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B.A.BA.

Les échantillons collectés sont analysés dans le laboratoire agréé de l’ACRO, situé à Hérouville-Saint-Clair (14). La méthode de mesure utilisée, permet de détecter les faibles niveaux de radioactivité produits par la présence d’éléments radioactifs naturels et artificiels, émetteurs gamma, dont le césium-137.
Pour cela, les échantillons préalablement préparés (nettoyés, séchés, broyés, tamisés, etc.) sont mesurés à l’aide d’un compteur de laboratoire appelé « spectrométrie gamma » utilisant un détecteur Germanium Hyper pur (GeHP).

ACRO - salle de mesure échantillons spectrométrie gamma

La durée de comptage va dépendre de la quantité de radioactivité de l’échantillon ; En général, la mesure dure environ 48 heures afin d’obtenir une bonne sensibilité de détection (limite de détection la plus basse possible).

Le laboratoire de l’ACRO est équipé de deux chaines de spectrométrie gamma :

  • Voie 1 : équipée d’un détecteur GeHP coaxial de type N (efficacité relative 32%),
  • Voie 2 : détecteur plan GeHP de type P (fenêtre mince ; efficacité 45%),

Les deux détecteurs sont chacun équipés  d’un analyseur numérique et d’un château de plomb de 10cm d’épaisseur.

Expression des résultats

L’activité de chaque radionucléide présent dans l’échantillon est exprimée en becquerel (Bq) par kilogramme de matière sèche (kg sec), kilogramme de matière fraiche (kg frais) ou par litre (L) s’il s’agit de liquide (*).

(*)  Le becquerel (Bq) est l’unité de mesure de la radioactivité ; il équivaut à une désintégration par seconde. On mesure donc la concentration d’un élément radioactif dans une matière donnée (eaux, aliment, sols, champignons) en becquerel par unité de matière (le kilogramme).

Le résultat est suivi de son incertitude absolue calculée selon la norme NF ENV 13005 (méthode du GUM) pour un intervalle de confiance de 95%. Les limites caractéristiques (seuil de décision, limite de détection) sont calculés selon la norme NF ISO 11929 avec un risque α=β=2,5%.

Seules les activités supérieures au seuil de décision sont exprimées. Dans le cas contraire, la limite de détection LD précédée du signe  » <  » est rapportée.

Enfin, toute activité exprimée et limite de détection sont rapportées au jour de prélèvement.

Qualité des mesures / Agréments
Actuellement, le laboratoire de l’ACRO offre la possibilité de mesurer le radon dans l’air, le tritium (HTO) dans les eaux et les radionucléides émetteurs gamma, quelque soit la matrice. D’autres mesures sont en cours de développement.
Les méthodes d’analyses sont conformes aux normes existantes ainsi qu’aux exigences organisationnelles et techniques fixées par la norme ISO/CEI 17025.
A ce jour, le laboratoire dispose d’agréments pour la mesure de la radioactivité dans l’environnement et la mesure du radon.

agréments


On retrouve parfois certaines substances chimiques de façon plus concentrée dans les organismes vivants que dans le milieu qui les entoure (eau, air…). On parle alors de « bioaccumulation ». Ce phénomène est utile à la vie quand il s’agit d’oligo-éléments (fer, calcium…) et néfaste quand il s’agit de polluants (métaux lourds, PCB …).

La bioaccumulation a parfois tendance à augmenter le long d’une chaîne alimentaire. On parle alors de « bioamplification ». Ainsi, dans un même milieu, la concentration en PCB ou en mercure augmente du plancton au poisson et du poisson au mammifère marin ou à l’homme en bout de chaîne. Dans le cas du mercure, cette propriété a créé une catastrophe sanitaire à Minamata au Japon.

Chez un même organisme, l’ampleur de la bioaccumulation peut dépendre de l’organe, de l’âge et de la substance chimique.

Le phénomène peut être de grande ampleur. Pour une surveillance de l’environnement, on choisit généralement des organismes accumulant les polluants recherchés : on parle alors de « bio-indicateurs ». Ainsi, certains polluants présents sous forme de traces ne peuvent pas être détectés directement dans l’air ou l’eau, mais leur présence peut être détectée et quantifiée en utilisant des bio-indicateurs. Les lichens sont connus pour être d’excellents bio-indicateurs de la qualité de l’air pour de nombreux polluants.

Les phénomènes de bioaccumulation et de bioamplification s’expliquent par les propriétés chimiques de certaines substances qui se lient plus facilement à des molécules organiques qu’à l’eau. Lors de échanges entre l’organisme vivant et le milieu, elles s’accumulent donc dans l’organisme. Ce phénomène peut aller en s’amplifiant le long de la chaîne alimentaire.

Le fait d’avoir des polluants radioactifs ne change rien à l’affaire. Ce sont leurs propriétés chimiques qui font qu’ils peuvent s’accumuler dans certains organismes vivants. Ainsi, l’iode radioactif s’accumule de la même façon que l’iode non radioactif dans les algues.

Qu’en est-il du tritium, qui est de l’hydrogène radioactif ? L’atome d’hydrogène lié à une molécule d’eau s’échange facilement et fait que le tritium présent dans de l’eau s’équilibre rapidement. Les organismes primaires peuvent convertir rapidement le tritium de l’eau (appelé tritium libre) en tritium organique. Et tous les modèles d’impact sanitaire des radioéléments dans l’environnement supposent que la proportion de tritium sur l’hydrogène total est la même dans l’eau et dans les organismes vivants.

Or des données tendent à mettre en évidence les phénomènes de bioaccumulation et de bioamplification du tritium chez certains organismes aquatiques, contredisant ainsi les modèles d’impact. Dans la baie de Cardiff en Grande-Bretagne, cela peut s’expliquer facilement par le fait que ce sont des molécules organiques tritiées rejetées en mer, pour lesquelles l’hydrogène est moins mobile que celui de l’eau. Il s’accumule facilement dans la matière organique des organismes vivants, mais est transféré difficilement vers l’eau de mer.

En revanche, c’est de l’eau tritiée qui est rejetée des installations nucléaires. On observe pourtant de la bioaccumulation du tritium chez des espèces vivant dans les fonds marins au large de l’usine de retraitement de Sellafield en Grande-Bretagne. En France, au large de l’usine de La Hague, il n’y a pas assez de mesures pour pouvoir conclure. L’ACRO réclame donc une meilleure surveillance du tritium dans l’environnement proche des installations nucléaires.


L’atome

Toute la matière qui nous entoure est constituée d’atomes, élément de base de petite taille (de l’ordre de l’Angström ou 0,000 000 000 1 m) qui permet de construire notre univers. On compte 92 atomes naturels ayant chacun des propriétés qui leurs sont propres. Ces atomes peuvent se combiner entre eux, reliés par les liaisons chimiques de diverses natures.

notionbase
Chaque atome est constitué d’un noyau autour duquel il y a un nuage d’électrons. Le noyau est chargé positivement et les électrons négativement, de façon à ce que l’ensemble soit neutre. Le noyau est environ 100.000 fois plus petit que l’atome et regroupe pratiquement toute la masse. C’est le cortège d’électrons qui va donner à l’atome ses propriétés chimiques, à savoir sa capacité à se lier à d’autres atomes pour former des structures com-plexes. On a l’habitude de dire que les électrons « gravitent » autour du noyau, il s’agit là d’une image qui a ses limites. Une description précise nécessite la mécanique quantique.

Chaque atome peut être caractérisé par son nombre d’électrons et à chaque nombre, on associe un nom. Ainsi un atome avec un noyau possédant une charge positive et autour duquel il y a un électron est appelé hydrogène et est représenté par le symbole H. Pour deux charges, il s’agit de l’hélium (He) et ainsi de suite jusqu’à lâuranium, qui a 92 charges. Au-delà, il existe d’autres atomes qui ont été créés par l’homme et que l’on nomme artificiel. Le plutonium, avec 94 charges, en est un exemple.

Il y a donc une correspondance entre le nombre de charges et les propriétés des atomes. L’hydrogène a tendance à pouvoir se lier avec l’oxygène pour former de l’eau, alors que l’hélium ne se lie pas avec d’autres atomes.

Si on arrache un ou plusieurs électrons à un atome ou si on lui en rajoute, on obtient un corps chargé positivement ou négativement, suivant le cas. On l’appelle alors un ion. Ses propriétés chimiques sont modifiées.

Le noyau

Le noyau possède un nombre donné de charges positives qui permet de lui donner le nom de l’atome correspondant. Les particules qui donnent la charge au noyau sont appelées proton. Chaque proton porte une charge positive élémentaire. Le noyau d’hydrogène est constitué d’un proton, celui d’hélium, de deux protons… A ces particules, s’ajoutent des particules neutres appelées neutrons.

Ensembles, les protons et les neutrons, de masse et taille semblables, forment la masse du noyau. On appelle nucléon, les particules du noyau, qui peuvent être indifféremment un proton ou un neutron. Un noyau est donc caractérisé par deux nombres, le nombre de protons, appelé généralement Z et le nombre total de nucléons appelé A. Z donne donc le nombre de charges et donc permet d’identifier l’atome correspondant. Deux noyaux qui ont le même nombre de charges et qui correspondent donc au même atome, mais qui un nombre de nucléons (et donc de neutrons) différents, sont appelés isotopes.

Exemple : un atome constitué de 6 électrons et donc 6 protons (Z=6) est appelé carbone. Mais on trouve dans la nature, du carbone ayant 6 ou 8 neutrons, ce qui fait un nombre total de 12 ou 14 nucléons (A=12 ou 14). Si on veut préciser de quel isotope on veut parler, on dira carbone 12 (noté 12C) ou carbone 14 (noté 14C).

Dans la nature, le nombre de neutrons est généralement au moins égal au nombre de protons. Il est possible de fabriquer des noyaux trop riches ou déficients en neutrons, qui vont se désintégrer en un autre noyau. Cette désintégration s’accompagne d’un rayonnement, on parle donc alors de noyau, isotope ou élément radioactif. Si le noyau ne se désintègre pas spontanément, on parle d’élément stable.

Les protons et les neutrons sont eux aussi constitués d’une structure interne, ils sont constitués de quarks. Mais nous arrêterons là pour la description de l’infiniment petit.

