particules de cendres et de soufre capturaient le plutonium et le césium de la stratosphère et entraînaient les éléments radioactifs dans la troposphère.
"La forte éruption volcanique du volcan Eyjafjallajökull a redistribué les radionucléides anthropiques [particules radioactives provenant d'activités humaines] dans la basse atmosphère", écrivent les chercheurs.
Les gens ne doivent pas s'inquiéter de la radioactivité: une personne née après les tests ne risque pas de contracter le cancer à partir de particules de plutonium présentes dans la stratosphère. Mais cela suffira peut-être à aider les scientifiques qui étudient le mouvement des particules dans l'atmosphère, car les particules radioactives agissent comme des indicateurs de la circulation de l'air.
