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Contexte et enjeu
 

2La radioactivité2

C’est la propriété d’un noyau atomique instable de se transformer en un ou plusieurs noyaux d’autres éléments, et d’émettre lors de cette transformation de la chaleur ainsi qu’une particule alpha (un noyau d’hélium), un électron (particule bêta) ou un rayonnement électromagnétique (rayon X ou rayon gamma).

  • Le rayonnement alpha a un très faible pouvoir de pénétration dans l’air. Une simple feuille de papier suffit à l’arrêter ; cependant, il s’agit de particules qui peuvent être inhalées ou ingérées.
  • Le rayonnement bêta parcourt quelques mètres dans l’air. Une feuille d’aluminium de quelques millimètres peut l’arrêter.
  • Le rayonnement gamma peut parcourir plusieurs centaines de mètres dans l’air. Il faut une forte épaisseur de béton ou de plomb pour l’arrêter

Les atomes radioactifs se désintègrent selon une loi précise. Si l’on considère une quantité d’atomes (n) au temps T=0, la période est le laps de temps au bout duquel il ne restera plus que la moitié de (n) atomes encore radioactifs. Les autres se sont désintégrés pour donner de nouveaux éléments. Les éléments radioactifs n’ont pas tous la même période. Certaines périodes sont extrêmement courtes (des fractions de secondes) d’autres extrêmement longues (4,47 milliards d’années pour l’uranium 238). Le carbone 14 est radioactif. Sa période est de 5730 ans.

2Les effets sur l’homme 2

Les rayonnements ionisants, quelle que soit leur origine, naturelle ou artificielle, ont suffisamment d’énergie pour arracher des électrons aux atomes de la matière qu’ils rencontrent. Lorsqu’ils agissent sur les constituants des cellules vivantes, ils peuvent altérer les structures moléculaires, détruire ou modifier les cellules et, dès lors, produire deux catégories d’effets biologiques.

Des effets certains, dits déterministes (par exemple des brûlures, des nausées…) apparaissent systématiquement et de façon généralement précoce lorsque la dose de rayonnements reçue dépasse un seuil, spécifique à chaque effet. La gravité des dommages augmente avec la dose.

Des effets aléatoires, dits stochastiques (principalement des cancers) apparaissent de façon non systématique et toujours différée de plusieurs années chez les individus exposés. La probabilité d’apparition de ces effets augmente en fonction de la dose reçue, mais leur gravité est indépendante de la dose.

2Les sources d’expositions de l’homme2

Aujourd’hui 60 à 70 % de la radioactivité à laquelle l’homme est exposé est d’origine naturelle. Elle provient essentiellement de quatre sources :

  • L’air ambiant est la source principale d’irradiation naturelle. En effet, il contient du radon, gaz radioactif, provenant de la désintégration de l’uranium présent dans l’écorce terrestre. L’exposition au radon dépend assez largement de la nature du sous-sol ; elle est donc très inégalement répartie sur le territoire.
  • Les rayonnements cosmiques, nous en sommes protégés par la couche atmosphérique, l’exposition de l’homme est donc plus importante en altitude.
  • Les rayonnements telluriques émis par de nombreux éléments radioactifs naturels présents dans l’écorce terrestre comme l’uranium et le thorium. Ils varient selon la nature du sol et changent d’une région à l’autre.
  • Les boissons et les aliments absorbés contiennent également des éléments radioactifs qui viennent, après ingestion, se fixer dans les tissus et les os.
    L’homme est également soumis à des rayonnements provenant de sources artificielles. Leurs effets sur la matière vivante sont, à dose égale, identiques aux effets des rayonnements naturels. En moyenne, cette exposition artificielle provient essentiellement de l’exposition médicale (radiographies, scanner, …) ; cependant, l’essentiel de l’exposition concerne un nombre limité d’individus. 3 % proviennent d’autres sources comme les retombées des essais aériens des armes nucléaires, les retombées de l’accident de Tchernobyl ainsi que les rejets industriels.

En France, l’impact moyen des rejets industriels en situation normale (réacteurs nucléaires, industrie du combustible, traitement des déchets) est inférieur à quelques millièmes de la radioactivité naturelle. Le bilan global de l’environnement radioactif en France, toutes origines confondues, représente une exposition moyenne de 4 mSv par an dont 2,4mSv est due aux sources naturelles d’exposition.

Ordre de grandeur de la radioactivité naturelle présente dans quelques milieux ou produits

  • Terrain granitique : 3000 Bq/kg
  • Pommes de terre : 150 Bq/kg
  • Lait : 80 Bq/l
  • Un individu moyen émet 8200 Bq (8200 désintégrations par seconde)