Le nickel 63, noté Ni, est l'isotope du nickel dont le nombre de masse est égal à 63 : son noyau atomique compte et avec un spin 1/2- pour une masse atomique de . Il est caractérisé par un excès de masse de et une énergie de liaison nucléaire par nucléon de . C'est un radionucléide qui n'existe pas dans la nature. Ce radioisotope synthétique ne peut qu'être artificiellement produit dans des installations nucléairesIRSN, Fiche IRSN consacrée à cet Isotope dans l'environnement.
Il a été commercialisé sous forme de et de (Eedy et al 1986).
Une application pour des batteries à radionucléide vient d'être proposée par l'entreprise chinoise Betavolt Technology. Cette batterie de 3 V permettrait d'assurer une puissance de 100 microwatts durant 50 ans, soit de quoi fournir une énergie totale de 0,044 kWh.
Caractéristiques
C'est un émetteur β pur. Activité massique : . Sa période radioactive (demi-vie) est de et en se dégradant, il donne naissance à un isotope de cuivre stable (63Cu). Émission(s) principale(s) par désintégration (rendement d’émission %) : (Nuclides 2000, 1999).
Origines
Le Ni est principalement l'un des produits d'activation présent dans les lieux de stockage de déchets faiblement radioactifs issus du cycle du combustible nucléaire. Beaselay (1986) a estimé qu'Beasley TM (1986) Nickel-63 in Columbia river sediments below the Hanford reservation. J. enviro. radioactiv, 4:1-10.. Il peut être trouvé à proximité de sites nucléaires, à la suite de fuites, éventuellement associé au tritium (voir article Tritium dans l'environnement). Les explosions nucléaires et essais nucléaire atmosphériques en produisent également. Il a par exemple été détecté en 1954 sur l'atoll de Bikini jusqu'à par gramme d’échantillonCMBEEP (1975), Committee on Medical and Biologic Effects of Environmental Pollutants, 1LFNHO, Division of Medical Sciences, National Research Council, National Academy of Sciences, Washington D.C., pp 38-39. On estime que les radioisotopes du nickel ne sont plus présents dans l’atmosphère terrestre. Il en reste dans le sol et les sédiments, par exemple mesuré en SuèdeHolm & al., 1992 à hauteur de en termes de radioactivité, sans que la catastrophe de Tchernobyl ait en 1986 significativement augmenté ce taux. Il peut être présent dans les déchets de certains laboratoires.
Cinétique environnementale
Selon les données disponibles, le Ni déposé sur le sol y est adsorbé pour environ 90 %Coughtrey et Thorne, 1983.
Dans l'eau douce, il tend à se fixer dans les sédiments ou sur les particules en suspension, et peut contaminer les algues et plantes aquatiques. Certaines plantes le bioaccumulent très fortement (phytoremédiation possible).
Comme de nombreux métaux de transition, il est d'autant plus soluble et mobile dans le sol que le pH est bas (conditions acides). Il peut être complexé et capté par divers agents chélateurs (EDTA, DTPA, oxalate, citrate, etc.) qui peuvent diminuer sa sorption sur les minéraux des sols (Swanson, 1982 cité par l'IRSN)
Les végétaux peuvent le capter, avec une répartition plutôt homogène dans la plante (pas d'accumulation particulière dans les graines, fruits ou tubercules).
Les animaux peuvent l'ingérer et se contaminer. Les mammifères en rejettent une grande partie dans les 24 heures ; le reste étant distribué de manière homogène dans le corps où il persiste longtemps (demi-vie biologique : de chez l’homme).
Les poissons le stockent préférentiellement dans la peau et les viscères. Les crustacés le fixent dans le pancréas et l’exosquelette alors que les mollusques le concentrent dans leur coquille.
Toxicité, écotoxicité
Sa toxicité est considérée comme modéréeGranier R et Gambini D (1990) Applied radiobiology and radiation protection, Ellis Horwood, pp. 346-347.
Références
Voir aussi Articles connexes
Nickel Isotopes du nickel Table des isotopes Fer 56 Radioactivité
Liens externes Fiche IRSN consacrée à cet Isotope dans l'environnement
Bibliographie
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