Iode 131

Iode radioactif : un produit de fission dangereux et de courte durée

L’iode 131 est un radioisotope dont la demi-vie très courte de 8,02 jours le rend très radioactif. Fréquemment utilisé à faibles doses dans les thérapies contre les cancers de la thyroïde, c’est aussi l’un des produits de fission les plus redoutés en cas de rejet accidentel dans l’environnement.

Radiotoxicité de l’iode 131
La toxicité radioactive de l’iode 131 est mesurée par un « facteur de conversion de la dose d’ingestion » qui permet de calculer la dose efficace résultant de l’ingestion d’une activité donnée d’un radioélément. L’iode 131 ingéré est dangereux car il affecte principalement la glande thyroïde qui joue un rôle fondamental dans le développement de l’enfant. La toxicité de l’iode radioactif varie fortement avec l’âge, les tout-petits, les jeunes enfants et les adolescents étant beaucoup plus sensibles que les adultes.
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En médecine, l’iode 131 est principalement utilisé pour étudier le fonctionnement de la thyroïde bien qu’il puisse également être employé dans le traitement de l’hyperthyroïdie ainsi que du cancer de la thyroïde. La première production d’iode 131 en France a eu lieu en 1949 au Fort de Chatillon, site du premier réacteur atomique Zoe, avant que la fabrication ne soit transférée au centre de recherche nucléaire de Saclay. L’isotope était pourtant utilisé depuis 1942 dans le traitement du cancer de la thyroïde.
Bien qu’utilisé à faible dose pour les examens médicaux, l’iode 131 est un traceur idéal pour une utilisation chez l’homme. Il suffit d’insérer quelques atomes radioactifs dans la circulation sanguine pour que le parcours de l’iode puisse être suivi avec précision. Les atomes s’intègrent dans des molécules qui se transforment finalement en hormones thyroïdiennes ; ceci est particulièrement intéressant, étant donné que l’iode se fixe exclusivement sur la glande thyroïde. La scintigraphie aux rayons gamma permet donc de suivre l’activité de la thyroïde et de signaler l’apparition d’éventuelles anomalies. Ces dernières années, l’iode 131 a été abandonné au profit d’un autre isotope, l’iode 132 – un émetteur gamma dont la demi-vie n’est que de 13,2 heures.
Des doses plus fortes d’iode 131 sont également utilisées dans les thérapies radioactives visant à traiter les cancers de la thyroïde. L’iode est introduit dans la circulation sanguine de la même manière, et la courte trajectoire des particules bêta émises garantit que le rayonnement ne touche qu’une partie relativement petite du corps.
L’iode 131 est également un produit de fission redouté, posant comme lui le principal risque de contamination à court terme en cas de rejet accidentel de déchets. D’un point de vue chimique, l’iode est un halogène (de structure similaire au chlore et au fluor) et sa grande volatilité fait qu’il se transforme facilement en vapeur violette.

Epinards contaminés par l’iode 131
Des épinards cultivés dans le nord-est du Japon ont été contaminés par la radioactivité de l’accident de Fukushima en mars 2011. Les poussières radioactives ont déposé des atomes d’iode-131 sur les feuilles larges des épinards, conduisant à leur interdiction de vente. L’iode-131 est le rejet radioactif le plus redouté après un accident nucléaire en raison de sa fixation par la thyroïde. Mais – contrepartie de sa haute activité – la quantité d’iode-131 est divisée par 2 tous les 8 jours, par 2500 tous les 3 mois. Au bout d’un an, il ne reste plus de traces d’iode dans les aliments.
Eugène Hoshiko / AP

Volatils et très mobiles dans l’environnement car volatils, les isotopes radioactifs de l’iode suivent les processus habituels de transfert vers la chaîne alimentaire : dispersion, dépôts, absorption par les feuilles des plantes, absorption par les racines, ingestion par les animaux et les hommes. Ingéré par les animaux pendant la lactation, l’iode déposé sur l’herbe se retrouve dans le lait quelques heures après l’ingestion, le maximum apparaissant après trois jours.
Après un accident nucléaire ou de radioactivité, l’iode-131 doit être surveillé dans la chaîne alimentaire pendantplusieurs semaines, jusqu’à ce que le radionucléide disparaisse, notamment dans le lait et les légumes, en particulier les légumes à grandes feuilles comme les épinards et la laitue. L’eau doit également être surveillée.
Dans tous les cas, la radioactivité élevée de l’iode 131 est quelque peu compensée par son taux de désintégration élevé, le niveau d’activité diminuant d’un facteur 1000 tous les quatre-vingts jours. Il existe également des procédures nous permettant de nous en protéger avant sa désintégration.
D’autres isotopes radioactifs de l’iode ont des durées de vie très courtes comme l’iode-132 et l’iode-133 dont les périodes sont de 20,8 et 2,3 heures. Ces isotopes délivrent la quasi-totalité de leur radioactivité dans les premiers jours qui suivent l’arrêt d’un réacteur.

Décroissance radioactive des radioisotopes de l’iode à vie courte
En plus de l’iode-131, deux autres isotopes radioactifs de l’iode sont à considérer après un accident nucléaire : l’iode-133 et 132 (périodes de 20,8 heures et 2,3 heures). L’iode-132 provient de la désintégration du tellure-132 (période de 3,2 jours), En utilisant les données préliminaires publiées sur les activités rejetées après l’accident de Fukushoma, la figure montre l’activité des radioisotopes de l’iode pendant les sept premières semaines consécutives à l’accident. Les rejets dans l’environnement ont eu lieu 1 à 3 jours après le tsunami et l’arrêt des réacteurs. L’iode-133 avait déjà pratiquement disparu au moment des premiers rejets. L’iode-132 qui suit de près la désintégration du tellure disparaît en trois semaines. Au terme de ces sept semaines, il ne reste plus que l’iode-131 qui a diminué 38 fois.
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L’iode 129, autre isotope de l’iode, est l’un des produits de fission à longue durée de vie qui doivent être pris en compte dans le traitement des déchets radioactifs. La demi-vie de l’iode 129 est de 15,7 millions d’années.
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