Cette étude concerne la validation et la recherche des limites du stockage d'eau tritiée (HTO) en bonbonne polyéthylène (PE). Le radical hydroxyle (HO'), produit de radiolyse de l'eau, est connu pour sa réactivité avec les alcanes dans l'eau. Nos expériences de compétition (avec S~ ou la coumarine) en radiolyse pulsée, montrent la réactivité de HO' avec le PE, qui se traduit par des modifications chimiques du PE. Des analyses IRTF du PE irradié en présence d'eau, montrent que les quantités de fonctions C=C, C-O et aussi C=O sont plus importantes lorsque la production de HO' favorisée. Par ailleurs, nous avons mis en évidence une réactivité importante de e-aq en présence de PE par spectroscopie résolue en temps. L'étude de perméabilité du système HTO /. PE montre que, dans une eau à 1853 Ci.L -1 et sur un an, l'activité dans le PE est 104 fois inférieure à celle de l'eau de part et d'autre. La simulation MCNP de cette irradiation par les b- du tritium indique une dose de 200 kGy déposée dans les 250 premiers nanomètres du matériau. Ces travaux démontrent une très faible solubilité, malgré une diffusion précoce dont la valeur s'affaiblit à la suite des modifications induites en surface par les b-. La réticulation est un paramètre qui agit directement sur la diffusion des espèces au travers du polymère. Nous avons adapté, puis utilisé, la technique de thermoporométrie pour l'évaluer dans le PE. Cette investigation nous a permis de caractériser la réticulation en fonction de la dose, en termes de distribution de tailles de maille. Nous avons également établi une relation permettant de déterminer par DSC la densité de réticulation dans le PE gonflé par du p-xylène