La radioactivité

La radioactivité accompagne une transformation du noyau de l’atome. Avant la transformation, on parle de noyau père, après, de noyau fils. Il peut y avoir plusieurs transformations successives avant d’arriver à un noyau stable. On parle alors de chaîne de désintégration. Lors d’un désintégration, il y a émission d’un ou plusieurs types de rayonnements.

On observe trois types de rayonnements émis :

Rayonnement alpha (α) :

alpha

C’est une particule composée de deux protons et de deux neutrons extrêmement liés entre eux (noyau d’hélium) et animée d’une grande vitesse. L’émission alpha ne concerne que les noyaux lourds présentants un excès de protons (en général A>200). Le noyau fils possède donc deux protons et deux neutrons en moins. Exemple, la désintégration du radium en radon :

226Ra -> 222Rn + α.
Le rayonnement alpha étant constitué d’une particule lourde, il est très peu pénétrant, une simple feuille de papier peut l’arrêter.

Rayonnement bêta (β) :

C’est une particule, électron (β-) ou positron (β+), animée d’une grande vitesse. Il

beta

accompagne la transformation d’un neutron en proton (β-), ou d’un proton en neutron (β+). Exemple, la désintégration du tritium en hélium : 3H -> 3He + β. L’électron ou le positron étant des particules légères, le rayonnement β est beaucoup plus pénétrant. Comme les particules sont chargées, elles interagissent facilement avec la matière. Il faut une feuille métallique de cm d’épaisseur pour arrêter ce rayonnement.

Rayonnement gamma (γ) :

C’est un rayonnement électromagnétique analogue à celui de la lumière mais beaucoup plus énergétique. On parle de photons gamma. Leur émission suit généralement une désintégration alpha ou bêta et correspond à un réarrangement des nucléons à l’intérieur du noyau fraichement transformé.

gamma

Le photon étant une particule sans masse, elle est très pénétrante et n’étant pas chargée, elle interagit peu avec la matière. Il faut un épaisseur de béton de cm pour l’atténuer.

La désintégration des noyaux suit une loi exponentielle décroissante en fonction du temps. Au bout d’un certain temps, appelé période ou demi-vie, la quantité d’un radio-élément donné est divisée par deux. Au bout de deux période, il n’en restera plus d’un quart, après trois périodes, un huitième, après 10 périodes, un millième… Sachant que les périodes observées en fonction des atomes étudiés vont de temps infiniment cours aux millions d’années, c’est une grandeur indispensable pour appréhender les problèmes de radioactivité.

L’activité d’un radioélément correspond au nombre de noyaux qui se désintègrent par unité de temps. L’unité de mesure est le becquerel (Bq) et correspond à une désintégration par seconde. L’ancienne unité est le curie (Ci). Un curie correspond à l’activité d’un gramme de radium et vaut 37 000 000 000 Bq.

Effets des rayonnements sur la matière

Les effets des rayonnements sur la matière sont très compliqués car ils dépendent du rayonnement étudié et du matériau concerné. Comme il est impossible de formaliser ces interactions rayonnement-matière au cas par cas, on étudie généralement l’énergie déposée dans le matériau pour quantifier. On parle alors de dose absorbée. On défini donc le gray (Gy) comme une unité d’énergie (joule) déposée par kilogramme de matière : 1Gy = 1J/kg. Plus l’énergie déposée est grande, plus le rayonnement a interagi avec la matière. Le rad correspond à l’ancienne unité : 1 Gy = 100 rad.

Quand la matière sous rayonnement est composée de tissus humains, on essaye de tenir compte de la nature du rayonnement en fonction des dommages probables qu’il peut créer. On affecte un coefficient multiplicatif k qui dépend de la nature du rayonnement et qui tient compte de la différence irradiation/contamination. Par exemple, dans le cas d’une contamination, k est choisi égal à 1 pour les rayonnements gamma et à 10 pour les rayonnements alpha.

Dose efficace

Cette grandeur de protection sanitaire a été introduite par la Commission Internationale de Protection Radiologique (CIPR) en 1991 dans sa publication n°60, laquelle a été source d’inspiration pour la directive Euratom 96/29 et sa transposition en droit Français, lesquelles traitent de la protection sanitaire de la population et des travailleurs contre les dangers des rayonnements ionisants.

Cette grandeur a pour objectif d’évaluer les détriments en termes d’effets stochastiques (cancers) au niveau du corps entier. Elle tient compte du type de rayonnement (α, β, γ, etc.) et de la radiosensibilité des organes exposés.

Elle est exprimée en Siervert (Sv). Les sous-multiples sont :

  • le milli-sievert (mSv) avec 1 Sv = 1000 mSv
  • le micro-sievert (µSv) avec 1µSv = 1000 000 µSv

La réglementation fixe une limite « annuelle » individuelle autant pour les travailleurs exposés (et donc classés) que pour ceux qui ne le sont pas ou qui sont des personnes du public :

  • 1 mSv pour le public ou pour les travailleurs non classés (ex : une secrétaire ou un travailleur qui n’intervient pas en zone)
  • 20 mSv pour les travailleurs classés

 Récapitulatif des grandeurs et unités

Grandeur Unité Définition
Période physique ou demi-vie seconde, minute, jourou année  Représente le temps au bout duquel la masse (ou l’activité) d’un radioélément a été divisée par deux.
Activité Becquerel (Bq) 1 Bq = 1 désintégration par secondeCorrespond au nombre de radioéléments qui se désintègrent par unité de temps

 

L’ancienne unité était le curie (Ci) : 1 Ci = 37 MBq

Dose absorbée Gray (Gy) Quantité d’énergie absorbée par la matière vivante ou inerte et par unité de masse.
Dose efficace Sievert (Sv) Proche de la dose absorbée, cette grandeur tente de traduire les dommages radiologiques occasionnés.La réglementation fixe une limite annuelle de 1 mSv par an pour le public.

 

Ancienne unité :

Le rem (Roentgen Equivalent Man) ; 1Sv = 100 rem

 

Lire aussi


ACRO.eu.org

Première publication : janvier 2015 ; dernière mise à jour : janvier 2016

L’addition délibérée de radioactivité dans l’alimentation est interdite. Cependant, après un accident nucléaire, on n’a pas le choix, la nourriture peut se trouver contaminée pour des décennies. On trouve encore du césium-137 dans certains aliments suite aux essais nucléaires atmosphériques et à l’accident de Tchernobyl. Quels sont les niveaux de référence en Europe ? Force est de constater qu’il y en a pour tous les goûts !

La limite guide du Codex Alimentarius est de 1 000 Bq/kg pour la nourriture, y compris celle des nourrissons. Il s’agit d’une « limite indicative » qui s’applique aux denrées alimentaires faisant l’objet d’un commerce international suite à un accident nucléaire.

Limites européennes actuelles

Le règlement (CE) n°733/2008 du Conseil du 15 juillet 2008 relatif aux conditions d’importation de produits agricoles originaires des pays tiers à la suite de l’accident survenu à la centrale nucléaire de Tchernobyl stipule que « la radioactivité maximale cumulée de césium 134 et 137 ne doit pas dépasser :
a) 370 becquerels par kilogramme pour le lait et les produits laitiers énumérés à l’annexe II et pour les denrées alimentaires qui sont destinées à l’alimentation particulière des nourrissons pendant les quatre à six premiers mois de leur vie et qui répondent à elles seules aux besoins nutritionnels de cette catégorie de personnes, qui sont conditionnées au détail en emballages clairement identifiés et étiquetés en tant que « préparations pour nourrissons » ;
b) 600 becquerels par kilogramme pour tous les autres produits concernés. »
Ce règlement précise que « la tolérance applicable aux produits concentrés ou déshydratés est calculée sur la base du produit reconstitué prêt pour la consommation ».

Suite à la catastrophe de Fukushima, l’Europe a fixé d’autres restrictions sur les produits alimentaires en provenance du Japon. Ainsi, le dernier règlement en date, le règlement d’exécution (UE) n°322/2014 de la Commission du 28 mars 2014 imposant des conditions particulières à l’importation de denrées alimentaires et d’aliments pour animaux originaires ou en provenance du Japon à la suite de l’accident survenu à la centrale nucléaire de Fukushima stipule que « tous les produits, à l’exception de ceux figurant à l’annexe III, doivent respecter la limite maximale applicable à la somme de césium-134 et de césium-137 telle qu’elle figure à l’annexe II. » Cette annexe II donne les « limites maximales (en Bq/kg) prévues par la législation japonaise pour les denrées alimentaires » qui sont :
– Aliments pour nourrissons et enfants en bas âge, lait et boissons à base de lait : 50 Bq/kg ;
– Autres aliments, à l’exception de l’eau minérale et des boissons similaires, du thé obtenu par infusion de feuilles non fermentées : 100 Bq/kg ;
– Eau minérale et boissons similaires; thé obtenu par infusion de feuilles non fermentées : 10 Bq/kg.

Pour les aliments déshydratés comme les champignons qui concentrent le césium, il est précisé que « la limite maximale s’applique au produit reconstitué prêt à être consommé. Pour les champignons déshydratés, un coefficient de reconstitution de 5 est appliqué. Pour le thé, la limite maximale s’applique à l’infusion obtenue à partir des feuilles de thé. Un coefficient de transformation de 50 est appliqué pour le thé déshydraté; ainsi, une limite de 500 Bq/kg applicable aux feuilles de thé séchées permet de garantir que le niveau de radioactivité dans l’infusion ne dépasse pas la limite maximale de 10 Bq/kg. »

En Norvège et Suède, la forte contamination de certains animaux et plantes après la catastrophe de Tchernobyl, a conduit à l’adoption de limites plus élevées. Selon l’Autorité de Radioprotection Norvégienne (NRPA), pour les poissons de rivière, le gibier et la viande de renne, la limite est actuellement de 3 000 Bq/kg en Norvège depuis 1994. C’était deux fois plus, à partir de 1987, juste après la catastrophe nucléaire de Tchernobyl. La Suède a adopté une limite 1 500 Bq/kg en 1987. Pour les autres aliments, c’est comme le reste de l’Europe.

