Un site du réseau encyclopédique Savoir.fr
➔ ENVIRONNEMENT

La radioactivité

Vous êtes ici : » » La radioactivité ; écrit le: 26 janvier 2012 par Mahfoudhi modifié le 17 novembre 2014

La radioactivitéLa radioactivité, dont les applications dans le monde de l’énergie, de la médecine, de l’industrie de l’armement, etc. sont incalculables, est à l’origine d’une pollution invisible. La radioactivité est inodore, in­colore, ne fait pas de bruit et, en dehors des accidents (comme Tcher­nobyl), provoque des effets qui ne sont pas immédiatement décelables. Pourtant, la radioactivité est à l’origine de cancers, de leu­cémies, parfois 20 ou 30 ans après l’exposition, si bien qu’il est sou­vent difficile de la mettre en cause. Si les bénéfices de l’énergie nucléaire sont incontestables – il s’agit d’une énergie « propre » – les retombées sur l’environnement et les risques pour la santé humaine et animale sont l’objet d’une polémique qui date pratiquement de l’« invention » de la radioactivité. En ce domaine, la France est leader : elle a vu mourir Marie Curie des conséquences de sa propre découver­te, possède un parc unique au monde de centrales nucléaires, et dis­pose de farouches militants antinucléaires.

Les matériaux radioactifs, ou ionisants, sont à l’origine d’une ionisa­tion (transformation de l’atome qui perd ou gagne des électrons). La charge de cet atome devient alors positive ou négative. Dans les tissus vivants, la ionisation est à l’origine de la création de radicaux libres, des molécules qui après avoir été ionisées, vont se recombiner ou chercher à réduire cette charge négative induite artificiellement. Cet­te transformation de l’atome, induite par toutes sortes d’agents, com­me le soleil, certains aliments ou tout simplement le vieillissement, est un effet particulier des radiations. À l’intérieur des cellules, les rayons provoquent également des mutations de l’ADN.



Il existe un grand nombre d’irradiations, comme les rayonnements al­pha, bêta, gamma ou les rayons X utilisés en médecine. L’irradiation peut perturber le fonctionnement ou la structure des cellules. Un tis­su vivant est d’autant plus sensible aux radiations que ses cellules se renouvellent rapidement : c’est le cas des cellules embryonnaires, des cellules reproductrices et des cellules de la moelle osseuse (où se for­ment les cellules du sang). Les enfants sont donc plus fragiles que les adultes face à l’irradiation.

Les éléments radioactifs agissent par contact avec la peau, ou lors d’une inhalation ou d’une ingestion. On parle alors d’une contamina­tion, qui sera à l’origine d’une irradiation d’origine interne ou externe. Selon l’importance de l’irradiation, on peut craindre une atteinte de la moelle osseuse (tissu qui est chargé du renouvellement permanent des globules rouges), des organes de la reproduction, des yeux et de la peau.

Les principales sources d’irradiation

Des études mesurent les effets des rayonnements sur l’organisme humain, ce sont des études générales qui donnent des moyennes mondiales par personne.

La principale source d’exposition pour l’homme aux rayonnements est la radioactivité naturelle, estimée à 2,4 millisieverts (mSv), moyen­ne mondiale par personne et par an, qui est due aux rayonnements cosmiques et aux rayonnements telluriques.

Ensuite, viennent les examens médicaux (imagerie médicale, scan­ners, radiographies) avec une moyenne mondiale de 0,4 mSv par per­sonne et par an.

La troisième source d’exposition sont les retombées des essais nu­cléaires atmosphériques avec 0,005 mSv par personne et par an, en décroissance régulière depuis un pic atteint en 1963 avec 0,15 mSv. La catastrophe de Tchernobyl (le 26 avril 1986) a provoqué une exposi­tion moyenne dans le monde de 0,002 mSv, mais de 0,04 mSv pour l’hémisphère Nord. Immédiatement après la catastrophe, les Français ont été exposés à une moyenne de 50 mSv.

