Faire progresser la sûreté nucléaire et la radioprotection

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La radioactivité

La radioactivité est la propriété que possèdent certains atomes de se transformer spontanément par désintégration en d'autres éléments en émettant de l'énergie sous forme de rayonnements. On appelle "radiation" l'énergie émise. Les atomes possédant une telle propriété sont appelés "radioéléments" ou encore "radionucléides".

On distingue généralement les radioéléments "naturels", comme le potassium 40 et l'uranium 238, existants dans la nature, des radioéléments "artificiels", produits par l'activité humaine (laboratoires, centrales nucléaires...), comme le césium 137 et l'iode 131.

On distingue généralement trois types de rayonnements :

Le rayonnement alpha

Se traduit par l'émission d'une particule alpha, c'est-à-dire un noyau d'hélium, édifice particulièrement stable constitué de 2 protons et 2 neutrons. Le rayonnement alpha est très nocif pour la santé mais peu pénétrant. Une feuille de papier suffit à l'arrêter.

Le rayonnement bêta

Correspond à la transformation dans le noyau, soit d'un neutron en proton (radioactivité bêta-), soit d'un proton en neutron (radioactivité Bêta+). Le rayonnement bêta est plus pénétrant que le rayonnement alpha mais moins nocif pour les organismes. Le rayonnement bêta ne parcourt que quelques mètres dans l'air et est arrêté par une feuille d'aluminium.

Le rayonnement gamma

A la différence des deux précédentes, il n'est pas liée à la transmutation du noyau. Elle se traduit par l'émission d'un rayonnement électromagnétique comme la lumière visible ou les rayons X, mais plus énergétique. La radioactivité gamma peut se manifester seule ou accompagner la radioactivité alpha ou bêta. Le rayonnement gamma est le plus pénétrant des trois rayonnements. Il peut parcourir des centaines de mètres dans l'air. Une forte épaisseur de béton ou de plomb l'arrête.

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Ces rayonnements, ou l'énergie qui les accompagne, sont susceptibles d'entrer en interaction avec la matière qu'ils traversent et de provoquer des changements au niveau de la structure atomique du milieu traversé, essentiellement par le biais de phénomènes d'ionisation (production d'ions par modification du nombre d'électrons d'un atome). C'est la raison pour laquelle on parle de rayonnements ionisants.

Les installations nucléaires sont soumises à un contrôle strict de la part des pouvoirs publics dans la mesure où elles mettent en jeu des rayonnements ionisants, potentiellement dangereux pour la santé et l'environnement. Les rayonnements ionisants ont un effet sur l'organisme, donc la santé, par l'un des deux mécanismes suivants : la voie directe, et la voie indirecte. Le premier se réfère aux actions des rayonnements directement sur les cellules du corps, et le second aux actions des rayonnements sur l'eau du corps (production de radicaux libres par radiolyse de l'eau puis attaque des cellules du corps par ces radicaux libres). Les spécialistes estiment que la voie directe est prépondérante.

On appelle "radioactivité naturelle" celle qui existe dans la nature, sans intervention de l'homme.

La radioactivité naturelle existe dans l'univers depuis son origine. Elle est présente sur terre, au sein de la matière et même des êtres vivants. Les différentes sources de rayonnement constituant la radioactivité naturelle sont :

  • les rayonnements provenant de la croûte terrestre (désintégration de l'uranium et du radium présents dans la croûte terrestre),
  • les rayons cosmiques provenant du soleil, des étoiles et des galaxies,
  • les rayonnements issus d'éléments radioactifs contenus dans les tissus humains, résultant de notre alimentation (potassium 40, carbone 14 par exemple).

La "radioactivité artificielle" est celle dont les activités humaines sont à l'origine.

Elle est de même nature que la radioactivité naturelle et produit les mêmes effets sur la santé, mais les rayonnements sont produits en laboratoire ou dans des réacteurs et peuvent atteindre des intensités bien supérieures à la radioactivité naturelle.

Le becquerels (Bq)

L'activité d'une source radioactive se mesure en becquerels.
L'activité est une grandeur représentant le nombre de désintégrations par seconde au sein d'une matière radioactive. Comme la désintégration d'un élément s'accompagne de rayonnement, plus l'activité mesurée est forte, plus il y a de rayonnements et donc d'énergie émise.

Le gray (Gy)

La dose absorbée est la quantité d'énergie communiquée à la matière par unité de masse ; elle se mesure en grays.

1 gray équivaut à 1 joule/kg. Alors que l'activité caractérise la source émettrice de rayonnements et donc d'énergie, la dose concerne la matière recevant ce rayonnement. A dose absorbée égale, les effets varient suivant la nature des rayonnements. Comme les rayonnements alpha sont plus nocifs que les rayonnements bêta, 1 gray de rayonnement alpha est considérablement plus dangereux que 1 gray de rayonnement bêta. C'est pour prendre en compte cette différence d'effet biologique qu'a été créée la notion de dose équivalente.