En cas de nouvel accident nucléaire

En cas de nouvel accident nucléaire, d’autres niveaux seront adoptés « en mode réflexe immédiatement après un accident » et deviendront alors les limites réglementaires sur le marché communautaire. D’autres radioéléments sont pris en compte, mais focalisons nous sur le césium. L’Europe a adopté les standards fixés juste après la catastrophe de Tchernobyl (règlement EURATOM n°3954/87 modifié par le règlement EURATOM n°2218/89) : les niveaux maximaux admissibles pour le césium radioactif seront de 1 000 Bq/kg dans les produits laitiers et 1 250 Bq/kg pour la plupart des autres aliments. La limite sera dix fois plus élevée pour les aliments de « moindre importance » dont la liste est donnée dans le règlement EURATOM n°944/89. Elle sera de 400 Bq/kg pour les aliments destinés aux nourrissons.

Parmi les aliments de « moindre importance », on trouve, les truffes, l’ail, de nombreuses épices, les levures, le cacao et sa pâte…

Ces valeurs préétablies sont valables pour une durée limitée de 3 mois au maximum, un nouveau règlement devant être proposé par la Commission dans un délai d’un mois après la mise en vigueur du règlement initial, confirmant ou adaptant les niveaux en fonction de l’événement particulier. Ces valeurs maximales admissibles ne sont pas justifiées dans les textes européens. Il faut aller lire la revue spécialisée Radiation Protection n°105 pour avoir une discussion scientifique. Il apparaît que les experts ont supposé que seulement 10% des aliments consommés seront contaminés aux niveaux maximum admissibles. A titre de comparaison, le Canada considère que ce sera 20%. Ainsi, ces valeurs ne peuvent être appliquées que dans les zones très éloignées des territoires contaminés.

Au tout début de la catastrophe nucléaire, le Japon a adopté d’autres standards. La limite maximale admissible pour le césium radioactif dans les produits laitiers était de 200 Bq/kg et de 500 Bq/kg pour les autres aliments. Ces limites ont été baissées au bout de presque un an. Les nouvelles règles de sûreté japonaises préconisent d’adopter les mêmes limites lors d’un prochain accident.

Après le précédent japonais, il est peu probable que les consommateurs européens acceptent les limites retenues. A l’instar de ce qui s’est passé au Japon, ils adopteront leur propres limites en se donnant les moyens de contrôler la nourriture.

Le 10 janvier 2014, la Commission européenne a adopté un nouveau projet de règlement qu’elle présente comme une refonte des textes en vigueur. De fait, bien que la commission prétende tenir compte, d’une part, des enseignements de la catastrophe de Fukushima et, d’autre part, des nouvelles connaissances scientifiques acquises sur le risque radio-induit, elle considère que les valeurs établies depuis 1987 restent toujours valables. En conséquence, ce projet de pseudo-refonte ne fait que reconduire les anciennes valeurs de concentrations maximales admissibles de contaminations radioactives des denrées alimentaires établies depuis plus d’un quart de siècle. Voici le seul changement : « Afin de tenir compte des variations considérables possibles dans le régime alimentaire des nourrissons au cours des six premiers mois de leur vie, ainsi que des incertitudes concernant le métabolisme des nourrissons âgés de six à douze mois, il y a lieu d’étendre à toute la période des douze premiers mois de vie l’application de niveaux maximaux admissibles réduits pour les aliments pour nourrissons. »

Après passage devant le Parlement européen, le 9 juillet 2015, plusieurs amendements ont été adoptés. Il est maintenant précisé que « les niveaux maximaux admissibles réduits devraient également concerner les femmes enceintes et allaitantes. » De plus, « l’adoption des niveaux maximaux admissibles en vertu du présent règlement devrait se baser sur les exigences de protection des populations les plus critiques et les plus vulnérables, notamment les enfants et les personnes vivant dans des régions isolées ou pratiquant la production vivrière. Les niveaux maximaux admissibles devraient être les mêmes pour toute la population et se baser sur les niveaux les plus bas. » Ce vœu n’est pas encore traduit dans les limites adoptées. Cependant, la commission devra présenter au Parlement européen, avant le 31 mars 2017, un rapport sur la pertinence des NMA fixés. Par ailleurs, il est maintenant stipulé que « la Commission réalise la première révision au plus tard un mois après un accident nucléaire ou une urgence radiologique dans le but de modifier, si nécessaire, les niveaux maximaux admissibles de contamination radioactive et la liste des radionucléides. » Une concertation avec les parties-prenantes sur ce dossier est indispensable.

Enfin, le Parlement juge que « les pratiques consistant à mélanger des aliments présentant des concentrations supérieures aux niveaux maximaux admissibles de contamination radioactive pour les denrées alimentaires et les aliments pour bétail avec des aliments non ou peu contaminés, ce afin d’obtenir des produits conformes à ces niveaux, ne sont pas autorisées. »

Le nouveau règlement européen a finalement été publié le 15 janvier 2016 et ne modifie aucune valeur limite… Il ne fait qu’ « étendre aux douze premiers mois de vie l’application de niveaux maximaux admissibles réduits pour les aliments destinés aux nourrissons. » Le parlement européen ne semble pas avoir eu une grande influence. Il est maintenant précisé que « ces niveaux sont basés en particulier sur un niveau de référence de 1 mSv par an pour l’augmentation de la dose efficace individuelle par ingestion et sur l’hypothèse d’une contamination de 10 % des denrées alimentaires consommées sur un an. »

En France, le Plan National de Réponse « Accident nucléaire ou radiologique majeur » de février 2014 aborde la contamination des aliments. Il précise que « pour des populations vivant à distance du site accidenté et ne consommant qu’une part faible de denrées contaminées provenant du pays affecté par l’accident, les Niveaux Maximaux Admissibles du règlement EURATOM ne sont pas stricto sensu des normes sanitaires. Ce sont des indicateurs, à un instant donné, de la qualité radiologique des productions alimentaires […].
Le respect des NMA au sein de l’Union Européenne assure ainsi à tout citoyen européen une exposition du fait de la consommation de denrées provenant de territoires contaminés bien inférieure aux limites de dose […].
Toutefois, si un accident nucléaire ou une situation d’urgence radiologique survenait dans un pays européen, une gestion du risque alimentaire élaborée uniquement sur une comparaison aux NMA ne serait appropriée que pour les populations nationales vivant à distance du site accidenté.
En effet, plus les populations à protéger seraient proches du site accidenté et plus la proportion de denrées contaminées issues de circuits de commercialisation courts pourrait être importante. La part des autres voies d’exposition, notamment l’irradiation externe, serait également croissante.
Ces considérations ont amené le CODIR-PA à proposer une démarche plus globale pour la gestion du risque alimentaire au niveau national à la suite d’un accident. Cette démarche repose sur un triple dispositif visant à concilier protection de la population et préservation de la qualité des productions et du potentiel économique des territoires.
-> Dans l’environnement proche de l’installation accidentée, où la contamination des denrées alimentaires est la plus forte, une gestion spécifique du risque radiologique lié à l’alimentation est nécessaire. Dans la zone correspondante, un contrôle des denrées alimentaires par comparaison aux NMA ne permettrait pas d’assurer une protection sanitaire suffisante de la population. A cette fin, une Zone de Protection des Populations (ZPP) serait définie à partir de valeurs guides exprimées en doses prévisionnelles ; du point de vue du risque alimentaire, la commercialisation et la consommation de toute denrée alimentaire, quel que soit son niveau de contamination, serait d’interdire dans cette zone ;
-> Dans les territoires où la contamination est significative sans toutefois imposer des contraintes de radioprotection à la population comme en ZPP, l’enjeu n’est plus une gestion sanitaire de la situation mais davantage un maintien de la qualité radiologique des denrées susceptible d’intégrer les marchés nationaux et européens et la préservation du potentiel économique des territoires. Ces territoires seraient regroupés dans la Zone de Surveillance renforcée des Territoires (ZST). La commercialisation des denrées produites dans cette zone serait conditionnée à la réalisation de contrôles libératoires sur la base des NMA européens. Outre la protection économique, la définition de cette zone participerait également à la protection des consommateurs français et européens en évitant des doses inutiles.
-> Sur le reste du territoire national, au-delà de la ZST une surveillance serait à exercer pour détecter d’éventuelles concentrations de contamination pouvant induire des dépassements ponctuels des NMA.
La ZPP et la ZST seraient élaborées à partir d’une modélisation prédictive afin de gérer par anticipation les conséquences prévisibles des dépôts de radioactivité dans l’environnement. Ces zones seraient ensuite réévaluées au cours du temps en tenant compte de l’amélioration de la connaissance réelle de la contamination des territoires. »

Références :

• Règlement (EURATOM) n°3954/87 du Conseil du 22 décembre 1987 fixant les niveaux maximaux admissibles de contamination radioactive pour les denrées alimentaires et les aliments pour le bétail après un accident nucléaire ou dans toute autre situation d’urgence radiologique
http://eur-lex.europa.eu/legal-content/FR/TXT/PDF/?uri=CELEX:31987R3954&rid=4
– Règlement (EURATOM) n°944/89 de la commission du 12 avril 1989 fixant les niveaux maximaux admissibles de contamination radioactive pour les denrées alimentaires de moindre importance après un accident nucléaire ou dans toute autres situation d’urgence radiologique
http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:31989R0944:FR:PDF
– Règlement (EURATOM) n°2218/89 du conseil du 18 juillet 1989 modifiant le règlement (Euratom) n°3945/87 fixant les niveaux maximaux admissibles de contamination radioactive pour les denrées et les aliments pour bétail après un accident nucléaire ou dans toute autre situation d’urgence radiologique.
http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:31989R2218:FR:PDF

• Food and Agriculture Organization of the United Nations and World Health Organization, Codex General Standard for Contaminants and Toxins in Food and Feed, Codex Standard 193-1995, revised in 2009, amended in 2013
http://www.codexalimentarius.org/download/standards/17/CXS_193e.pdf

• Norwegian Radiation Protection Authority, NRPA Bulletin 19•06, 10 November 2006, Radioactive contamination of Norwegian foodstuffs after the Chernobyl accident.
http://www.nrpa.no/dav/8261e12842.pdf

• Règlement (CE) n°733/2008 du Conseil du 15 juillet 2008 relatif aux conditions d’importation de produits agricoles originaires des pays tiers à la suite de l’accident survenu à la centrale nucléaire de Tchernobyl :
http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2008:201:0001:0007:FR:PDF

• Règlement d’exécution (UE) n°322/2014 de la Commission du 28 mars 2014 imposant des conditions particulières à l’importation de denrées alimentaires et d’aliments pour animaux originaires ou en provenance du Japon à la suite de l’accident survenu à la centrale nucléaire de Fukushima
http://eur-lex.europa.eu/legal-content/FR/TXT/PDF/?uri=CELEX:32014R0322&from=FR