Enfin, la dernière source d’émission est constituée par l’ensemble des activités liées à la production d’énergie nucléaire, avec 0,0002 mSv par personne et par an.

Une dose de 2,5 à 4 Sv provoque des vomisse­ments et des vertiges, des altérations de cellules sanguines et du système immunologique. Une dose de 4 à 8 Sv provoque la mort de la moitié des personnes irradiées. Une dose supérieure à 8 Sv est mortelle pour 90 % des cas.

Marie Curie, puis Irène Joliot-Curie sont mortes de leucémie, Roentgen (inventeur allemand du rayon X) est mort d’un cancer des os, et les at­teintes mortelles ne se comptent plus parmi les premières généra­tions de radiologues, avant que l’on ne commence à réaliser les dangers des rayonnements, et que l’on établisse des protocoles, doses à ne pas dépasser, etc., maintenant régulièrement revus à la baisse.

Les produits radioactifs

Les effets de gravité

Chaque élément radioactif a des effets de gravité différents. Le plutonium, par exemple, émet un rayonnement particulièrement no­cif. Il s’attaque à tous les tissus, ne s’élimine pratiquement pas, et pro­voque le cancer sous toutes ses formes. Sa toxicité est telle que la limite médicale de sécurité n’est que d’un millionième de gramme par mètre cube d’air.

Le krypton 85 pénètre dans les voies respiratoires et se répartit dans tout le corps.

L’iode 131 se concentre dans la glande thyroïde à la place de l’iode 126, nécessaire à la synthèse des hormones thyroïdiennes. L’iode 131 est utilisé pour combattre le cancer de la thyroïde (ses ra­diations détruisent les cellules cancéreuses), mais quand la thyroïde n’est pas malade, son irradiation attaque les cellules saines.

Le césium 137 se concentre spécifiquement dans les muscles.

Le strontium 90 se fixe à la surface des os, à la place du calcium.

Le cas du radon

Le radon est un gaz radioactif, inodore et incolore de l’environne­ment. Il est la principale source d’irradiation naturelle de l’homme. Il provient de la désintégration de l’uranium et du radium présents dans la croûte terrestre. À l’air libre, le radon ne représente pas un réel dan­ger, car il est largement dilué dans l’atmosphère. La situation est dif­férente dans les espaces confinés, notamment souterrains. Dans les mines, par exemple, la concentration de radon est dangereuse, com­me l’a confirmé le diagnostic de cancers du poumon chez des mineurs d’uranium. Dans les habitations, le radon peut s’infiltrer par les plan­chers en béton, les joints et les canalisations à partir du sous-sol. Les matériaux de construction (granit, pierres volcaniques), ainsi que l’eau des puits, peuvent également libérer du radon. Les taux de radon sont plus importants dans les régions à sous-sols en granit, comme le Limousin, le Massif Central et la Bretagne. Il existe des seuils de radon à ne pas dépasser, définis par l’institut de protection et de Sûreté Nu­cléaire. En France, la moyenne de radon, mesurée en Becquerel, dans les habitations est de 66 Becquerel par mètre cube (Bq/m3), avec des valeurs plus élevées dans les régions à sous-sols granitiques.

Si la valeur moyenne dépasse 400 Bq/m3, il faut prendre des mesures simples comme ventiler les pièces en ouvrant les fenêtres, voire utili­ser une ventilation mécanique et rendre étanches les sous-sols et vi­des sanitaires. On connaît le risque que représente l’exposition au radon pour les poumons, en revanche on ne sait rien encore des effets du radon contenu dans la nourriture, l’eau, ou s’il a des effets sur d’autres organes que le poumon.

