Notre exposition à la radioactivité

Publié le : 31 March 2022

Notre exposition à la radioactivité

La radioactivité est un phénomène physique lié à certains atomes dits instables. Si le phénomène a une composante naturelle liée aux propriétés des sols ou aux rayons cosmiques, la transformation artificielle de ces atomes est une source d’énergie qui trouve diverses applications. Phénomène imperceptible, notre exposition pourtant bien réelle, si elle ne peut être évitée, peut toutefois être limitée…

Le phénomène de la radioactivité

La radioactivité est un phénomène physique naturellement présent dans l'Univers. Elle est due à des atomes instables. Ces atomes renferment un surplus d’énergie qui les pousse à se transformer par désintégration et à devenir d’autres atomes. En se transformant, ils expulsent leur énergie excédentaire sous la forme de rayonnements invisibles à l'œil nu. C’est ce que l’on appelle la radioactivité.

Lorsqu’un atome se désintègre, il ne disparaît pas mais se transforme. Par exemple, au bout de plusieurs milliards d’années, l’uranium, atome instable, devient, au terme de plusieurs transformations, du plomb, un atome stable.

Lors de la désintégration radioactive de ces atomes instables, des particules sont éjectées et il peut se créer 3 types de rayonnements, qui diffèrent par leur nature et leur pouvoir de pénétration dans l’air ou la matière :

Rayonnements alpha

Provoqués par des atomes d’hélium, qui sont les particules radioactives les plus lourdes et les plus lentes, et qui font le plus de dégâts là où elles passent. Ces atomes ont pour effet d’ioniser la matière sur leur passage. Cependant, du fait de leur forte interaction avec la matière, ces particules ont tendance à rapidement ralentir (au bout de quelques centimètres d’air, quelques millimètres d’eau voire une simple feuille de papier) et redevenir des atomes d’hélium « classiques ».

L’eau étant le principal constituant de notre corps, le rayonnement alpha est donc arrêté par la couche de peau superficielle, qui brûle. Cependant, l’ingestion d’une source radioactive alpha peut faire beaucoup de dégâts dans l’organisme étant donné que ce sont des cellules vivantes qui sont irradiées. Les conséquences peuvent mener au cancer.

Rayonnements bêta

Les particules à l’origine du rayonnement bêta sont des électrons ou des positrons, plus légères que les particules alpha mais beaucoup plus rapides. Elles interagissent aussi avec la matière en l’ionisant, de façon moins efficace que les alpha mais en pénétrant plus profondément dans la matière (quelques mètres dans l’air, quelques millimètres dans l’eau). Elles sont donc en mesure de traverser la peau et de provoquer des dégâts dans l’organisme. Pour s’en protéger, une plaque de verre ou d’aluminium suffit.

Rayonnements gamma

Contrairement aux deux précédents, le rayonnement gamma n’est pas provoqué par l’éjection d’une particule. Il s’agit d’un rayonnement électromagnétique, comme la lumière ou les rayons X, mais beaucoup plus énergétique. Il interagit faiblement avec la matière et peut donc traverser de nombreux matériaux sans être atténué (pour les arrêter, il faut plusieurs centimètres de plomb ou plusieurs dizaines de centimètres de béton). Très pénétrants, les rayonnements gamma traversent donc la totalité du corps et peuvent aussi détruire les cellules de l’organisme (mais dans une moindre mesure comparé aux rayonnements alpha et bêta).

(Source : Kézako, série produite par Unisciel, l’Université des Sciences en Ligne et l’Université de Lille)

Les effets sur la santé

Les effets sur la santé dépendent de la dose d’irradiation, de la nature du rayonnement, de la voie d’exposition (irradiation ou contamination), de l’organe ou du tissu exposé et de la radiosensibilité de l’individu.

Les rayonnements peuvent altérer l’ADN voire entraîner la mort des cellules quand la dose est forte. Les radiations peuvent provoquer des brûlures de la peau, détruire le système nerveux central, les cellules de la moelle osseuse et celles de la paroi digestive, altérer le système immunitaire. Les dégâts sur l'ADN peuvent entraîner le développement de cancers, même quelques années ou décennies après l'exposition (notamment cancers de la thyroïde, du sang, du poumon ou de la peau) peuvent survenir au bout de vingt à quarante ans.

L’exposition à la radioactivité naturelle

La radioactivité est naturellement présente dans le sous-sol, les aliments, l’eau et l’atmosphère. Si une partie de cette radioactivité naturelle provient du sous-sol, une autre partie provient des rayonnements cosmiques.

La radioactivité du sol (ou rayonnement tellurique)

Elle est émise par les éléments radioactifs qui constituent l’écorce terrestre (uranium, thorium…) et varie selon la nature du sol : on estime qu’elle est 5 à 20 fois plus élevée dans les massifs granitiques que sur les terrains sédimentaires.