• Proposition de règlement du Conseil fixant les niveaux maximaux admissibles de contamination radioactive pour les denrées alimentaires et les aliments pour bétail après un accident nucléaire ou dans toute autre situation d’urgence radiologique. [COM(2013)943 final] http://www.senat.fr/europe/textes_europeens/e9022.pdf
ANNEXES 1 to 5
http://eur-lex.europa.eu/legal-content/FR/TXT/PDF/?uri=CELEX:52013PC0943&from=en

• Radiation Protection n°105, 1998
• Parlement Européen, Textes adoptés, Résolution législative du Parlement européen du 9 juillet 2015 sur la proposition de règlement du Conseil fixant les niveaux maximaux admissibles de contamination radioactive pour les denrées alimentaires et les aliments pour bétail après un accident nucléaire ou dans toute autre situation d’urgence radiologique (COM(2013)0943 – C7-0045/2014 – 2013/0451(COD))http://www.europarl.europa.eu/sides/getDoc.do?pubRef=-//EP//NONSGML+TA+P8-TA-2015-0267+0+DOC+PDF+V0//FR
• RÈGLEMENT (Euratom) 2016/52 DU CONSEIL du 15 janvier 2016 fixant les niveaux maximaux admissibles de contamination radioactive pour les denrées alimentaires et les aliments pour animaux après un accident nucléaire ou dans toute autre situation d’urgence radiologique, et abrogeant le règlement (Euratom) no 3954/87 et les règlements (Euratom) no 944/89 et (Euratom) no 770/90 de la Commission
• Secrétariat général de la défense et de la sécurité nationale (SGDSN), Plan national de réponse, accident nucléaire ou radiologique majeur, février 2014

http://www.risques.gouv.fr/sites/default/files/upload/sgdsn_parties1et2_270114.pdf


INTRODUCTION


Pour beaucoup de gens, les problèmes économiques semblent être fondamentaux pour juger de l’acceptabilité de l’énergie nucléaire. En réalité, ces problèmes devraient être secondaires. Il faut (il aurait fallu) partir de cette question : Quels sont les dangers de l’énergie nucléaire?
C’est le problème de l’acceptabilité qui est posé.

– Si le danger est nul ou très faible, on peut adopter l’énergie nucléaire, et les aspects économiques concernant la rentabilité ou la compétitivité vis à vis des autres sources d’énergie sont essentiels. Le problème de l’acceptabilité ne se pose pas.

– Par contre, si le danger est considérable, c’est à dire s’il affecte des populations entières, des millions de personnes pendant une période très longue (par exemple les déchets, les radioéléments relâchés en Biélorussie qui, pendant quelques siècles vont polluer les terres agricoles et endommager le patrimoine génétique), alors, les problèmes économiques n’ont guère de sens en ce qui concerne l’acceptabilité.

Il faut d’abord envisager les coûts sanitaires avant les coûts économiques. Le coût économique du réacteur détruit à Tchernobyl était acceptable pour l’URSS mais évacuer toutes les personnes qui vivaient en zone contaminée s’est révélé impossible financièrement. De même la perte des terres agricoles qui représentent 20% du territoire de Biélorussie ne peut être assumée économiquement par cette République. Qui va supporter les coûts? les populations. Il est évident que le coût économique tel qu’on le présente généralement masque le vrai problème du nucléaire. Les dangers proviennent essentiellement des effets biologiques du rayonnement: effets cancérigènes et effets génétiques.

Après quelques notions de base sur l’irradiation, la contamination, la concentration organique des radioéléments et leur action biologique, nous vous présenterons 2 exemples de conséquences des radiations sur la santé: les leucémies à Sellafield et la pathologie thyroïdienne radio-induite.


Tout d’abord, que sont les rayonnements ionisants ?

Ils comprennent les rayonnements alpha, bêta et gamma de la radioactivité, les neutrons éjectés lors de
réactions atomiques, les faisceaux d’électrons réalisés dans un accélérateur de particules et, dans un autre domaine, la frange la plus énergétique des rayons x appelés les rayons x « durs », produit dans un tube cathodique et utilisés en radiologie médicale. Il s’agit donc d’une famille de rayonnements définis ni par leur provenance, ni par leur nature, mais par leurs effets sur la matière.

Le terme de rayonnement ionisant signifie précisément rayonnement capable d’ioniser, ce qui signifie qu’il contient suffisamment d’énergie pour déplacer des électrons dans la matière où il se déplace. Ainsi, par perte ou par gain d’électrons, il transforme des atomes (neutres), en ions (chargés électriquement).
Un ion ainsi créé aura des caractéristiques légèrement différentes de celles de l’atome de départ, et cette modification peut être suffisante pour changer son comportement chimique vis à vis des autres atomes.

I L’IRRADIATION

Définition

L’irradiation est le fait de recevoir des rayons d’une source qui les émet autour d’elle. Ce qui caractérise une source radioactive est qu’il est impossible de l’arrêter. Il n’y a donc que deux manières
de se protéger de ce type de source:

  • La première consiste à placer un écran entre soi et la source pour absorber les rayonnements. C’est très efficace en ce qui concerne les rayonnements alpha et bêta qui peuvent facilement
    être arrêtés complètement. Les rayonnements gamma, en revanche, ne sont jamais arrêtés en totalité. Il
    faut placer un écran de plomb épais ou de béton de largeur considérable pour en arrêter la plus grande partie.
    Mais il en reste toujours un peu au-delà de l’écran. C’est pourquoi, en irradiation externe, les rayons gamma sont les plus dangereux.(Pour mémoire relire Notions de Base )
  • La deuxième manière de se protéger est d’augmenter la distance entre soi et la source. Comme la source irradie dans toutes les directions, l’intensité du rayonnement décroît selon l’inverse du carré de la distance.

Effets des irradiations

L’irradiation touche en général le corps entier. C’est le phénomène le mieux étudié. Ses conséquences sont bien connues en ce qui concerne les fortes doses. Elles peuvent être rapidement mortelles si elles se comptent en dizaine de sievert. Pour les faibles doses, la fréquence des cancers et des malformations en fonction de la dose reçue est encore discutée. Mais, ce qui est sûr, c’est que même si l’irradiation est totalement terminée, elle peut laisser des traces dans l’ADN (acide désoxyribonucléique) des cellules qui pourront se manifester sous forme de cancer jusqu’à plusieurs dizaine d’années après cette irradiation, ou de malformation d’origine génétique dans les générations suivantes.

Au cours d’une irradiation, on peut mesurer la dose reçue si l’on dispose d’un dosimètre. Mais, une fois l’irradiation terminée, il n’est pas toujours possible de mettre en évidence une irradiation passée. Ainsi, lors d’accidents d’irradiation, les informations déduites des analyses biologiques sont imprécises et les systèmes de modélisation ne sont pas toujours réalisables en pratique.

Par ailleurs, dans de nombreuses autres situations (source inconnue, irradiation chronique, irradiation ancienne non mesurée, etc.), il est évident qu’aucun moyen n’est possible pour quantifier les doses reçues. C’est pourquoi, du fait des temps de latence fort longs, il est souvent impossible de mettre en relation l’apparition d’un cancer ou d’une malformation chez un individu avec une irradiation passée.
Cela n’a été possible qu’à l’échelle collective, de façon statistique, par exemple à l’occasion de « l’expérience grandeur nature » qu’ont représenté les explosions d’HIROSHIMA et NAGASAKI.

Certains tissus de l’organisme sont particulièrement sensibles à l’irradiation; ce sont ceux qui se renouvellent le plus vite, donc, où les divisions cellulaires sont les plus nombreuses. Il s’agit des cellules qui, dans la moelle osseuse, donneront naissance aux cellules sanguines, ou de la muqueuse de l’intestin, par exemple. Il s’agit aussi des cellules sexuelles. Chez l’homme, les cellules souches des spermatozoïdes (qui se forment en près de 2 mois et demi) sont extrêmement radio sensibles. Chez la femme, il n’y a pas de production de nouvelles cellules sexuelles. Celles qui pourront donner des enfants à naître sont toutes présentes dans l’ovaire, à l’état d’ovocytes, depuis le cinquième mois de la vie embryonnaire de la femme. S’il n’y a pas de division cellulaire des cellules sexuelles chez la femme, il faut cependant les considérer comme hautement fragiles, car tous les toxiques susceptibles d’atteindre l’ADN s’additionneront sur la même cellule depuis avant la naissance de la femme jusqu’à l’âge d’une éventuelle grossesse. Les testicules, et tout particulièrement les ovaires, doivent donc être considérés comme des organes à protéger, en priorité, de toute irradiation par des rayonnements ionisants. Cela implique par exemple l’utilisation de caches en plomb placés entre la source et ces organes lors d’irradiations, en radiologie médicale, chaque fois qu’il n’est pas strictement indispensable de voir sur la radio la région de ces organes.

De même, il est nécessaire de veiller à la protection du personnel des hôpitaux contre l’irradiation, d’autant plus qu’il s’agit souvent de femmes jeunes. Il existe des vitres plombées dans les services de radiologie et des tabliers de plomb pour les cas où l’on est obligé de s’approcher de la source. Bien évidemment, le problème se pose également pour les travailleurs du nucléaire.

II LA CONTAMINATION

Définition

La contamination consiste à entrer en contact avec des particules radioactives. On devient alors porteur de la source qui émet ses rayonnements à partir de l’endroit du corps où elle se trouve. Elle peut se situer à la surface du corps, sur la peau; on parle alors de contamination externe. Elle peut se situer à l’intérieur du corps. La particule radioactive pénètre – soit par l’air, dans les poumons – soit par le tube digestif – soit par une plaie. Elle peut ensuite être transportée par le sang jusqu’à tous les organes. Lorsque la source se trouve à l’intérieur du corps on parle de contamination interne. La source continue évidemment à émettre ses rayonnements qui sont reçus en permanence par les tissus environnants. C’est pourquoi certains parlent d’irradiation interne. C’est exact, mais nous pensons que ce terme entretient la confusion entre irradiation et contamination.

La contamination reste en effet très différente de l’irradiation et ceci pour plusieurs raisons:

Tout d’abord les moyens de s’en protéger n’existent pas. On ne peut glisser un écran de plomb à l’intérieur de l’organisme!