Les doses tolérées et la réglementation

Il n’est pas possible d’échapper entièrement aux éléments ra­dioactifs, puisqu’il existe une radioactivité naturelle comme celle du radon, et celle des rayonnements cosmiques, mais toute exposition, aussi minime soit-elle, peut être dangereuse par simple effet cumula­tif. Des seuils sont régulièrement indiqués, ce ne sont pas des seuils d’innocuité, mais des seuils en dessous desquels les risques ne sont certes pas nuls mais « acceptables ».

Des seuils de tolérance en baisse

Depuis plusieurs années, ces seuils sont revus à la baisse. Les nor­mes de radioprotection étaient de 150 mSv/an en 1946 pour la popu­lation et de 460 mSv/an pour les personnes travaillant dans le nucléaire. Elles ont baissé progressivement, et en 1990, l’objectif était de proposer des doses moyennes de 1 mSv pour la population, et 20 mSv pour les personnes travaillant dans l’industrie nucléaire (ceci sans compter les doses dues à la radioactivité naturelle ou aux exa­mens médicaux). Cet objectif a été entériné par la Communauté Euro­péenne en 1996, puis par la France en 2001, si bien théoriquement que la dose reçue par chacun d’entre nous est au maximum de 1 mSv, à laquelle il faut ajouter 2 mSv dus à la radioactivité naturelle et 1,1 mSv dû à l’irradiation médicale moyenne.

Si le taux d’irradiation radioactive a largement diminué, cela ne veut pas dire que les risques ont disparu ! En effet, le problème des déchets nucléaires, c’est-à-dire des matériaux radioactifs issus de l’industrie nucléaire et inutilisables, pose des problèmes complexes de stockage et fait l’objet d’une surveillance minutieuse de la part des militants écolo­gistes, et cela à juste titre ! Les déchets et leurs conditions de stockage sont l’une des plus grandes sources potentielles de contamination de l’environnement et donc de l’homme. Du fait de la concentration tout au long de la chaîne alimentaire des éléments radioactifs dans les pois­sons, les crustacés, les champignons, les fruits puis les animaux, il est à craindre que de fortes concentrations de produits radioactifs soient détectées, parfois dans des endroits inattendus, comme c’est le cas dans le grand nord de l’Europe à la suite de l’accident de Tchernobyl, ou encore dans certaines régions d’Australie, riches en uranium.

   Le paradoxe du nucléaire

Les risques liés à l’industrie nucléaire ne viennent en général pas de la technologie, mais sont dépendants du facteur humain ou du fac­teur politique. Comme l’a montré l’accident de Tchernobyl, en 1986, il est difficile de croire en la sagesse des nations et en leur volonté de créer pour l’éternité une industrie nucléaire sans risque.

Les risques liés à l’industrie nucléaire ne viennent en général pas de la technologie, mais sont dépendants du facteur humain ou du fac­teur politique. Comme l’a montré l’accident de Tchernobyl, en 1986, il est difficile de croire en la sagesse des nations et en leur volonté de créer pour l’éternité une industrie nucléaire sans risque.

Au contraire, l’imagerie médicale, généralement fort bien acceptée par tout le monde, est la plus grande source d’exposition aux élé­ments radioactifs (hors radioactivité naturelle), et n’est pas l’objet d’une surveillance aussi attentive que l’industrie nucléaire.

Par exemple, la radiographie d’une dent nécessite une exposition de 0,2 mSv, la radiographie du poumon, 1 mSv, et celle du rein, 10 mSv. En comparaison avec les niveaux d’irradiation tolérés dans l’industrie, ce sont donc des doses importantes, qui justifieraient un meilleur contrôle afin de connaître l’irradiation moyenne de chaque patient. Les mesures prises dans ce domaine ne vont pas au-delà de la simple recommandation peu contraignante qui est d’éviter de pratiquer des examens inutiles. Pour certaines personnes soumises à de nombreux examens, il faudrait que les doses reçues soient inscrites sur chaque radiographie, et éviter au maximum les examens qui ne sont pas in­dispensables, y compris les dépistages systématiques comme la mam­mographie pour détecter le cancer du sein. En effet, elle pourrait être aisément substituée par la palpation manuelle, et la mammographie ne serait réalisée qu’en cas de détection d’une grosseur anormale.

