La découverte de la radioactivité par le physicien Henri Becquerel représente une étape déterminante pour le développement des disciplines scientifiques du XXe siècle, même si l’homme n’a pas attendu cette époque pour être exposé aux rayonnements ionisants. Synonyme de bond spectaculaire en matière de possibilités énergétiques nouvelles puisqu’elle fournit désormais 75 à 80 % de la production électrique, elle laisse entrevoir de multiples applications tant médicales qu’industrielles. Devenue source d’angoisse lorsqu’elle échappe au contrôle cependant très élaboré de certains organismes tels que l’Agence de sûreté nucléaire, elle suscite des débats extrêmement enflammés entre les partisans du 0 nucléaire et ceux qui admettent que son utilisation doit s’entourer de mesures de protection sans faille. Les pannes du système de refroidissement de la centrale nucléaire de Fukushima survenues après le séisme du 11 mars 2011 nous en ont fourni une triste illustration.
Sources : wikipedia et scienceetavenir.fr
Radioactivité au quotidien : des applications multiples.
La peur suscitée par la radioactivité et le nucléaire s’est accrue avec le développement des centrales et la survenue d’accidents dont celui de Tchernobyl et plus récemment de la catastrophe de Fukushima. Hormis ces expositions accidentelles, 60 % des sources de radioactivité sont d’origine naturelle et proviennent de nos sols (notamment s’ils sont granitiques) de l’activité tellurique beaucoup plus que des sources artificielles parmi lesquelles figurent les examens médicaux qui ne représentent que le tiers de l’irradiation naturelle (environ 1mSv/an par personne). Ainsi, sommes-nous essentiellement exposés au radon, ce gaz inodore et incolore issu de l’uranium produit à la surface de la terre, émanant des sols granitiques à lui seul responsable de 37 % des émissions avant même d’être exposés à la radioactivité artificielle.! Ce gaz reconnu par l'OMS comme agent cancérigène du poumon est présent en abondance en Bretagne, dans le Massif central, le Jura.
Il serait abusif de ne retenir que le versant délétère de cette radioactivité artificielle, précieuse lorsqu’il s’agit de traiter certains cancers. Pour ne citer que quelques exemples, la radiothérapie (fondée sur la délivrance de doses létales de rayonnement sur les cellules tumorales dont bénéficient 100 000 patients atteints de cancers hormonaux ou O.R.L.) en guérit un grand nombre. La curiethérapie s’est imposée dans le traitement des cancers non invasifs de la prostate.
Médecine nucléaire : vers une meilleure compréhension du fonctionnement des organes.
Autre application fort précieuse de la radioactivité : le dépistage via l’injection de radio isotopes à durée de vie courte par scintigraphie qui a grandement facilité l’exploration de la thyroïde, du squelette mais aussi du fonctionnement myocardique. De même, l’exploration du cerveau a largement bénéficié des progrès de la neuro-imagerie pour mettre en évidence les altérations des circuits cérébraux observées dans les maladies dégénératives (maladie d’Alzheimer, de Parkinson, épilepsie).
La stérilisation d’instruments médicaux en vue d’éliminer champignons et micro-organismes, repose également sur les vertus des rayonnements ionisants. Quant à la mesure de la décroissance de la radioactivité contenue dans des vestiges et objets d’art, elle permet d’en obtenir la datation grâce à l’utilisation du carbone 14. En effet, l’activité radioactive décroît au fil du temps selon une vitesse fonction du produit radioactif. Cela peut durer de quelques secondes, à plusieurs jours, à des milliards d’années. Ainsi l’iode 123 utilisé en médecine nucléaire possède une durée d’activité de 13,2 heures alors que l’iode radioactif 131 (produit des réacteurs nucléaires) a une vie de 8 jours. Cette propriété dicte les mesures de protection (confinement ou distribution de médicaments) qui sont prises vis-à-vis des populations involontairement exposées à un nuage radioactif.
Des risques liés au surdosage.
L’exposition à des doses comprises entre 0,25 et 1 gray est considérée comme un facteur de risque de leucémies et de cancers de la thyroïde et du poumon. Au -delà de 1,25 gray on observe des vomissements et des modifications de la formule sanguine (baisse des plaquettes et des globules rouges). La dose devient mortelle à partir de 2,25 grays. Certains chercheurs comme Marie Curie ont payé un lourd tribut à l’exposition chronique à la radioactivité (cataracte, brûlures au doigt, leucémie) en l’absence de toute protection. A la même époque des femmes employées à peindre des chiffres lumineux sur des cadrans ont développé des cancers de la mâchoire après utilisation de peinture à base de radium à force d’humecter le pinceau avec leur salive. Plus tard, les premiers traitements utilisant des aiguilles de radium pour traiter des cancers O.R.L. ont été responsables de la survenue d’ostéosarcomes consécutive à des surdosages.