Les rayonnements alpha provoquent de nombreuses ionisations dans les tissus voisins et sont alors les plus dangereux. Les rayonnements bêta ont un parcours un peu plus long mais ils transmettent également leur énergie sous forme d’ionisation dans les tissus du corps. Les rayonnements gamma produisent aussi des ionisations, mais ils ne sont pas totalement arrêtés et irradient à l’extérieur du corps. La personne fortement contaminée devient une source d’irradiation pour les autres.

Nous avions vu que la deuxième façon de limiter l’irradiation était de s’éloigner. Si l’on est contaminé; c’est impossible on est porteur de la source. Si la contamination est faible, l’irradiation qu’elle provoque pour les autres est extrêmement faible.
De même la dose reçue par l’ensemble du corps de la personne contaminée peut être vraiment très faible. Mais, en fait, les effets biologiques sont à étudier à l’échelle des tissus voisins de la source, immédiatement en contact avec elle.

Par ailleurs, à dose globale équivalente, un rayonnement reçu au quotidien semble plus dangereux qu’un flash d’irradiation en ce qui concerne l’accumulation des lésions cellulaires.
Ces réalités ne sont pas toujours prises en compte dans les discours officiels.

La deuxième grande différence avec l’irradiation externe est que le phénomène reste actif dans le temps. La source continue d’émettre et de provoquer des ionisations autour d’elle.
Une source très faible peut ainsi provoquer des effets importants au bout d’un certain temps. Bien sûr, s’ajoutera ensuite un temps de latence avant l’apparition d’un cancer, par exemple. Pour se protéger, on parle beaucoup de décontamination. Nous allons voir que les résultats que l’on peut en attendre sont souvent très limités. Enfin la notion d’organe cible en contamination mérite que l’on s’y arrête.

La décontamination

La décontamination est un mot qui fait rêver: c’est tout simplement supprimer la contamination. Il s’agit en fait, le plus souvent, de méthodes artisanales et limitées qui ne sont efficaces que dans un nombre restreint de cas et devant des accidents de faible ampleur. Puisque l’on ne peut pas arrêter une source radioactive, l’objectif de la décontamination est de retirer la source de la zone contaminée. Si la contamination est externe c’est possible par lavage, par exemple ou en collant les poussières
à l’aide d’un papier adhésif. Mais il faut savoir que l’eau de lavage ou les autres produits utilisés deviennent alors des déchets radioactifs à gérer comme tels. Si une petite région du corps est contaminée les résultats de ces techniques sont très intéressants, mais, s’il y a une contamination de l’environnement on est très vite dépassé par l’ampleur. Autour de TCHERNOBYL, il s’agissait de décontaminer non seulement les humains mais aussi les maisons, les champs, les arbres… On a lavé des maisons à la lance, mais toute l’eau de lavage aurait du être gérée comme déchet radioactif: c’était impossible.
Dans la campagne, on a déversé par hélicoptère des aérosols collants pour fixer les particules radioactives au sol dans la zone interdite et empêcher que le vent ne les emporte.
Il ne s’agissait pas de supprimer la contamination comme a pu le laisser croire l’information diffusée par les médias, mais d’en limiter la propagation.
Si la contamination humaine est interne on essaie de déplacer les particules radioactives par différents mécanisme chimiques. L’efficacité dépend de la précocité du traitement, mais les résultats sont en règle générale très limités. On n’a pas les moyens d’aller chercher des particules fixées dans les tissus biologiques.

III FIXATION ET CONCENTRATION ORGANIQUE

La circulation d’une particule radioactive dans l’organisme n’est pas laissée au hasard.
Selon la nature chimique de la source, elle est intégrée aux réactions chimiques à l’intérieur des cellules (au métabolisme). Ainsi, l’organisme utilisera l’iode radioactif au même titre que l’iode non radioactif. Comme l’iode est fixé par la glande thyroïde pour entrer dans la composition de l’hormone thyroïdienne, l’iode radioactif se trouvera également fixé par la thyroïde. La thyroïde joue un rôle actif de concentration de l’iode, y compris de l’iode radioactif.
Le phénomène peut se produire de même pour des particules non habituellement présentes dans le corps, mais dont la structure atomique fait qu’elles peuvent être confondues par l’organisme avec des substances présentes habituellement. C’est le cas du césium qui est confondu avec le potassium (et même capté préférentiellement par rapport au potassium) et diffusé à l’intérieur de toutes les cellules, mais est largement concentré dans les muscles. C’est encore le cas du strontium qui est confondu avec le calcium et fixé dans les os.

On est donc amené à définir pour chaque corps une période biologique, indépendante de la période radioactive, qui représente le temps au bout duquel la moitié de la substance qui a pénétré dans l’organisme est rejetée à l’extérieur dans les urines, les selles, la sueur. Cette période biologique peut être courte ou longue, proche ou éloignée de la période radioactive. Vous en trouverez quelques exemples dans le tableau ci dessous.

Période radioactive Période biologique
iode 131 8 jours jusqu’à 120 jours pour l’iode captée par la thyroïde
césium 137 30 ans de 50 à 150 jours
strontium 90 28 ans 8 à 30 ans (selon les auteurs)
plutonium 239 24000 ans 40 ans dans le foie;100 ans dans les os (CIPR, davantage pour certains auteurs)
ruthénium 106 1 an de 20 à 170 jours (modèles animaux)

Les organes fixant la contamination ne correspondent pas nécessairement aux tissus les plus radiosensibles (c’est-à-dire fragiles à l’irradiation) cités plus haut. Toutefois, le cas du strontium 90 est une conjonction frappante: la période radioactive est moyenne et correspond à peu près à la période biologique qui, elle, est longue puisque le strontium est fixé dans un tissu à renouvellement lent, l’os. L’os est en revanche au contact direct de la moelle osseuse, qui, elle, est à reproduction rapide et fabrique les globules du sang particulièrement radiosensibles. Certains se demandent s’il n’y a pas là un facteur des cancers du sang (leucémies) qui prennent une place de plus en plus importante. Il est tout à fait curieux de constater que personne ne s’empresse de faire des recherches sur ce sujet…

Ce phénomène de concentration biologique est retrouvé dans un certain nombre de situations et peut prendre des proportions très importantes: les chaînes alimentaires. Le phénomène de fixation-concentration biologique d’un radio nucléide peut se produire à répétition dans différents organismes pour aboutir finalement dans l’assiette de l’homme. C’est ce que l’on appelle les chaînes alimentaires. Par exemple: terre- plantes- vaches- lait- homme; ou mer- plancton- poisson- poisson carnassier- homme.

Si le phénomène de concentration se répète à chaque étape, les doses présentes en bout de chaîne alimentaire, dans l’assiette de l’homme, n’ont rien à voir avec la dilution de départ de la pollution.
On connaît, par exemple, le phénomène de concentration de l’iode dans le lait. On sait par ailleurs que la Corse a été assez fortement touchée par les retombées de Tchernobyl. En ce qui concerne l’iode 131 radioactif, on aurait pu protéger la population sans inconvénient économique important puisque, du fait de sa courte période (8 jours), il aurait suffit de transformer toute la production du moment en lait UHT à consommer plus tard pour se protéger de l’iode 131 concentré dans le lait. On n’a rien fait pour ne pas affoler la population. On sait aujourd’hui que des enfants corses ont des problèmes thyroïdiens mis en évidence par le Dr Lefauconnier qui, avec la CRII RAD, incrimine le nuage de Tchernobyl.

IV L’ACTION BIOLOGIQUE DES RADIATIONS IONISANTES

Le fait que les radiations sont dangereuses n’est pas discutable.
Les radiodermites dues aux rayons X, la cancérisation de ces lésions et d’autres tissus sensibles, les mutations génétiques ont été découvertes, si l’on peut dire, « à l’épreuve du feu ». En effet le premier Kg de Radium a fait, d’après certaines estimations, une centaine de morts parmi les chercheurs qui l’ont manipulé, dont Marie Curie elle-même; par ailleurs, une grande partie des connaissances sur les effets humains des radiations atomiques est due à l’étude de la mortalité après les explosions d’Hiroshima et de Nagasaki.
Elle a montré, hormis les effets immédiats de l’explosion, une augmentation des cancers et des malformations congénitales chez les survivants, qui se fait encore sentir aujourd’hui.

De même, en Angleterre en 1953, c’est après avoir vu la mortalité par leucémies des enfants de 3 ans augmenter subitement qu’on a pu incriminer la pratique, nouvelle à l’époque, des radios de bassin chez la femme enceinte et interdire celles-ci pour éviter celles-là.

Le débat actuel ne porte donc pas sur le principe de la toxicité des radiations, mais sur les relations dose – effet. Si beaucoup reste à découvrir, il faut reconnaître que, depuis le début du siècle, tous les progrès des connaissances vont dans le sens d’une toxicité plus grande que celle évaluée antérieurement.
Que se passe t’il dans les tissus lors d’une irradiation ?
Dans les tissus vivants, les réactions chimiques sont très nombreuses, constituant le métabolisme cellulaire. Les molécules les plus grosses seront logiquement des cibles privilégiées pour le rayonnement, puisqu’elles occupent davantage d’espace. Parmi elles, une molécule clef de la vie biologique est l’ADN (acide désoxyribonucléique) qui compose le noyau de chaque cellule et qui porte le code génétique définissant l’ensemble des caractéristiques innées de l’individu: c’est le centre de commande de la vie biologique.

Une petite erreur de code produite par l’ionisation d’un atome se traduira par une modification de la réaction déterminée par ce code, pouvant alors modifier des caractéristiques importantes de la cellule. Les effets biologiques de cette transformation seront différents selon que la cellule touchée est une cellule ordinaire de l’organisme:
cellule somatique, ou une cellule sexuelle: cellule reproductrice.
S’il s’agit d’une cellule somatique. Celle-ci peut devenir aberrante et incontrôlable et donner naissance à un tissu étranger, envahissant et dévastateur, qu’on appelle un cancer.
Les cellules les plus sensibles aux rayonnements sont celles qui se multiplient le plus vite, par exemple les cellules de la peau ou celles de la moelle osseuse qui fabriquent les cellules du sang. C’est pourquoi les cancers radio induits sont le plus souvent des cancers de la peau ou des cancers du sang, parmi lesquels les plus connus sont les leucémies.

