Radioactivité naturelle et artificielle


Dans les milieux de l’industrie nucléaire et de la défense, on donne souvent des comparaisons destinées à minimiser les risques des radiations dues aux activités « humaines ».

La radioactivité "naturelle"


La Terre est en permanence soumise à un flux de particules primaires de haute énergie en provenance de l'espace et du soleil, les rayons cosmiques. Le champ magnétique terrestre (la Ceinture de Van Allen) dévie la majeure partie d’entre elles. L’atmosphère n'absorbant qu’une partie de ces particules de haute énergie, une fraction de celle-ci atteint le sol, voire, traverse les couches rocheuses.

Le rayonnement de la Terre dû aux radionucléides présents dans les roches (uranium, thorium et descendants) est d'environ 0,50 mSv par an en France. Il peut cependant être bien plus important dans certaines régions où la roche est très concentrée en uranium (régions granitiques comme la Forêt-Noire en Allemagne ou la Bretagne et le Massif central en France) ou en thorium (région du Kérala en Inde).

A ce rayonnement s'ajoute la présence d'un gaz radioactif : le radon. Il est responsable à lui seul de la plus grande part de l'exposition humaine moyenne à la radioactivité : 42% du total. Il est issu de la décomposition de l'uranium naturellement contenu dans les sols.

La radioactivité "artificielle"


Les découvertes scientifiques sur l’atome, dont presque toutes datent du 20ème siècle, sont appliquées dans les activités civiles et militaires. Voici quelques exemples :

Applications civiles

Médecine

Les « rayons » sont par exemple utilisés pour « brûler » des tumeurs cancéreuses, c’est la radiothérapie. Ce n’est pas sans danger pour le patient car s’il guérit de son cancer, il est susceptible de développer, bien des années plus tard un autre cancer dû à la première irradiation médicale.

Production d’énergie

Dans les centrales nucléaires, les réacteurs amorcent des réactions de fission qui sont étroitement « contrôlées ». L’opération génère une forte chaleur qui est récupérée et convertie en énergie électrique ou en énergie motrice pour la propulsion navale (ex : sous-marins nucléaires). La production d’électricité utilisant l’énergie nucléaire dégage également dans l’environnement des gaz et liquides, appelés « effluents » radioactifs, qui peuvent être considérable en cas d’accident ex : Tchernobyl

Applications militaires

La bombe atomique est une « application » de la radioactivité. Une bombe déploie une énergie considérable car, contrairement aux applications civiles, la réaction nucléaire dans une bombe (fusion ou fission) n’est pas contrôlée.

Comme on le voit dans le tableau ci-après, l’industrie nucléaire et les essais nucléaires sont pour peu de choses dans le total de la dose de radioactivité absorbée en un an par un être humain. Mais ce tableau est une « présentation » qui est loin de la réalité des populations qui vivent ou ont vécu à proximité de sites ou d’activités nucléaires.

Trompeuse comparaison


Selon les études, l'exposition naturelle à la radioactivité représenterait environ 2,5 mSv sur un total de 3,5 mSv (voir les unités de radioactivité). La radioactivité artificielle serait essentiellement d’origine médicale. L’industrie et les essais nucléaires seraient négligeables. Or la plupart des scientifiques qui donnent ces chiffres ont calculé une moyenne globale par habitant de la planète. Cette présentation « théorique » est cependant très loin de la réalité.

Quelle dose moyenne de radioactivité absorbe un être humain en un an ?
OrigineDose moyenne (mSv/an)Pourcentage
Radon1.3036
Sol0.5014
Rayons cosmiques0.308
Interne0.257
Total d'origine naturelle2.3565
Médecine1.2033
Industrie non nucléaire0.041
Retombées des essais militaires0.010.3
Industrie nucléaire0.0040.1
Total3.60100


Une grande inégalité face à la radioactivité.


En effet, les êtres humains sont soumis très inégalement aux radiations selon le lieu où ils habitent, selon la proximité d’une industrie nucléaire, selon la proximité d’un site d’essais nucléaires, selon qu’ils ont ou non été traités médicalement par des applications de la radioactivité.

On comprend aisément que quelqu’un qui n’a jamais subi de radiothérapie n’est guère concerné personnellement par la moyenne mondiale d’exposition par des applications médicales qui représentent près de 20 % de l’exposition totale de la planète. On comprendra aussi que les êtres humains qui ont vécu à proximité des sites d’essais nucléaires ou qui y ont été employés ont été bien plus soumis à une exposition radioactive que les autres habitants de la planète.

De même, les êtres humains vivant dans des régions où les sols contiennent une part importante de roches naturellement radioactives (zones granitiques comme la Bretagne) sont soumis à une plus forte exposition radioactive que les êtres humains qui vivent, par exemple, sur des atolls en plein Pacifique où l’épaisseur du sol corallien les protège de la radioactivité des profondeurs du globe.

En résumé, en dehors des personnes qui sont exposées aux radiations ionisantes du fait de leur travail, la dose supplémentaire provient en quasi-totalité des examens médicaux et de certaines thérapies. Cette dose s'élève en moyenne à 1,3 mSv, c'est-à-dire à environ 30% de l'exposition totale, dans les pays qui disposent d'au moins un médecin pour 1000 habitants. Elle atteint 1,95 mSv dans un pays comme la Belgique qui bénéficie d'un excellent système de santé. Elle tombe à 0,040 mSv dans les pays du Tiers-Monde, ce qui était l’ordre de grandeur pour les Tuamotu-Gambier avant les essais.

