La radioactivité

L’atome est l’unité de base de la matière. Il est constitué d’un noyau autour duquel gravitent des électrons chargés négativement. Le noyau est lui-même constitué de protons chargés positivement et de neutrons non chargés.

 Lors de la désintégration de l’atome, des particules de différentes natures vont être émises. On parle alors de rayonnement. Il en existe différents types selon la nature des particules émises :

** Le rayonnement cosmique, formé de particules qui se déplacent à une vitesse proche de celle de la lumière. Il est constitué de deux composantes, l’une permanente, d’origine galactique, l’autre plus sporadique, d’origine solaire.

**Les ondes électromagnétiques les plus énergétiques : les rayonnements X et gamma. Il faut recourir par exemple à de fortes épaisseurs de plomb ou de béton pour arrêter les rayonnements X et " gamma".

• • Les rayons X peuvent être produits par un faisceau d’électrons envoyé sur une cible métallique. Ces électrons interagissent avec les électrons des atomes du métal, les font changer d’énergie et émettre des rayons X.
  • Les rayons gamma sont émis par des atomes radioactifs lors de leur désintégration.

** Les rayonnements alpha, bêta plus et bêta moins (particules émises par des atomes radioactifs lors de leur désintégration).

• • Les rayonnements " alpha ", constitués par un flux de noyaux d’hélium (formés de 2 protons et de 2 neutrons), sont arrêtés par une simple feuille de papier.
  • Les rayonnements " bêta", constitués par un flux d’électrons, sont arrêtés par une feuille d’aluminium ;

** Les neutrons libres qui sont surtout présents dans les réacteurs nucléaires ; ils sont émis, par exemple, lors de la fission d’atomes d’uraniu m 235. Ils sont indirectement ionisants car c’est leur capture par les noyaux ou leur interaction avec ceux-ci qui génère des rayonnements gamma et/ou diverses particules. Les rayonnements neutroniques ont une énergie variable, il faut parfois recourir à des matériaux légers contenant notamment des atomes d’hydrogène pour les arrêter.

        La radioactivité existe depuis toujours dans la nature. Elle est dite naturelle et n’as pas d’effets décelable. Nous sommes constamment exposés aux radiations d’origine naturelle qui proviennent du ciel (rayonnement cosmique), et des substances radioactives naturelles contenues dans le sol (rayonnement tellurique), l’eau, et notre propre organisme. Les aliments et l’eau que nous absorbons, l’air que nous respirons (qui contient du radon, gaz qui provient de la désintégration de l’uranium présent dans l’écorce terrestre) sont eux aussi naturellement radioactifs. Ainsi, par exemple :

o l’eau de mer possède une radioactivité de 10 Bq/l
o celle du lait est de 40 Bq/l
o et celle des pomme de terre est de 150 Bq/l

        Mais en découvrant la possibilité de produire artificiellement des rayonnement identiques, l’homme a créé des sources qui, dans certains cas, peuvent être beaucoup plus intenses que celles auxquelles il est exposé dans la nature : nucléaire dans l’industrie, traitement dans l’agroalimentaire, appareil à rayon X dans le secteur médical, essais nucléaires militaires, accélérateur de particule, ...

La radioactivité est phénomène quantifiable. Il existe 3 unités de mesure internationales :

> l’activité radioactive se mesure en Becquerel (Bq). Elle mesure le nombre de désintégration par seconde des atomes au sein d’une source radioactive.
> La quantité de rayonnement absorbée par un organisme ou un objet exposé aux rayonnement se mesure en Gray (Gy), mesure de l’énergie déposée par les rayonnement dans 1 Kg de matière.
> Les effets biologiques des rayonnements sur l’organisme vivant exposé se calculent en Sievert (Sv).

La radioactivité est une formidable source d’énergie, mais non dénuée de risques. L’homme l’a apprivoisé, mais un accident n’est pas exclu, et est toujours possible. Nous en avons fait la triste expérience avec l’accident de Tchernobyl par exemple, ou encore celui de Windscale (GB), sans victime mais qui provoqua un nuage toxique. Le « risque nucléaire » s’intéresse aux pollutions ou contaminations liés au fonctionnement des installations nucléaires, et aux déchets. La règle fondamentale de la sûreté nucléaire est fondée sur le principe d’admettre la possibilité d’incidents mineurs, tout en les limitant au minimum possible, mais d’interdire à ces incidents de dégénérer en accident. La conception et le fonctionnement des centrales nucléaires est organisé autour de ce concept de base.

 L’échelle internationale « INES » de gravité des incidents et accidents permet d’évaluer la gravité des anomalies de fonctionnement.

 La probabilité de survenue d’un accident grave (échelon maximal sur l’échelle de gravité des incidents et accidents) est nulle pour les centrales de conception occidentale, japonaise, et les centrales russes de type VVER(réacteur de puissance à caloporteur et modérateur eau). Mais lorsqu’un accident survient, quelles sont ses conséquences pour l’homme et l’environnement ? Quels sont ses effets?