Radioactivité - ce qu'il faut retenir

Qu’est-ce que la radioactivité ? 

Le phénomène d’ionisation est le mécanisme par lequel la radioactivité agit sur la matière. Les rayonnements alpha, bêta, gamma et X perturbent l’organisation de la matière vivante. Les atomes placés sur leurs trajectoires peuvent perdre un ou plusieurs électrons. Ces atomes se transforment alors en « ions » qui, chargés électriquement, vont à leur tour perturber l’organisation des molécules ou des cellules dont ils sont les constituants. Voilà pourquoi les rayonnements radioactifs sont dits « ionisants ». 

Quelle est la différence entre la radioactivité naturelle et artificielle ?

Dès la formation de la Terre, il y a environ 5 milliards d’années, la matière était constituée d’éléments radioactifs et d’éléments stables. Depuis, la radioactivité n’a cessé de décroître puisque de nombreux atomes radioactifs se sont transformés pour l’essentiel en éléments stables. Certains continuent leur mutation alors que d’autres se forment toujours. 

D'où provient la radioactivité naturelle ?

La radioactivité naturelle provient essentiellement de 4 sources :

1° Les rayonnements cosmiques

Ils viennent du soleil et de l’espace. L’importance du rayonnement cosmique augmente surtout avec l’altitude : il double tous les 1 500m.
Lors d'un voyage en avion à une altitude de 8 000 mètres, la dose reçue est près de 100 fois plus grande qu'au niveau de la mer. L’exposition passe ainsi de 0,5 mSv (millisievert) par an et par personne au niveau de la mer à environ 2 mSv/an au niveau du sol, de 50 mSv /an en altitude, de 500 mSv/an en orbite et 1 000 mSv/an dans l'espace. 

2° L’air ambiant

L’air diffuse des émanations de radon, un gaz radioactif qui provient de la désintégration de l’uranium présent dans l’écorce terrestre. L’équivalent de dose moyen dans les maisons françaises est de 1,43 mSv par personne  et par an. Il est variable selon la nature du sol, les matériaux de construction et de ventilation.

3° Les rayonnements telluriques

Ce sont ceux émis par de nombreux éléments radioactifs présents dans l’écorce terrestre, comme l’uranium et le thorium. Ils varient selon la nature du sol et changent ainsi d’une région à l’autre. L'exposition aux rayonnements telluriques représente en moyenne 0,62 mSv par personne  et par an en France

4° Les aliments et les boissons

Ils contiennent des éléments radioactifs qui, après leur ingestion, viennent se fixer dans les tissus organiques et les os. Il s’agit d’éléments indispensables à la vie et qui possèdent des isotopes radioactifs comme le potassium 40 ou le carbone 14. L’irradiation interne représente en moyenne 0,55 mSv par personne et par an. 

D’où provient la radioactivité artificielle ?

Les applications des rayonnements ionisants sont multiples.

1° L’irradiation médicale

Elle constitue l’exposition la plus importante  du fait du développement de la médecine nucléaire, de la scannographie et de la radiographie. Dans les pays les plus industriels, une personne reçoit chaque année un équivalent de dose de 1,8 mSv. La moyenne mondiale est de 0,6 mSv par an et par personne. 

2° Les applications techniques et industrielles

Elles constituent également une source de radioactivité bien que leur dose induite soit négligeable. Les industries minières extractives, les retombées atmosphériques des essais militaires ou, plus quotidiennement, l’exposition aux rayonnements émis par les téléviseurs ou les écrans informatiques, entraînent un équivalent de dose de 0,1 mSv par personne et par an. L’ensemble des filières de production d’électricité d’origine nucléaire compte pour moins de 0,01 mSv par personne et par an.  

Comment mesure-t-on la radioactivité ? 

La radioactivité est un phénomène quantifiable. Il existe trois unités de mesure internationales.

Chacune se rapporte à des données de nature différente :

L’activité radioactive se mesure en becquerel (Bq). Elle permet de quantifier le nombre de désintégrations de noyaux radioactifs qui se produisent chaque seconde dans un échantillon.
Ainsi, environ 9 000 atomes se désintègrent chaque seconde dans le corps d’une personne de 70 kg : son activité est donc de 9 000 Bq.

L’ancienne unité est le curie, qui vaut 37 milliards de becquerels.

La quantité de rayonnements absorbés par un organisme ou un objet exposé aux rayonnements se mesure en gray (Gy).
C’est une mesure d’énergie représentant 1 joule par kilogramme de matière. Le gray a remplacé le rad (1/100e de gray) en 1986.

Les effets biologiques des rayonnements sur l’organisme exposé se mesurent en sievert (Sv).
C’est une unité de radioprotection. Elle s’exprime en « équivalent de dose » et prend en compte les caractéristiques du rayonnement et de l’organe irradié. Le sievert a remplacé le rem (1/100e de Sv) en 1986. Le millisievert (mSv), ou millième de sievert, est très souvent utilisé.

La radioactivité est détectée et mesurée grâce à des appareils (compteurs Geiger, chambres d’ionisation, scintillateurs) ou des dispositifs (films photographiques) qui utilisent les propriétés des rayonnements. Ces mesures atteignent une très grande précision.

Quels sont les effets de la radioactivité sur l’homme ? 

Comment se protéger de la
radioactivité ? 

Trois types de protection 

La distance mise entre l’organisme et la source radioactive est la première des mesures de sécurité.
Une zone de sécurité est ainsi délimitée autour des sites exposés et toutes les manipulations s’y effectuent à distance.

La durée d’exposition aux rayonnements est contrôlée dans les zones exposées. La nocivité des rayonnements dépend de la dose reçue, qui augmente avec la durée d’exposition.

Des écrans de protection en plomb, en métal ou en béton d’épaisseur adaptée stoppent les rayonnements.

Quelques mètres d’eau constituent également une protection efficace. Le port de scaphandres de protection isole quant à lui les professionnels du risque de contamination par des sources radioactives non scellées.

Une stricte réglementation