La radioactivité artificielle s’est ajoutée à la radioactivité naturelle.


La vie n’a pu apparaître sur terre que lorsque l’agression des rayons cosmiques et le rayonnement des sols ont été suffisamment faibles pour permettre son développement. Les organismes vivants dont nous faisons partie ont mis des millions d’années à s’habituer à la radioactivité naturelle subsistante. Or les activités humaines qui ont produit la radioactivité dite artificielle (applications civiles et militaires confondues) ne datent que d’un siècle. Qu’est-ce qu’un siècle à l’échelle de la planète ? Le fait d’ajouter globalement environ un tiers de radioactivité à notre planète en 100 ans constitue une agression à la biosphère dont on ne mesure certainement pas la portée sanitaire et environnementale.

De plus, les activités humaines (civiles et militaires) ont ajouté des éléments radioactifs qui n’existent pas à l’état naturel sur la planète. C’est le cas du plutonium produit par les centrales nucléaires et utilisé dans les bombes et maintenant dans le combustible des centrales nucléaires. Avons-nous le recul suffisant pour percevoir les effets de l’introduction de ces éléments nouveaux dans la biosphère ?

La comparaison entre la radioactivité artificielle et la radioactivité naturelle n’est pas acceptable si l’on ne tient pas compte de toutes ces remarques.

Exemples de radioactivité naturelle


• Être humain : 8000 Bq environ pour un poids de 70 kg dont 5000 dus au potassium 40
• Eau douce : 0,1 Bq /l
• Eau de mer : 12 Bq/l
• Lait : 80 Bq/l
• Poisson : 100 Bq/kg
• Légumes verts : 150 Bq/kg
• Pomme de terre : 170 Bq/kg
• Sol granitique : 8000 Bq/kg
• Sol sédimentaire : 400 Bq/kg
• Minerai d’uranium : 25 000 000 Bq/kg (25MBq)
• Ordre de grandeur des retombées constatées en France après Tchernobyl : 4000 Bq/m²

Comparaisons


Les rapports de 1966 donnent quelques informations sur les mesures de radioactivité effectuées après les essais aériens de 1966 :

Salade non lavée aux Gambier le 6 juillet 1966 : 18 000 pCi/g (unités d’époque)
Salade non lavée aux Gambier le 6 juillet 1966 : 670 000 Bq/kg (unités actuelles)

Salade lavée aux Gambier le 6 juillet 1966 : 5 000 pCi/g (unités d’époque)
Salade lavée aux Gambier le 6 juillet 1966 : 185 000 Bq/kg (unités actuelles)

Eau de pluie après le tir Rigel à Mangareva (26 septembre 1966) : 3 000 pCi/cm3 (unités d’époque)
Eau de pluie après le tir Rigel à Mangareva (26 septembre 1966) : 11 100 Bq/l (unités actuelles)

Eau de pluie après le tir Rigel à Tureia (26 septembre 1966) : 700 pCi/cm3 (unités d’époque)
Eau de pluie après le tir Rigel à Tureia (26 septembre 1966) : 2 600 Bq/l (unités actuelles)

Limites maximales


La figure montre les limites maximales admises dans la communauté européenne pour divers éléments radioactifs selon la nature des aliments. Ces limites sont données en termes d'activités (becquerels) ramenées à un kilogramme. Plus le radioélément est toxique ( ce qui est le cas des émetteurs alpha comme le plutonium) plus les activités doivent être faibles. C'est dans le cas de la nourriture pour bébé que les limites sont les plus strictes. Dans le cas d'aliments dont on consomme peu (moins de 10 kilogrammes par an) on admet des activités jusqu'à dix fois supérieures à celles indiquées.(Source : G.Gerber)


 Galerie photos

 Glossaire

Mot 
  • Becquerel (Bq)
  • Le becquerel mesure l’activité d’un radionucléide, c’est-à-dire le nombre d’atomes qui se désintègrent par unité de temps. 1 Bq correspond à une désintégration par seconde. Le Bq étant une très petite unité, on utilise souvent ses multiples. L’ancienne unité est le curie (Ci).
  • Irradiation
  • Exposition de l’organisme ou d’une partie de l’organisme à des rayonnements ionisants.
  • Unités
  • Les unités de mesure de radioactivité sont souvent utilisées avec des facteurs multiplicateurs ou diviseurs.

    Multiplicateurs
    Kilo(k) = x 1000 ou 103
    Méga(M) = x 1 000 000 ou 106
    Giga(G) = x 1 000 000 000 ou 109
    Tera(T) = x 1 000 000 000 000 ou 1012
    Exemple : 5 kBq = 5 000 Bq

    Diviseurs
    milli(m) = /1 000 ou 10-3
    Micro(µ) = / 1 000 000 ou 10-6
    Nano(n) = / 1 000 000 000 ou 10-9
    Pico(p) = / 1 000 000 000 000 ou 10-12
    Exemple : 1 mSv = 0,001 Sv


 Quizz
Où les Chinois ont-ils effectué leurs essais nucléaires ?



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