Pour les effets cancérigènes, les données sont relativement sûres. Des désaccords subsistent dans la polémique scientifique mais ils ne dépassent guère un facteur 3 à 4 sur l’importance de l’effet. Jusqu’à présent les études n’ont porté que sur l’effet des irradiations externes. Pour l’effet des contaminations internes, les données expérimentales fiables sont quasi inexistantes. Tchernobyl nous montre que les effets cancérigènes les plus importantes proviendront de la contamination interne.
Si la cellule touchée est une cellule reproductrice, cellule du testicule ou cellule de l’ovaire, la modification de l’ADN peut être source d’anomalie génétique. Dans le cas où cette cellule est fécondée, l’anomalie génétique (ici aberration chromosomique) peut provoquer un avortement précoce, c’est-à-dire dans les premières semaines de la grossesse, et, du fait de sa précocité, l’avortement peut passer totalement inaperçu, se manifestant éventuellement par des règles un peu tardives et un peu plus abondantes qu’à l’ordinaire. C’est ce qui arrive le plus fréquemment en cas d’anomalie génétique importante, touchant les chromosomes. Mais quelquefois la grossesse peut se maintenir et aboutir à la naissance d’un enfant porteur de malformation congénitale.

Il se peut également que l’anomalie soit très localisée, touchant sélectivement un gène et constituant alors une mutation génétique. Les plus fréquentes de ces mutations sont dites récessives, ce qui signifie qu’elles sont présentes mais, cachées par le gène dominant normal, ne se manifestent pas. Elles constituent cependant une anomalie héréditaire transmise selon les lois de la génétique. Elles sont susceptibles d’apparaître et de provoquer une maladie après une ou plusieurs générations, au hasard des rencontres des stocks génétiques paternels et maternels. Il faut ajouter qu’il existe des possibilités,
encore mal connues, de reconnaissance des gènes anormaux et de réparation de ces gènes par la cellule elle-même.

En ce qui concerne l’effet du rayonnement sur le patrimoine génétique nous ne connaissons presque rien. Essentiellement des expériences faites sur des animaux de laboratoire. Les effets génétiques pourraient bien être la composante majeure des conséquences d’un accident nucléaire grave, mais ce « détriment » est un
détriment vicieux, pervers, parce qu’il peut être relativement faible dans les premières générations et augmenter au cours du temps parce que certains défauts du patrimoine génétique vont se propager dans les générations futures suivant des mécanismes mal connus.

Après avoir étudié l’effet du rayonnement sur les molécules, nous allons nous intéresser aux conséquences sur les populations. Nous n’examinerons ici que le problème des cancers radio-induits.

  1. Ces cancers sont absolument identiques aux cancers « naturels ». Il n’est donc pas possible de les identifier parmi l’ensemble des cancers, de déclarer radio induit un cancer observé sur un individu donné même si celui-ci a été irradié (et inversement).
  2. Pour la même irradiation, l’induction de cancer dépendra fortement des individus, en particulier du système immunitaire.
  3. Pour un groupe assez important d’individus irradiés, on pourra observer un accroissement de la fréquence des cancers qui dépendra du niveau de l’irradiation.
  4. L’apparition clinique de ces cancers ne se fera qu’après un temps de latence très long, de 2 ans pour les leucémies à plusieurs décennies pour les autres cancers.

Ces propriétés interdisent toute approche individuelle pour l’étude expérimentale des effets cancérigènes du rayonnement, ainsi que pour la fixation du risque par les systèmes de radioprotection. Seule, une approche statistique a un sens, mais à condition de disposer de données de mortalité parmi une cohorte suffisamment importante numériquement, et pendant une très longue période. Dans une société nucléaire, les statistiques de mortalité deviennent des matériaux stratégiques qu’il est dangereux de laisser dans le domaine public !!

Lorsqu’une population a été irradiée, le bilan de la mortalité par cancers radio induits dans cette cohorte ne peut se faire que de deux façons:

  • soit collecter les données de mortalité pendant plus de 30 ans ou mieux, jusqu’à la disparition de la cohorte. Dans ce cas, le risque ne sera connu qu’après la mort de ceux qui l’auront subi;
  • soit évaluer les niveaux d’irradiation et fonder le bilan sur le facteur de risque établi par des études antérieures dont on peut garantir la qualité. Le risque est connu avant l’extinction de la population concernée mais l’estimation des doses reçues (ou qui seront reçues) est difficile et source de controverse quant aux modèles retenus pour l’effectuer, en particulier lorsqu’il s’agit d’une irradiation par contamination interne, par inhalation de poussières radioactives, ou par ingestion d’aliments obtenus sur des territoires contaminés.

Voici deux exemples d’études statistiques sur l’effet des rayonnements.

V LES LEUCEMIES DE SELLAFIELD

En 1983, en Grande-Bretagne, une controverse éclate au sujet de taux de cancers et de leucémies surélevés, chez les enfants, dans le voisinage de SELLAFIELD (une usine de retraitement des combustibles irradiés). Une commission d’enquête officielle confirme les faits sans pour autant fournir une explication précise. En février 1990, Martin GARDNER établit une relation fortement significative entre la sur-incidence de leucémies et l’irradiation (avant la conception) des pères employés à l’usine.
L’auteur suggère que l’irradiation des pères pourrait entraîner des mutations, au niveau de leur cellules reproductrices, responsables de l’apparition des leucémies chez les enfants. C’est la première fois qu’un tel résultat est observé chez l’Homme. Pourtant celui-ci est en parfaite cohérence avec les conclusions des expériences conduites par Taisei NOMURA sur prés de 25.000 souris.

Si les études épidémiologiques formulent l’hypothèse d’une relation de cause à effet sans la prouver, la biologie moléculaire doit pouvoir apporter des réponses aux questions soulevées.
Les mécanismes d’altération du patrimoine génétique par les rayonnements ionisants commencent à être bien connus.
Mais, aujourd’hui, la découverte de « gènes potentiels du cancers » (oncogènes) et de « gènes protecteurs » (anti-oncogènes)nous laisse entrevoir en pointillé le cheminement qui, à partir d’agents physiques (radiations) ou chimiques, pourra conduire à plus ou moins long terme à des dérèglements graves du fonctionnement cellulaire. Si les cellules atteintes sont les cellules reproductrices, c’est alors la descendance qui supportera le fardeau des mutations induites, chez les parents, par l’exposition professionnelle ou par des facteurs de l’environnement.

Pour l’ensemble du dossier voir l’ACROnique du nucléaire n°13.

VI PATHOLOGIE THIROIDIENNE MORPHOLOGIQUE RADIO INDUITE PAR DE FAIBLES DOSES
D’IRRADIATION CERVICALE: APPORT D’UNE ENQUÊTE EPIDEMIOLOGIQUE DE
COHORTE.

L’étude a porté sur une population de 396 patients irradiés pour un angiome cutané (tumeur bénigne d’origine vasculaire) dans l’enfance (recul moyen 22 ans) par de faibles doses de radiations ionisantes (< 1 Gy), à proximité de la thyroïde.
Plusieurs études épidémiologiques ont établique:

  • Le risque de nodule ou de cancer thyroïdien est, pour une même dose, plus important lorsque l’irradiation survient dans l’enfance ou chez une femme; ce risque peut se manifester très longtemps après.
  • Pour des irradiations à fort débit, entre 100µ Gy et au moins 10 Gy, la relation entre le risque et la dose délivréeà la thyroïde est linéaire.
  • Aucune augmentation significative du risque de tumeurs thyroïdiennes
    n’a été observée après administration d’activité diagnostique ou thérapeutique d’iode 131.

En revanche le devenir des sujets irradiés des îles Marshall après l’explosion de Bikini, suggère que les isotopes de l’iode à demi vie brève ont un effet tumorigène plus important que l’iode 131, ce qui est attribué à un débit de dose plus élevé.

Le recrutement.

A l’institut Gustave Roussy plus de 5000 enfants porteurs d’un angiome cutané ont été traités entre 1941 et 1973 par différentes techniques de radiothérapie ayant des débits de dose très variables. Parmi les 1137 patients irradiés qui ont répondu, 396 enfants (305 filles et 91 garçons) ont eu leur thyroïde exposée en raison soit de la proximité de l’angiome (moins de 5 cm pour une irradiation bêta pure), soit
du type d’irradiation (gamma ou x); 95 % d’entre eux ont été irradiés au cours de leur première année.

La dosimètrie.

Disposant pour chaque patient d’un dossier technique de l’irradiation, il a été possible de calculer la dose délivrée à la thyroïde. Il est a noter que ces doses sont faibles puisque 98 % d’entre elles sont inférieures à 1 Gy.
Les traitements ont été regroupés en 2 catégories :

  • courte durée et fort débit, de quelques secondes à quelques minutes;
  • longue durée et débit plus faible, de 30 mn à quelques heures.

Les résultats

Les 396 patients de cette cohorte ont été surveillés en moyenne 22 ans. Au terme d’un bilan clinique et scintigraphique, 38 patients étaient porteurs d’une anomalie morphologique thyroïdienne.

ANOMALIE MORPHOLOGIQUE OBSERVEE DANS UNE COHORTE DE 396 PATIENTS
IRRADIES DANS L’ENFANCE POUR UN ANGIOME CUTANE
Longue durée
Faible débitN=178
Courte durée
Fort débitN=103
Association des deux types
N=115
SexeGarçon/Fille
45/133
24/79
22/93
Année de traitementMédianeExtrèmes
1962
1943-1972
1968
1955-1973
1964
1946-1973
Dose thyroïdeMoyenneExtrème
0,094
<0,00001-2,01
0,075
<0,00001-2,74
0,084
<0,00001-0,87
Débit de dose thyroïdemoyenne (Gy/s)
5 10-6
138 10-6
5 10-6
Goitre observé
8
8
8
Nodule observé
1
4
9

Chez 24 d’entre eux, il s’agissait d’un goitre simple, soit un taux d’incidence de 30 pour 1000 personnes par an et par gray. Aucune influence du sexe n’a été observée. 14 enfants ont
développé un nodule thyroïdien unique (treize bénins et un cancer papillaire). Le taux d’incidence est de 1,8 pour 1000 personnes par an et par Gy. Le risque de nodule était trois fois plus élevé parmi les femmes. Pour ces deux anomalies morphologiques, le risque augmentait avec la dose : le risque relatif par gray était de 3 pour les nodules et de 4 pour les goitres.
Le débit de dose n’affecte pas le risque de goitre, en revanche le risque de nodule était augmenté dans le groupe de sujets irradiés avec un fort débit.