La dose équivalente est la grandeur utilisée en radioprotection pour tenir compte de la différence d'effet biologique des divers rayonnements. Elle tient compte du fait que des rayonnements ont des effets biologiques différents pour la même quantité d'énergie déposée. La dose équivalente permet d'évaluer les effets biologiques des rayonnements en radioprotection (c'est à dire aux faibles doses).

Le sievert (Sv)

L'unité utilisée pour la dose équivalente est le sievert (Sv).

La réglementation française fixe les limites de doses équivalentes annuelles 1 millisievert pour la population et 20 millisieverts en moyenne annuelle pour les travailleurs (35 mSv jusqu'en juin 2005).

Qu'il s'agisse des limites de 20 millisieverts ou de 1 millisievert par an (20 millisieverts pour les travailleurs et 1 millisievert pour le public), il faut tout d'abord noter que les risques associés à ces doses sont extrêmement faibles.

Les limites réglementaires sont plus élevées pour les travailleurs que pour le public car les travailleurs du nucléaire bénéficient d'un suivi médical particulier, renforcé par rapport au grand public, pour vérifier périodiquement leur bonne santé, leur aptitude à travailler sous rayonnements ionisants et l'absence d'effets dommageables qui pourraient être dus à ces rayonnements.

Un organisme soumis à l'action des rayonnements ionisants subit une exposition.

  • On parle d'exposition externe (nouveau terme utilisé), ou encore d'irradiation (ancien terme utilisé), pour les expositions qui résultent de produits radioactifs situés en dehors de l'organisme.
    (nouveau terme), ou encore de contamination interne (ancien terme), lorsque des produits radioactifs indésirables ont été déposés à l'intérieur de l'organisme.
    La contamination d'un individu entraîne une exposition interne, jusqu'à ce que les produits contaminants aient été éliminés.

Il y a différents modes d'exposition à la radioactivité ; l'inhalation et l'ingestion sont deux de ces modes d'exposition.

  • L'exposition par inhalation implique que les produits radioactifs passent par les voies respiratoires et atteignent les poumons.
     
  • L'exposition par ingestion implique que les produits radioactifs sont absorbés et suivent la voie intestinale.

On dit qu'une personne soumise à des rayonnements ionisants subit une exposition.

  • Cette exposition est dite externe si la source de rayonnement est extérieure à l'organisme. Elle peut également résulter d'un contact des radioéléments avec la peau et les cheveux.
    si la source de rayonnement est à l'intérieur du corps en raison de la pénétration de radioéléments par ingestion, par inhalation (gaz, poussière), par blessure, brûlure ou passage à travers la peau.

En cas d'accident nucléaire grave, des rejets de produits radioactifs interviendront à l'extérieur de l'installation. Certains de ces rejets auront une forme gazeuse et par conséquent se propageront dans l'atmosphère sur des distances importantes (plusieurs kilomètres) sous forme d'un panache.  Au cours de leur trajet dans l'atmosphère, ces rejets seront dispersés par les vents et finiront par ne plus présenter de danger pour la population.  Le délai au bout duquel cette dispersion sera efficace dépendra des conditions atmosphériques lors de l'accident.

En cas d'accident nucléaire grave, des rejets de produits radioactifs interviendront à l'extérieur de l'installation. Certains de ces rejets auront une forme gazeuse et par conséquent se propageront dans l'atmosphère sous forme d'un panache, que certains nomment aussi "nuage radioactif". Ce nuage chargé de produits radioactifs sera, avec le temps, véhiculé par les vents et dispersé par ces mêmes vents. Au cours de son voyage, il pourra déposer sur le sol des zones traversées des produits radioactifs (notamment par le jeu des précipitations). La durée de persistance du nuage dépendra de la durée des rejets qui sont à son origine et des conditions atmosphériques qui gouvernent sa dispersion.

Sauf restrictions particulières émanant du préfet, il n'y a pas d'inconvénient à consommer l'eau du robinet.

Ne consommez pas les produits de votre jardin sans l'approbation des autorités, car des produits radioactifs peuvent s'y déposer. Utilisez vos provisions.

L'iode radioactif représente un danger particulier, mais ne serait pas le seul élément radioactif à être rejeté dans l'atmosphère en cas d'accident grave sur une installation nucléaire. En cas d'accident grave touchant une centrale nucléaire, d'autres éléments radioactifs très nocifs pour la santé seront rejetés, principalement des gaz rares (comme le krypton et le xénon) ainsi que du césium, du tellure et du strontium par exemple.

Les comprimés d'iode stable ne protègent pas vis-à-vis des rayonnements ionisants émis par ces éléments radioactifs, mais seulement contre l'iode radioactif, d'où la nécessité d'autres mesures de protection de la population que sont la mise à l'abri et l'évacuation. De telles mesures sont prises en compte dans les plans d'urgence et le préfet peut y recourir s'il le juge nécessaire.