La radioactivité

Janvier 2023

Il est notoirement connu que la radioactivité est néfaste pour les êtres vivants.

Ceci dit, nous baignons en permanence dans la radioactivité !

On en conclut qu'il doit donc exister certaines limites, difficiles à définir, définissant un niveau de radioactivité acceptable.

Pénétration des rayonnements

Avant de regarder les effets des rayonnements, il est utile d'avoir une idée de ce qui les arrête.

pénétration des rayonnements
  • Le rayonnement alpha est vite arrêté : c'est logique quand on pense qu'il s'agit en fait de noyaux d'hélium, un gaz. Certes sans son cortège électronique, mais bon, dès qu'il rencontre de la matière, il peut en piquer facilement, des électrons, et il redevient le gaz inerte qu'on connait.
  • Le rayonnement bêta est constitué d'électrons ou de positrons. Aussi une plaque métallique, conductrice, va bloquer tout ça, pas besoin d'une épaisseur de ouf pour être peinard.
  • Le rayonnement gamma sont des photons de très haute énergie, et là ça rigole moins. Pareil pour les autres particules genre neutrons ou protons, car ils vont bousculer les noyaux. Et là, il faut de l'épaisseur de matière pour augmenter la probabilité que le rayonnement réagisse avec un atome pour le stopper.
    C'est pour eux qu'il faut un abri anti-atomique, vous l'avez deviné.

Les seules particules dont on se fiche, ce sont celles qui ne réagissent pratiquement pas avec la matière, genre neutrino. Évidemment.

Connaitre ce qui arrête les rayonnements radioactifs est utile pour limiter les effets sur le vivant. Mais justement, quels sont ces effets ? Et à quelle dose ?

Les niveaux de radioactivité seront forcément délicats à définir vu que nous sommes en face de divers types de rayonnements, avec des particules à divers niveaux d'énergie cinétique ou des photons gamma dont on se doute que plus ça va vite = énergétique, plus ce sera néfaste.

Pour faire court, je vais me concentrer sur le corps humain, car c'est bien ce qui nous intéresse en premier, et que le vivant est bien trop vaste.

Effets de la radioactivité sur le corps humain

Le corps humain ne possède pas de capteurs de radioactivité : nous sommes incapables de la ressentir, et encore moins de la mesurer.

Ce n'est qu'à très fortes doses que l'on peut constater quelque chose, et pas tout de suite, il faut voir le corps réagir à la destruction des cellules, pour "mesurer" quoi que soit.

Cela rend la radioactivité particulièrement dangereuse, car on ne sent rien.

sigle bactériologique

Mais ce n'est pas la pire, la contamination bactériologique est autrement plus sournoise. En effet, on peut mesurer la radioactivité avec un compteur Geiger (voir plus loin), mais on est incapable de détecter une bactérie ou un virus directement et immédiatement, il n'existe pas d'instrument capable de faire ça...

L'effet direct des rayonnements est la destruction des molécules, en particulier s'il s'agit d'ADN car cela provoquera immanquablement des désordres, les cellules ne se reproduisant plus "comme d'habitude" : c'est un cancer.

À haute dose, c'est carrément les cellules qui sont irrémédiablement détruites.

Définir une unité de mesure des doses est difficile car ce qu'on voudrait, c'est une mesure relative aux effets sur l'homme et les tissus (l'unité est le Sievert, parfois le Gray dans certains cas), et non une simple comptabilité du nombre de désintégrations (l'unité est le Becquerel).

Et pour rendre les choses encore plus complexes, il existe une grosse différence entre une exposition externe, et une ingestion/assimilation de matières radioactives.

Voici une petite illustration qui résume la situation :

L'unité est le millisievert.
Ouvrez l'image dans un nouvel onglet pour agrandir.

On peut mesurer la radioactivité, avec des unités pas toujours facilement compréhensibles.