N° 460-461 mars-avril 2021

L’estimation des radicaux induits par les rayonnements ionisants dans l’eau

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Sous-thème : Des rayonnements ionisants et des radioéléments...
Mots-clés : Radiolyse de l’eau, rendement radiolytique, radical hydroxyle, électron solvaté, grappe d’ionisation.
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Schéma du dépôt inhomogène de l’énergie des rayonnements dans l’eau.

L’effet des rayonnements ionisants sur l’eau, ou radiolyse de l’eau, signifie la coupure des liaisons de H2O par les radiations et le déclenchement des réactions chimiques menant aux produits de la radiolyse. La connaissance quantitative de cet effet est importante d’une part pour comprendre les mécanismes de la radiothérapie ou d’un accident nucléaire où l’homme serait irradié, l’eau étant la composante biologique prépondérante absorbant la majorité de l’énergie de l’irradiation. D’autre part, l’eau jouant le rôle de solvant dans les procédés nucléaires et les systèmes de refroidissement des installations nucléaires, il faut connaitre les voies de la décomposition de l’eau sous l’effet du rayonnement dans ces installations.

Depuis les premières observations de l’effet des rayonnements ionisants sur l’eau qui ont permis à Marie Curie de présenter la radiolyse comme « une électrochimie sans électrode », les recherches sur la radiolyse de l’eau ont progressé, en particulier grâce à l’avènement des techniques d’observation directe des radicaux depuis leur formation en moins d’une picoseconde. Récemment, les rendements radiolytiques de l’électron hydraté et du radical OH ont été mesurés de manière très précise. Ces résultats permettent d’ajuster les codes de calculs souvent utilisés pour estimer les réactions induites par les rayonnements ionisants dans diverses solutions aqueuses.