Conclusion

Cette étude épidémiologique rétrospective
portant sur 396 enfants irradiés pour un angiome cutané apporte
des informations sur les séquelles thyroïdiennes à long
terme de faibles doses de radiation ionisante (< 1 Gy ).

  • Elle souligne le rôle du débit de dose dans l’apparition des nodules thyroïdiens. Il existe une augmentation significative du risque de leur apparition, uniquement pour des irradiations de courte durée et à fort débit.
  • Quant à la relation dose thyroïde / goitre, les auteurs la rapproche des observations effectuées dans les régions à haut niveau de radioactivité naturelle. « Il est intéressant de noter que le contenu en iode de ces thyroïdes irradiées est significativement abaissé et que cette diminution est significativement liée à la dose totale reçue par la thyroïde.
    L’extrême radiosensibilité du tissu thyroïdien de ces enfants, dont la grande majorité a été irradiée
    dans la première année de leur vie, pourrait expliquer l’apparition de ces goitres ».

Source

« Médecine et science » Août Septembre 1993

Les auteurs : P.Fragu, INSERM- F.de Vathaire, INSERM –
P.François, service de radiologie Toulouse -M.F. Avril, dermatologie
– I. Gustave Roussy.


Pour en savoir plus, se reporter à:

  • La Radioactivité et le Vivant.
    les effets biologiques du rayonnement. par Roger Belbéoch. page 15 à 19 novembre 1990.
  • Santé et Rayonnement.
    Effets cancérigènes des faibles doses de rayonnement. GSIEN/CRII-RAD janvier 1988.

Du prélèvement à l’analyse


Pour préparer « la science en fête », dans le cadre du centenaire de la découverte de la radioactivité, des lycéennes et une enseignante du lycée Charles De Gaulle sont venues à l’ACRO pour suivre le parcours d’un échantillon du prélèvement à l’analyse.


Pour contrôler la radioactivité d’un site, on contacte l’ACRO qui intervient, soit sur le terrain en envoyant son équipe qui ramène ensuite les échantillons prélevés, soit en lui envoyant directement les échantillons suspectés. En effet, nombreux sont les membres d’associations de protection de l’environnement, de consommateurs, ou les particuliers qui effectuent eux-mêmes les prélèvements et font ensuite parvenir les échantillons à l’association, parfois même par voie postale. L’ACRO compte aussi parmi ses clients des industriels, comme une société agroalimentaire produisant de la bière biologique ou des gérants de décharges industrielles qui, pour se conformer à la loi, ne doivent pas stocker de déchets radioactifs. Ou encore, des collectivités locales qui demandent des études plus complètes.

Dans tous les cas, la mesure de la radioactivité nécessite un traitement complet des échantillons… Ainsi l’été dernier, l’ACRO a reçu dans son laboratoire des crabes ou des morceaux de tartre ramassés à proximité de l’extrémité de la canalisation de rejet de la Cogema, par les équipes de Greenpeace. Certains font ensuite une belle «carrière médiatique».

Sur le littoral, ce sont en effet des crustacés, des algues, des mousses ou des lichens qui sont prélevés ; tandis que dans les cours d’eau, on privilégiera l’eau et les sédiments. Mais une fois le sédiment, le végétal, le crustacé extrait de son milieu naturel, quel est son devenir ? Prenons le cas des mousses prélevées en 1994 dans la Sainte Hélène qui prend sa source dans l’enceinte de l’usine de retraitement de La Hague.

En premier lieu, on prépare les échantillons pour la mesure de leur taux de radioactivité. Tout d’abord, ceux-ci sont lavés et nettoyés et n’est conservée que la partie caractéristique du végétal. Ensuite, ces mousses sont déshydratées dans l’étuve puis réduites en poudre de façon à garantir une bonne homogénéité de l’échantillon. La dernière étape de cette phase de préparation consiste à les conditionner en pots. On choisit alors une géométrie adaptée à la nature de l’échantillon, à son état solide ou liquide et à sa masse. Lorsque cette quantité est trop importante et la préparation trop longue, on conserve souvent les bio-indicateurs au congélateur de façon à les préserver dans l’état où ils ont été ramassés.

En second lieu, on mesure la radioactivité présente dans l’échantillon. C’est en fait la machine qui se charge du comptage. Cette mesure s’effectue dans un laboratoire distinct du premier où est installé un spectromètre gamma relié à un poste informatique. Cet appareil va mesurer l’énergie des photons émis et comptabiliser leur nombre pendant une durée déterminée. Il va ainsi permettre d’identifier les radioéléments présents et de déterminer leur activité. Des mesures de la radioactivité bêta pour la recherche du tritium peuvent être également effectuées au laboratoire mais cela nécessite une préparation chimique plus complexe. Si la contamination est importante, les mesures peuvent prendre quelques heures mais elles peuvent aussi durer jusqu’à 10 ou 22 heures, si elle est faible.

Enfin, des scientifiques effectuent le traitement des données. Ils entreprennent l’analyse qualitative des spectres en séparant la position des pics. En effet, l’ordinateur leur fournit des histogrammes du nombre de photons détectés en fonction de leur énergie. Chaque radioélément a une position caractéristique sur l’axe des abscisses qui permet de l’identifier. En calculant la surface des pics, ils déterminent leur activité en Becquerel qu’ils ramènent à la masse ou au volume de l’échantillon. (un Becquerel correspond à une désintégration par seconde).

Parfois, ils joignent aux mesures un commentaire des résultats obtenus et les publient dans le journal de l’ACRO.


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Depuis la parution du premier ACROnique, l’ACRO réserve la ou les dernières pages de son trimestriel à la diffusion de tous ses résultats. Ces chiffres sont les résultats d’analyses réalisées dans son laboratoire à l’aide d’une chaîne de spectrométrie gamma.
L’intérêt de ce matériel est de pouvoir identifier et quantifier les corps radioactifs (émetteurs gamma) et en particulier de pouvoir distinguer la radioactivité artificielle de la naturelle, ce qui n’est pas possible avec un simple compteur (type geiger).


Le rayonnement gamma

Le rayonnement issu d’un radio-élément peut-être de différentes natures : on parle d’émission alpha, bêta, X ou gamma (Voir notre article sur Notions de base de radioactivité). Le rayonnement gamma, qui suit généralement une émission alpha ou bêta, est issu du noyau de l’atome et correspond à une désexcitation de ce dernier. En effet, après une désintégration alpha ou bêta, le nouveau noyau n’est pas toujours dans un état d’équilibre énergétique : il possède encore « un trop plein d’énergie », on dit qu’il est excité. Pour se débarrasser de cet excédent, il va émettre un ou plusieurs rayonnements gamma d’énergie déterminée et caractéristique du noyau et donc de l’atome en présence. c’est en quelque sorte la signature du radioélément.

Le rayonnement gamma est un rayonnement analogue à celui de la lumière, mais beaucoup plus énergétique. On appelle « photon » la particule associée à ce rayonnement.

La spectrométrie gamma

D’où l’idée que si l’on dispose d’un appareil qui permet d’une part de mesurer exactement l’énergie des photons gamma émis et d’autres part d’en comptabiliser le nombre pendant une certaine durée, on peut alors identifier les radioéléments présents et déterminer leur activité. Cet appareil d’analyse n’est autre qu’un spectromètre gamma.

Qu’est ce que le détecteur ?

Mais voilà, on dit que les rayonnements sont imperceptibles, qu’on ne peut pas les toucher, les voir, les sentir ; ce qui est vrai pour l’homme, l’est aussi pour l’électronique associée à la chaîne de mesure qui gère les informations. Pour assurer la détection, il faut avoir recours à un organe intermédiaire qui va transformer les rayonnements en une grandeur (en l’occurence une tension électrique) directement exploitable par l’électronique associée à la chaîne de mesure.

Que se passe-t-il quand un photon gamma pénètre dans le détecteur ?

– Soit il se ballade sans laisser la moindre trace de son passage et il nâest pas détecté. (N’oublions pas qu’à l’échelle d’un photon la matière peut-être assimilée à une « passoire ».)
– Soit il y a interaction du photon avec les atomes constituant le cristal de germanium et la détection devient possible, elle repose alors sur les effets engendrés par le rayonnement gamma sur la matière et est optimale pour un effet donné (appelé effet photoélectrique).

Les spectres ?

L’analyse d’un échantillon par spectrométrie gamma donne naissance à un spectre : histogramme du nombre de photons détectés en fonction de leur énergie. Le spectre est caractérisé par un fond continu (bruit de fond) décroissant avec l’énergie et par la présence de plusieurs pics (voir ci-dessous). Chaque pic correspond à un rayonnement gamma issu de la désexcitation des noyaux instables ou atome radioactif présent dans l’échantillon.

Et les pics ?

1°) Par la position des pics (ou énergie des photons), on entreprend l’analyse qualitative du spectre : on détermine les radioéléments présents dans l’échantillon analysé.

2°) Par la surface des pics (ou nombre d’impulsions), on entreprend l’analyse quantitative du spectre : on détermine pour chaque radioélément (présent dans l’échantillon) son activité en becquerels ramenée à la masse ou au volume de l’échantillon (Bq/kg sec ou Bq/L).

Et la durée de comptage ?

La désintégration d’un noyau par l’émission d’un photon gamma est un phénomène spontané. S’il est possible de prévoir le comportement d’un grand nombre de radioéléments dans le temps, estimation de l’activité, en revanche il est impossible de dire exactement à quel moment un noyau va se désintégrer. Cette particularité, impose de faire des mesures sur un temps suffisamment grand pour gommer les irrégularités et obtenir un résultat d’activité le plus exact possible.

A titre d’exemple, les analyses d’échantillon de l’environnement réalisées au laboratoire de l’A.C.R.O., nécessite des temps de comptage allant de 15 heures à 3 jours.

spectro


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ACRO
138, rue de l’Eglise
14200 Hérouville St Clair
http://acro.eu.org

Toute la matière qui nous entoure, l’eau, l’air, la terre…, nous, sommes faits de petits grains, extrêmement petits que l’on appelle « atomes ». Il y en a 92 différents en tout. Comme pour les blocs de légo, tout dans l’univers, des étoiles à nous, est « fabriqué » à partir de ces 92 atomes. Il y a d’autres atomes fabriqués par l’homme.