Les essais nucléaires

L’expérimentation des armes nucléaires a donné lieu à plus de 2 000 essais sur notre planète, d’abord atmosphériques puis souter­rains, réalisés essentiellement par les USA et l’URSS entre 1945 et 1965. Les substances radioactives disséminées en haute altitude se sont progressivement déposées sur l’ensemble du globe.

Les puissances nucléaires ont imposé ces tests à des populations minoritaires : les Américains aux Micronésiens du Pacifique, puis aux Indiens Shoshone du Nevada ; les Soviétiques aux Kazakhs (site de Semipalatinsk) ; les Français aux Touaregs du Sahara (région de Reg- gane, où ils firent exploser leur première bombe atomique en 1960), puis aux Polynésiens (atolls de Mururoa et de Fangataufa, près de Tahiti) ; les Anglais aux aborigènes d’Australie. La France a procédé à 210 essais nucléaires de 1960 à 1996 (17 en Algérie, les autres en Poly­nésie, 45 essais atmosphériques jusqu’en 1974, les suivants souter­rains). Après les six derniers tirs souterrains français de 1995 et 1996 dans le Pacifique, les essais ont été remplacés par des simulations d’explosions réalisées à Barp (près de Bordeaux), avec le laser méga­joule du CESTA (Centre d’Études Scientifiques et Techniques d’Aqui­taine).

Les retombées radioactives et les conséquences sanitaires des explo­sions sont aujourd’hui toujours sensibles, avec une augmentation des taux de cancers, en particulier thyroïdiens.

Les maladies dues à l’irradiation

La difficulté des études

Les études sur les maladies consécutives à l’irradiation nucléaire sont complexes, pour plusieurs raisons, tout d’abord il y a une période de latence entre l’exposition éventuelle et la déclaration de la mala­die, ensuite les cancers détectés peuvent avoir d’autres causes, et en­fin, le secret médical ne permet pas d’avoir accès à toutes les données. En effet, un cancer détecté chez un enfant qui n’a aucun rapport avec l’industrie nucléaire et qui a aujourd’hui beaucoup de chances de gué­rir n’entrera jamais dans aucune statistique officielle liée à cette in­dustrie. Par ailleurs, les résultats de ces études font toujours l’objet de polémiques.

Les effets de Tchernobyl

L’accident de Tchernobyl a été responsable de la contamination d’un territoire de plus de 150 000 km2, dans lequel vivent encore 7 à 9 millions de personnes. Les retombées radioactives ont pratiquement concerné toute l’Europe avec des contaminations détectables au ni­veau des végétaux.

À la suite de plusieurs mauvaises manipulations, le 26 avril 1986, un réacteur de la centrale s’emballe et explose. Le nuage radioactif s’élè­ve à 10 000 mètres d’altitude ; il est étalé par les vents sur des millions de kilomètres carrés et entraîné vers l’ouest et le nord de l’Ukraine. On estime que 9 millions de personnes ont été touchés par Tcherno­byl, 400 000 personnes ont été évacuées et déplacées, 800 000 pom­piers et liquidateurs (personnes qui sont intervenues juste après l’ac­cident sur les lieux pour divers travaux) ont participé aux travaux de nettoyage de la centrale de Tchernobyl, bien souvent sans équipe­ments ni informations suffisantes. Aujourd’hui, 67 % d’entre eux sont

morts ou malades ; le nombre de cancers dans la zone affectée a été mul­tiplié par dix, et le nombre des malformations congénitales a doublé.