Aujourd’hui, les associations de patients atteints du cancer de la thyroïde, après avoir été exposés au nuage de Tchernobyl réclament justice et indemnisation et pointent du doigt, 25 ans plus tard, la sécurité défaillante des installations nucléaires et les faux messages rassurants alors délivrés, cette catastrophe étant responsable d’une hausse de la mortalité de 3 %, sachant que l’on observe depuis 20 ans en France une forte augmentation des cancers de la thyroïde (notamment chez les femmes)*. En Ukraine, 1800 cas de cancers de la thyroïde ont été enregistrés entre 1986 et 1998, (soit un risque multiplié par 100) sachant qu’il faut un temps de latence de 5 ans entre une forte exposition et l’apparition des tumeurs. On sait aujourd’hui que le risque radioactif ne se réduit pas à l’inhalation ou au contact de substances toxiques mais se poursuit via l’alimentation pour subsister 40 ans après l’altération de l’ADN. C’est alors qu’apparaissent très à distance les cancers du côlon, du sein, de la thyroïde, des malformations congénitales, voire des cas de trisomie 21 comme en Biélorussie après Tchernobyl.
*Le registre du cancer du réseau FRANCID note en France entre 1975 et 1995 une augmentation de la prévalence du cancer de la thyroïde de 0,6 à 3,1 pour les hommes et de 2,1 à 5,7 pour les femmes.
Renforcer la protection pour diminuer les risques à court et à long terme
Dans ses applications médicales, l’injection de radio-isotopes s’entoure de grandes précautions en privilégiant l’injection de traceurs possédant une durée de vie très courte pour ne pas exposer le patient à une dose supplémentaire inutile. De leur côté, 110 000 professionnels de santé sont exposés aux risques des rayonnements et bénéficient d'une surveillance dosimétrique, certains ayant dépassé 20mSV, voire 50 mSV.
Mais comment renforcer la protection des populations confrontées à une exposition ou à une ingestion d’éléments radioactifs qui viendront se fixer préférentiellement sur certains organes? Si les mesures de confinement, ou d’évacuation, le port de gants, de masques, de feuilles de plomb, ou de dosimètres pour les personnes travaillant dans le nucléaire, l’absorption de comprimés d’iode dans certaines conditions extrêmes, apparaissent comme un arsenal bien modeste au regard de la nuisance potentielle des radionucléides, l’Europe travaille à des systèmes de prévention et de surveillance des risques. Depuis la création de la radioprotection en 1928, confiée à la CIPR (Commission Internationale de Protection Radiologique/ Directive 97 43 Euratom.) d’autres organismes ont vu le jour à côté de la CEA (Commissariat à l’énergie atomique.), de l’ISPN de la SFRP, tels l’ASN (Autorité de Sûreté Nucléaire.), de la CRIIRAD, et l’IRSN dont la vocation est d’informer les citoyens et les pouvoirs publics sur les risques liés à l’utilisation de l’énergie nucléaire. Pour ce faire ils conduisent des expertises et des études épidémiologiques et émettent des propositions de réduction des doses radioactives lors des expositions médicales. Un programme spécifique de l'IRSN (Institut de Radio Protection et de Sûreté Nucléaire) étudie les atteintes digestives radio induites afin de mieux ajuster le protocole de radiothérapie aux patients. Dans le domaine des centrales nucléaires on assiste même à des études probabilistes de sûreté qui combinent défaillances matérielles et erreurs humaines en vue d’évaluer les risques présentés par un réacteur à l’arrêt.
De nombreuses questions restent en suspens. L’Europe peut elle s’estimer à l’abri d’un dérapage compte tenu de l’ancienneté de ses réacteurs nucléaires dont certains remontent à 1960 pour le premier réacteur français, inauguré à Chinon.
A la lumière de ce que l’on a observé en matière de pollution (retentissement sanitaire des pics de pollution et de la pollution de fond) Il reste à évaluer les conséquences d’une exposition à des faibles doses pendant plusieurs années, sur l’apparition de nouvelles pathologies (risque de malformation, de pathologies thyroïdiennes).
Après la crainte de nouvelles fusions du cœur des réacteurs, le prochain enjeu n’est il pas de rendre inoffensifs les déchets radioactifs (DFMA et DHA) consécutifs aux rejets dans l’atmosphère, eux-mêmes désormais perçus comme des petites bombes à retardement, que les générations à venir devront gérer?
Article tiré d’UNIM Info n°80, juin 2011
Monique Charron
Les unités de mesure.
