" ENVIRONNEMENT RADIOACTIF NATUREL ET ARTIFICIEL "

(Fiche N°1 - mars 2008)

SOMMAIRE : 1. Préambule 2. Qu'est que la radioactivité ? 3. BECQUEREL, GRAY, SIEVERT,.. est-ce vraiment si compliqué? 4. La radio exposition d'origine naturelle 5. La radio exposition d'origine artificielle 6. Bilan global de la radio exposition 7. Conclusion

1. Préambule

Nous vivons en permanence dans un bain de rayonnements radioactifs. Ceux-ci proviennent du soleil, de la galaxie et de la croûte terrestre et entraînent naturellement une "exposition externe".
L'organisme absorbe naturellement par les aliments habituels et la respiration des éléments radioactifs qui restent plus ou moins longtemps dans le corps et constituent une "exposition interne".
Mais en plus de cette radioactivité naturelle, nous sommes exposés à des rayonnements d'origine artificielle qui sont du même type et ont les mêmes effets que les rayonnements naturels. (utilisations médicales, rejets industriels, retombées d'essais militaires,...).
Cette radioactivité est mesurée à l'aide d'unités dont il faut connaître la signification.

Quel est le bilan de cette radio-exposition pour chacun de nous ?

2. Qu'est que la radioactivité ?

Dans la nature, rien n'est figé, il existe une recherche permanente d'équilibre.
Ainsi, la radioactivité est la propriété des matières de revenir vers la stabilité de l'équilibre: les atomes instables ont tendance à aller vers la stabilité en modifiant la structure de leur noyau, qui entraîne l'éjection de particules et l'émission de rayonnements. C'est la désintégration.
Ce retour à la stabilité s'effectue régulièrement, plus ou moins rapidement selon le noyau concerné. De nos jours, la plupart des atomes stables proviennent de la désintégration d'atomes qui ont été radioactifs au cours des précédents millénaires. Le monde est actuellement naturellement beaucoup moins radioactif que lors de l'apparition de la vie.

3. BECQUEREL, GRAY, SIEVERT,.. est-ce vraiment si compliqué?

Tous les éléments radioactifs n'émettent pas les mêmes rayonnements, et surtout pas au même rythme car la proportion d'atomes qui se désintègrent spontanément dans un laps de temps donné, est spécifique à chacun.
3.1 - On appelle "activité" d'un échantillon donné de matière, le nombre d'atomes radioactifs qui se désintègrent chaque seconde. Cette activité s'exprime en Becquerel (Bq) : une activité de 1 Becquerel correspond à 1 désintégration par seconde, ce qui est une unité extrêmement petite.
Pour quantifier les matières radioactives, ceci conduit à utiliser des nombres comportant beaucoup de zéros peu commodes à utiliser et difficiles à percevoir. Par exemple un gramme de radium a une activité de 37 milliards de Becquerels. Si on comptait 100 grammes de viande en nombre d'atomes cela ferait 10 suivi de 25 zéros (10 puissance 25).
Les ordres de grandeur de l'activité de différents corps de notre environnement sont : 

4. La radio exposition d'origine naturelle

4.1 - L'exposition externe est due:
- aux rayonnements cosmiques provenant des galaxies lointaines et du soleil ; leur intensité varie beaucoup avec l'altitude, elle double approximativement par tranche de 1500 mètres ; elle est de l'ordre de 0,5 mSv (milliSievert) par an au niveau de la mer. Au cours d'un vol Paris-New York aller et retour, la dose reçue correspond à celle reçue pendant un mois et demi au niveau de la mer. L'exposition d'un homme dans la station MIR est 500 fois supérieure à celle au niveau de la mer.
- aux rayonnements telluriques émis par les radionucléides présents dans l'écorce terrestre. Elle dépend de la nature des sols et varie donc d'un endroit à l'autre. En France elle est en moyenne un peu supérieure à la dose cosmique au niveau de la mer. Dans certains pays, elle est 20 fois plus élevée (Minas Geraîs au Brésil, Kerala en Inde). Aucune des nombreuses enquêtes menées dans ces régions n’a mis en évidence un effet néfaste de cette exposition.
4.2 - L'exposition interne  est due pour 80% à l'inhalation du radon.
Elle est en moyenne 3 fois plus importante que la dose due à l'irradiation cosmique au niveau de la mer. Les radionucléides naturels présents dans tous les aliments se retrouvent dans l'organisme et contribuent pour 20% à l'exposition interne de l'homme.
Certains se fixent sur un organe, d'autres ne séjournent que peu de temps.
4.3 - L'exposition humaine globale naturelle  est la somme des expositions interne et externe. Dans le monde elle est en moyenne de 2,4 mSv par an par individu.