L’exposition à la radioactivité

Les populations particulièrement exposées

L’exposition à la radioactivité est préoccupante au moins dans deux professions : les personnels de santé par les risques liés à l’ima­gerie médicale, et, évidemment, le personnel de l’industrie nucléaire. Au total environ 100 000 personnes sont particulièrement exposées. Il faut ajouter les populations pour lesquelles il peut être nécessaire de mesurer le taux de contamination, soit à cause de la radioactivité na­turelle (exposition au radon) ou des rayonnements cosmiques (pilotes d’avion par exemple), soit à cause de la proximité de zones nucléaires.

Les risques

Lorsque l’on parle des effets de la radioactivité sur une personne on emploie les Gray (Gy) et lorsqu’on parle de l’effet sur une popula­tion ou sur l’environnement, on emploie les Sievert (Sv) (voir page 156).

•        Exposition globale En cas d’exposition globale, une dose comprise entre 0,3 et 1 Gray pro­voque une chute du nombre des cellules lymphocytaires, qui guérit spontanément. Cette exposition peut s’accompagner de fatigue, nau­sées, et de maux de tête.

Une dose comprise entre 1 et 2 Grays provoque des nausées, vomisse­ments, céphalées qui débutent dans les 6 heures qui suivent l’exposi­tion et peuvent durer 24 à 48 heures. Il y a une chute précoce du nombre des lymphocytes. Le sujet doit être hospitalisé pour sur­veillance, et il guérit le plus souvent sans aucun traitement.

Une dose comprise entre 2 et 5 Grays provoque des nausées et des vo­missements qui apparaissent dans les 2 heures. Puis surviennent une asthénie intense, fièvre, chute rapide du nombre des lymphocytes. La moelle sanguine est détruite mais se reconstitue peu à peu, et, à con­dition que le traitement soit bien conduit, le patient le plus souvent guérit.

Une dose comprise entre 5 et 15 Grays provoque, en plus d’une chute brutale des cellules sanguines, des nausées, vomissements, diarrhées et des hémorragies digestives. En l’absence de greffe de moelle, la mort est quasi certaine.

Enfin, si la dose reçue est supérieure à 15 Grays, il apparaît des trou­bles neurologiques, cardiaques et cutanés. Aucun traitement n’est ef­ficace et le sujet meurt en moins de 48 heures.

•        Les organes fragiles En cas d’exposition partielle, les effets dépendent de la dose reçue et de l’organe atteint. La peau réagit rapidement et en quelques semaines ap­paraissent des lésions qui dépendent de l’importance de la dose reçue. Les organes sexuels (testicules) sont très sensibles, même à de petites doses, et l’irradiation peut entraîner une chute brutale de la production de spermatozoïdes. Les rayonnements, lorsqu’ils atteignent l’œil, peu­vent provoquer une cataracte, dans un délai de 5 ans pour une dose in­férieure à 2 Grays, et dans un délai d’un an en cas d’exposition à une dose de 10 Grays. Enfin, les rayonnements peuvent toucher les glandes endocrines, dont la plus sensible est la glande thyroïde, et dont l’attein­te peut se manifester 10 à 15 ans après l’exposition.

Les effets les plus redoutés sont ceux qui peuvent se manifester chez l’embryon et le fœtus. Au stade de l’embryon (jusqu’à 60 jours), le ris­que de malformation et de cancer est très important, ce qui justifie de ne jamais faire de radiographie chez les femmes enceintes. En cas de grossesse méconnue, une irradiation supérieure à 0,2 Gray peut justi­fier une interruption de grossesse.

Enfin les rayonnements sont à l’origine d’effets aléatoires (appelés aussi stochastiques), indépendamment de la dose reçue. Lors d’une exposition à des doses supérieures à 1 Gray, on observe une augmen­tation de certains cancers, en particulier des leucémies et des cancers de la thyroïde. On évoque parfois des anomalies génétiques, mais on n’a jamais observé d’anomalies génétiques dans la descendance après irradiation des parents.

Vidéo: La radioactivité

Vidéo démonstrative pour tout savoir sur: La radioactivité

← Article précédent: Article suivant:

Laisser une réponse

Votre mail ne sera pas publié

Top articles