Chaque atome a un nom : le numéro 1, qui est le plus petit, s’appelle « hydrogène » et le n°92, qui est le plus lourd, « uranium ». Entre les deux, il y a sûrement des noms que tu connais, comme oxygène, or, fer… Deux atomes d’hydrogène accrochés à un atome d’oxygène forme un petit bloc qui est l’eau.

Mais je m’écarte du sujet. Certains de ces atomes sont dits « radioactifs ». Comme un canon, ils peuvent tirer un petit obus encore plus petit que l’atome lui-même. Ce sont ces petits obus qui sont dangereux, car ils peuvent traverser le corps humain comme quand on va faire une radio.

Dans un réacteur nucléaire, il y a énormément d’atomes radioactifs qui tirent des obus. C’est pourquoi ils sont enfermés dans un coffre-fort que l’on appelle « enceinte de confinement ». Le problème à la centrale de Fukushima, c’est que les atomes radioactifs s’échappent dans l’eau et dans l’air. Certains retombent près de la centrale, d’autres sont emportés par les vents tout autour de la Terre.

Un atome radioactif ne vise pas. S’il est à côté de nous, il y a des chances que l’obus parte au loin. Mais si l’on mange des légumes pollués, que l’on boit de l’eau polluée ou que l’on respire de l’air pollué par des atomes radioactifs, les obus tirés par les atomes dans le corps vont faire des dégâts à tous les coups !

Evidemment, il y a beaucoup plus d’atomes qui retombent près de la centrale accidentée. C’est pourquoi toute la centrale et ses environs sont très pollués par des atomes radioactifs qui tirent dans tous les sens.

Les travailleurs sur place, se protègent en s’emballant dans un vêtement qui les recouvre entièrement et mettent un masque sur le visage pour ne pas respirer de poussière radioactive. Mais ils ne peuvent rien contre le bombardement radioactif et ne peuvent donc pas rester longtemps sur place.

Quand on est loin et qu’il y a peu d’atomes, on risque moins d’être bombardé. Le principal problème est alors l’alimentation et la boisson.

La plupart des atomes radioactifs ne peuvent tirer qu’une seule fois, un ou deux obus à la fois. Après, ils ne sont plus radioactifs. Certains tirent très vite et la pollution ne dure pas longtemps, faute de munitions. C’est le cas par exemple pour l’atome appelé « iode 131 » qui était rejeté à Fukushima. Au bout de huit jours, il n’en reste que la moitié qui sont radioactifs. Après seize jours, plus qu’un quart. Et ainsi de suite… Pour celui appelé « césium 137 », cela prend trente ans et donc la pollution radioactive va rester longtemps ! C’est pourquoi il faudra un système de surveillance de la pollution pendant de longues années pour se protéger.

Le becquerel sert à compter le nombre d’atomes radioactifs : si l’on te dit qu’il y a 1000 becquerels, cela veut dire qu’il y a 1000 tirs d’obus par seconde.


La mesure de la radioactivité expliquée aux enfants

On a vu que la radioactivité était due à de méchants atomes tout tout petits qui pouvaient lancer des obus minuscules. Il y a deux façons d’être atteint par ces obus.

Soit l’on est dans une zone où il y a beaucoup d’atomes radioactifs qui tirent dans tous les sens et la seule façon de se protéger est de s’éloigner. C’est pourquoi les gens qui habitent autour des centrales de Fukushima ou de Tchernobyl ont dû partir.

La radioactivité, on ne la sent pas, on ne la voit pas, on ne l’entend pas. Alors il faut la mesurer avec des appareils spéciaux pour s’en protéger.

La mesure de cette forte radioactivité peut se faire avec de petits appareils qui comptent le nombre d’obus qui les cognent. Plus il y a d’obus et plus c’est dangereux.

Comment sait-on si c’est un peu dangereux, moyennement dangereux ou très dangereux ? Alors là, cela devient très compliqué car il y a plusieurs sortes d’obus : certains font plus de mal que d’autres. En plus, tous les obus ne cognent pas tous avec la même force : certains ont plus d’énergie que d’autres et sont donc plus dangereux.

Pour estimer la gravité des blessures dues aux obus, on utilise le sievert. Une personne qui reçoit quelques sieverts risque de mourir après quelques mois. Généralement, on compte donc avec une unité plus petite, le millisievert, comme pour les millimètres. La population ne doit pas recevoir plus d’un millisievert par an car les obus peuvent provoquer des cancers ou d’autres maladies qui apparaîtront bien plus tard.

Il existe des petits appareils qui peuvent mesurer les millisieverts pour surveiller tout cela.

Quand les atomes radioactifs sont à côté de toi, ils tirent dans tous les sens sans viser et seulement une petite partie peut t’atteindre. Il en faut beaucoup pour être dangereux. Mais si les atomes radioactifs sont dans ton corps, tous les obus vont te blesser et une toute petite quantité suffit à être dangereuse.

Il faut donc faire attention aux aliments que l’on mange, à l’air que l’on respire et à l’eau que l’on boit. C’est pour cela qu’il faut les surveiller en mesurant la quantité d’atomes radioactifs. Et là, c’est plus difficile parce qu’il y a déjà de la radioactivité dans la nature contre laquelle on ne peut rien, puisqu’il y en a partout.

En essayant de compter le nombre d’obus tirés par les atomes radioactifs d’un bol de myrtilles par exemple, on va avoir des obus qui viennent des myrtilles, mais aussi du bol, de la table etc etc. Si les myrtilles sont peu radioactives, on pourra rester à côté d’elles sans danger, mais il se peut que l’on ne puisse pas les manger. Comment faire alors pour savoir ?

A l’ACRO, comme dans les autres laboratoires, on utilise deux astuces : d’abord on enferme le bol de myrtilles dans un coffre-fort en plomb qui arrête les obus naturels qui viennent de loin. Et puis, l’appareil que l’on utilise est plus sophistiqué que ceux dont j’ai parlés avant : ils peuvent mesurer l’énergie des obus et faire un tri entre les obus qui viennent de la nature et les obus qui viennent de la pollution dans les myrtilles. Ainsi, on peut dire exactement combien d’atomes radioactifs dus à la pollution sont dans les myrtilles et donc décider si on peut les manger ou non. Une mesure peut prendre plusieurs heures.

On exprime le résultat en becquerel : cela permet de savoir combien il y a d’atomes radioactifs dans l’alimentation, l’eau et l’air. Le gouvernement japonais a décidé par exemple qu’il ne devait pas y avoir plus de 500 becquerels de césium 137 dans un kilo d’aliment.

On ne peut pas mesurer directement la gravité des blessures que tu auras si tu manges un aliment contaminé. On fait alors des calculs pour savoir combien de millisieverts cela fait.

Tous ces millisieverts s’ajoutent et il faut faire attention.


Les effets de la radioactivité expliqués aux enfants

Dans « la radioactivité expliquée aux enfants », nous avons vu que les atomes radioactifs peuvent tirer un petit obus encore plus petit que l’atome lui-même. Ce sont ces petits obus qui sont dangereux, car ils peuvent traverser le corps humain comme quand on va faire une radio.

Si l’on prend une balle dans le cœur, on meurt à tous les coups, pas si c’est dans le bras. C’est un peu pareil avec la radioactivité : les obus microscopiques ne heurtent pas toujours une partie vitale. Il y a des chanceux et des malchanceux. On parle alors d’effets « stochastiques ». S’il y a beaucoup de radioactivité, et donc beaucoup d’obus tirés, il y a plus de risques de toucher une partie importante du corps. Il n’y a plus de chanceux : tout le monde tombera malade, voire mourra si la dose est très très forte. On parle alors d’effets « déterministes ».

Quand on veut protéger l’Homme, on veut protéger chaque individu, les chanceux comme les malchanceux. On va donc s’intéresser aux faibles doses, sachant qu’il n’y a pas de limite d’innocuité, chaque dose est engendre un risque, même la plus petite. Il y a déjà la radioactivité naturelle contre laquelle on ne peut rien. On n’accepte aucune dose de radioactivité supplémentaire créée par l’homme, sauf s’il y a un bénéfice. C’est le cas de certains malades par exemple, que l’on peut soigner grâce à la radioactivité, même si l’on prend le risque de provoquer d’autres maladies plus tard. Dans ce cas, on essaye alors que la dose de radioactivité administrée soit la plus basse possible. Et puis, il y a des limites à ne pas dépasser qui correspondent à un risque jugé acceptable.

Depuis quelques années, il est aussi devenu important de protéger aussi l’environnement. Pas uniquement l’Homme. Et là, les critères sont complétement différents. Ce que l’on veut protéger, c’est une espèce, pas chaque individu. Peu importe s’il y a des malades ou des morts. Ce qui compte, c’est que l’espèce survive. Certains vont même plus loin et pensent qu’il ne faut protéger que les espèces importantes des écosystèmes et pas nécessairement toutes les espèces. Ils sont donc même prêts à accepter la disparition de certaines espèces à cause de la radioactivité à la condition que l’écosystème survive.

C’est la même chose quand on construit une route et que l’on coupe une forêt par exemple. On accepte la destruction d’écosystèmes sous le prétexte qu’il en existe de similaires ailleurs.

Les études des effets de la radioactivité sur l’environnement ne s’intéressent donc qu’aux fortes doses et aux effets dits « déterministes ». Cela ne veut pas dire que les faibles doses n’ont pas d’effet. Il y a aussi des malchanceux chez les animaux ou les plantes. On ne s’y intéresse pas.

A partir de quand dit-on qu’il y a un effet ? Quand 50% d’une espèce a disparu ? Au bout de combien de générations ? Se pose aussi la question encore plus difficile des pollutions multiples : on peut imaginer qu’un animal ou une plante fragilisés par un polluant résisteront moins bien aux fortes doses de radioactivité. Bref, pour le moment, on ne connaît pas grand-chose, les recherches n’en étant qu’à leur début.

Le cas des abeilles est parlant : certains pesticides ne les tuent pas, mais il semblerait qu’ils font qu’elles se perdent et ne retrouvent plus leur ruche. Limiter les études aux décès n’est donc pas suffisant.


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