5. La radio exposition d'origine artificielle

5.1 - En plus des rayonnements ionisants naturels l'homme est soumis à une exposition d'origine artificielle liée aux utilisations médicales, militaires et industrielles.
5.2 - L'utilisation médicale est en France en moyenne la deuxième cause de radio-exposition après la radioactivité naturelle. Cette utilisation produit quelques déchets dont la gestion est parfois difficile bien que l'on utilise surtout des produits à vie très courte.
Une radiographie pulmonaire délivre une dose de 0,6 mSv, soit le 1/4 de la dose naturelle reçue en un an. Un scanner cérébral délivre une dose de l'ordre de 50 mSv, soit 20 fois la dose naturelle reçue en un an. Un examen par scintigraphie peut entraîner une dose de 20 mSv.
Certaines tumeurs cancéreuses sont soignées par radiothérapie. La dose d'irradiation est alors très élevée mais dans un volume très limité. Cette méthode soigne près de la moitié des cancers guéris.
5.3 - Les retombées des essais militaires ont entraîné une dose d'irradiation annuelle qui a atteint en 1964 un niveau de l'ordre de 7 % de la radioactivité naturelle. Elle est actuellement voisine de 1 %.
5.4 - L'industrie utilise de nombreux éléments radioactifs, le plus souvent sous forme de "sources" faciles à suivre tout au long de leur vie (radiographie de soudures, stérilisation, etc..). La dose d'irradiation qui en résulte concerne essentiellement les travailleurs qui les utilisent.
5.5 - Les centrales nucléaires représentent la plus importante utilisation de matériaux radioactifs; elles peuvent paraître inquiétantes mais en marche normale leur contribution moyenne à la dose d'irradiation de la population locale ne représente que 1% de la radioactivité naturelle.
Bien construites et bien conduites, ce sont des installations sûres ; c'est le cas de toutes les installations industrielles. Par exemple un conducteur qui ne respecterait pas les règles de conduite en roulant à gauche, provoquerait des accidents.
Elles créent des produits de désintégration (déchets) et elles nécessitent la récupération du combustible nucléaire qui n'est utilisé que pour une petite part .
Elles peuvent aussi être à l'origine d'un accident mais ce risque est très faible compte tenu des mesures prises, en constante amélioration. 

    L'accident de Tchernobyl était dû à la conception ancienne, à une mauvaise formation du personnel, à la violation grave et répétée des règles de sûreté. Un accident du même type survenu dans une centrale américaine (Three Miles Island) n'a pas eu de conséquences pour l'environnement grâce à une conception évoluée prenant en compte le risque d'un accident.

    Ces questions font l'objet de fiches particulières.

6. Bilan global de la radio exposition

Le bilan global de la radio exposition annuelle moyenne d'un individu s'établit comme suit :
6.1 - Exposition naturelle:

7. Conclusion

Cette fiche très sommaire fait mieux comprendre ce qu'est la radioactivité et comment on la mesure. Elle donne des ordres de grandeur qui permettent de mieux situer les informations que l'on peut avoir de part et d'autre, et de les relativiser. Elle permettra de mieux comprendre les fiches qui suivront.
(Elle est issue d'un document plus complet élaboré par un groupe de travail de l'ARCEA/Valduc constitué autour de Gilbert Pescayre . Il peut être fourni sur demande.)

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Bibliographie :
Environnement – Energie - Santé : SFEN ( juin 1997 )
Histoire d'atomes. A comme Atome : CEA ( septembre 1998 )
Lumière d'atomes : Revue Générale Nucléaire ( mai 1994 ) Numéro hors série
Le nucléaire civil en France : Revue du syndicat National des Ingénieurs de l'Industrie et des Mines ( N° 23 - septembre 1996 )
Pharmaciens et nucléaire - Informations pratiques ( février 1995 )
Rapport sur l'irradiation médicale des patients ( juillet 1999 )
Bilan global de la radio exposition selon l'UNSCEAR (United Nations Scientific Comittee on the Effects of Atomic Radiations)
L'atome en consultation - CEA ( mai 1999 )

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TABLEAU DE CORRESPONDANCE
entre anciennes et nouvelles unités

1 Curie (Ci) =	37 milliards de Becquerels (Bq)
1 rad =	10 milliGray (mGy)
1 rem =	10 milliSievert (mSv)