En outre, la présence de ces éléments dans le sol peut avoir une influence sur la radioactivité des eaux (qui traversent les sous-sols), des aliments (les plantes puisent leurs nutriments dans le sol) et de l’air (essentiellement due au radon, issu de la désintégration de l’uranium)

Le rayonnement cosmique (en provenance du soleil et des autres galaxies)

D’après l’Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN), le champ magnétique terrestre (la magnétosphère) et l’atmosphère forment un écran protecteur de sorte que seulement 0,05 % du rayonnement cosmique arrive au niveau de la mer. À l’inverse, l’importance du rayonnement cosmique augmente avec l’altitude (il double tous les 1 500 m).

Le corps humain est aussi radioactif ! Sa radioactivité, de l’ordre de 120 Bq/kg, est due à l’ingestion d’aliments contenant des éléments radioactifs. Après ingestion, ces radionucléides viennent se fixer dans les tissus et les os. Ainsi, l’organisme humain compte en moyenne 4 500 Bq en potassium 40 et 3 700 Bq en carbone 14. (source)

Les principales applications de la radioactivité

En médecine

La médecine nucléaire est une technique d’imagerie complémentaire à la radiologie, à l’échographie et à l’IRM. Les rayonnements traversant différemment les organes selon leur densité, l’injection de traceurs radioactifs (gamma) permet d’observer les organes durant leur fonctionnement, permettant ainsi l’étude, le diagnostic et le suivi de très nombreuses maladies (scintigraphie gamma, tomographie à émission de positons)

La capacité des rayonnements ionisants à détruire des cellules peut aussi être mise à profit pour détruire des cellules malades. C’est le cas de la radiothérapie, qui consiste à envoyer des rayonnements ionisants sur des cellules cancéreuses afin de les détruire.

En France, selon l’IRSN, le secteur médical (hors radiothérapie) représente 35% de l’exposition moyenne de la population aux rayonnements ionisants. Vient ensuite l’exposition au radon (32%), le rayonnement tellurique (14%), les eaux, aliments et tabac (12%) et le rayonnement cosmique (7%). Les installations et retombées nucléaires représentent moins de 1%. (source)

Pour produire de l’énergie

Le principe de la production d’énergie à partir de la radioactivité artificielle consiste à provoquer la désintégration des atomes (fission). Techniquement, cela revient à bombarder des atomes avec des protons ou des neutrons (ou des noyaux d’hélium, les particules alpha) de sorte à modifier les noyaux de ces atomes (d’où le terme de réaction « nucléaire »). Dans les centrales nucléaires, la réaction en chaîne est maîtrisée et génère de la chaleur dans les réacteurs, permettant ainsi de faire tourner des turbines et donc produire de l’électricité.

Les bons gestes

Certains aspects de l’exposition à la radioactivité sont inéluctables, notamment vis-à-vis de sa composante naturelle. En revanche, dans certains cas, il est possible de contrôler voire réduire son exposition :

Exposition au radon
- J’aère quotidiennement mon logement
- Je vérifie le bon fonctionnement du système d’aération et l’entretiens régulièrement et n’obture pas les grilles d’aération
- Je m’assure de l’étanchéité des voies potentielles d’entrée du radon vers les pièces de vie (fissures, porte d’accès au sous-sol…)
- Je fais une mesure chez moi et agis en conséquence (sur le renouvellement de mon air intérieur, l’étanchéité entre le sol et mon logement, mise en surpression de l’espace habité, mise en dépression des parties basses du bâtiment…)

Tabagisme (le tabac contient notamment du radium, du plomb et du polonium)
- Je suis fumeur. Evidemment, pour me protéger des méfaits du tabac et protéger ceux qui m’entourent la meilleure solution est d’arrêter de fumer.
- Je sors pour fumer
- Je ne fume pas à l’intérieur d’un logement ou d’une voiture, même fenêtres ouvertes
- Je ne fume pas dans une pièce fréquentée par des enfants
- Je me lave les mains systématiquement après avoir fumé
- Enceinte, j’arrête de fumer
- J’évite de fumer à proximité de personnes sensibles ou vulnérables (nourrissons, enfants, insuffisants respiratoires…)
- Je respecte l’interdiction de fumer là où elle doit être appliquée
- Je suis non-fumeur, j’invite mes proches à fumer à l’extérieur de mon logement ou de ma voiture
- Je m’éloigne lorsque la fumée m’incommode
- Si malgré ces précautions, quelqu’un a fumé dans mon logement ou dans ma voiture, j’ouvre les fenêtres pour aérer un long moment !

Imagerie médicale (la radioprotection des patients est une obligation légale)
- Mon médecin privilégie des techniques non irradiantes (imagerie ultrasonore et imagerie par résonance magnétique notamment)
- Mon médecin s’assure que le diagnostic par imagerie nucléaire est nécessaire