La transformation de neutrons en protons ou l’inverse se traduit par l’émission d’un rayon électromagnétique. C’est la désintégration du noyau radioactif qui génère la radioactivité et produit secondairement de l’électricité. Mesurer la radioactivité relève de calculs complexes car les doses émises exprimées en becquerel (Bq) équivalant à une désintégration par seconde ne correspondent pas aux rayons effectivement reçus ou absorbés par l’organisme exprimés en gray (Gy) et encore moins à l’impact sanitaire réel qui lui s’exprime en sievert (Sv). Le sievert sert donc d’outil de mesure de l’effet des rayonnements sur les tissus humains, sachant que le risque biologique n’est pas uniforme dans l’organisme. Il dépend de la radiosensibilité de l’organe irradié. En l’occurrence, la thyroïde apparaît comme un organe extrêmement sensible notamment avant l’âge de 15 ans. Après Tchernobyl des études ont mesuré l’imprégnation de la thyroïde en iode 131 chez des enfants d’âge différent pour démontrer que les nourrissons auraient reçu 1,9mSv, les enfants de 1 an : 9,8mSv, les enfants de 5 ans : 5,9 mSv et les enfants de 10 ans : 3 mSv. Bilan éloquent 12 années plus tard le nombre de cancers thyroïdiens avait progressé de 100 fois. Il faut préciser qu’en l’espace de 10 jours, les Ukrainiens ont supporté des doses équivalentes à 30 000 fois l’ensemble des rejets d’aérosols des installations nucléaires mondiales. Il existe des normes fixant le seuil à ne pas dépasser. Alors que chaque Français reçoit en moyenne 2,4 mSv par an, en mars 2011 les Japonais vivant à proximité de la centrale ont reçu jusqu’à 700 millisieverts par heure.
Qu’en est-il des rayonnements d’origine médicale ?
L’Exposition artificielle comprend les examens médicaux, conçus pour ne délivrer que des doses raisonnables sachant que toute irradiation inutile est à proscrire et les traitements médicaux plus lourds, comme la radiothérapie, destinée à supprimer les cellules cancéreuses. Les expositions médicales représentent 28,5 % des rayonnements, soit au total 1 mSv/an. Panoramique dentaire de l’ordre de 0,006 mSv. Radio thoracique = 0,1mSv. Scanner corps entier = 10 mSv.
Des niveaux d’exposition qui s’additionnent.
L’Exposition naturelle, bien qu’invisible, est de loin la plus importante et varie entre 2 et 15 mSv/an. En France la dose moyenne de radioactivité est estimée à 2,4 mSv. Le rayonnement naturel fait l'objet de rapport de l'UNSCEAR.
- Limite autorisée pour l'exposition de la population aux rayonnements artificiels, en France : 1 mSv/an/personne (Code de la santé publique, Article R1333-8).
- Une radiographie des poumons : environ 0,1 mSv,
- Une radiographie dentaire : environ 0,02 mSv.
- Un voyage Paris-New York aller et retour : 0,08 mSv, soit 9,5 µSv par heure (en avion long-courrier non supersonique, dose due au rayonnement cosmique supplémentaire à environ 10 000 m d’altitude en croisière, hors périodes d’éruption solaire touchant la Terre) : la dose reçue dépend essentiellement de l’altitude (selon le type d'appareil), du temps total de vol, de la latitude de route suivie et de la présence ou non d'escales, un peu moins de la période de l’année (proximité de la Terre avec le soleil), et de l'horaire, mais pratiquement pas de la nature matérielle de la carlingue (qui n’offre pratiquement pas d’écran à ces rayonnements sur les avions commerciaux civils
- Pour les travailleurs du nucléaire, on tolère jusqu’à 20 mSv par an.
- Au-delà de 100 mSv : apparition de symptômes.
- Dose fatale = 6 000 mSv.
LEXIQUE
Un becquerel (Bq) est une désintégration par seconde, quel que soit l’élément à l’origine de la radioactivité. Cette unité mesure l'activité nucléaire globale. Une personne de 70 kg émet ainsi 8000 Bq, dus à 70 % à l’isotope du potassium K, présent dans ses os.
Un sievert (Sv) est une unité de dose, qui mesure l’impact biologique des radiations sur la santé : l’énergie reçue par unité de masse (joule/kg) est corrigée d’un facteur qui tient compte de la sensibilité des différents tissus et la nature du rayonnement reçu. Une radio des poumons nous expose à 0,3 millisievert (mSv). La limite d’exposition en France imposée par le code du travail pour les travailleurs est de 20 mSv/an/personne.
voir également (sur ce site) :
BONUS.
Lors de l’analyse géobiologique que je pratique, j’utilise un compteur Geiger de la marque RADEX.
ci-dessous le tableau des valeurs.
|
<200 Bcq |
<400 Bcq |
< 600 Bcq |
> 800 Bcq |
| Idéal |
Bien |
Norme |
Santé |
La mesure doit être inférieure à 0,50 micro sievert/heure. Attention au carrelage et à la poterie. Valeur en instant donné.