Nous, les Hommes, nous ne pouvons ni voir ni entendre le rayonnement radioactif. Et pourtant, de jour comme de nuit, il nous entoure.

La radioactivité existe depuis la nuit des temps. Elle est partout et tout le temps dans notre environnement et dans notre corps. Découverte à la fin du XIX^e siècle, elle est aujourd’hui l’un des phénomènes naturels les plus étudiés qui soient. Malgré son entrée dans le langage populaire, le terme de «rayonnement radioactif» est impropre puisque ce n’est pas le rayonnement qui est radioactif, mais plutôt les substances qui l'émettent.

Le rayonnement radioactif est capable d’endommager les cellules vivantes. Des doses d’irradiation très importantes sont mortelles. Chez les êtres vivants fortement irradiés, on assiste à une recrudescence des maladies telles que le cancer ainsi qu’à des mutations génétiques. En revanche, les faibles doses d’irradiation ne constituent aucun danger. Enfin, depuis des milliards d’années, la vie sur Terre subit le rayonnement radioactif.

Ce qui est important, sur le plan de l’effet du rayonnement radioactif sur l’homme, l’animal ou le monde végétal, c’est:

• la durée de l’exposition d’un organisme au rayonnement,
• l’intensité de ce rayonnement,
• ainsi que le type de rayonnement (rayonnement alpha, bêta ou gamma).

«Tout est poison, rien n’est sans poison. Seule la dose fait qu’une chose n’est pas un poison.» C’est ce que disait Paracelse, médecin du XVI^e siècle, né en Suisse. En langage d'aujourd'hui, cela signifie à peu près ceci: toute substance est susceptible de nuire à la santé, tout n’est qu’une question de quantité. Administrés à des doses adaptées, de nombreux «poisons» et substances radioactives sont utilisés en médecine afin de guérir des maladies.

Théophraste Bombaste de Hohenheim, dit Paracelse (~1493–1541)

L’unité de mesure exprimant l’effet d’une dose donnée de rayons sur un être vivant est le sievert (auparavant, on utilisait le rem). En Suisse, la dose de rayonnement moyenne est d’environ 4 millisieverts (4 millièmes de sievert) par personne et par an.

70 % de cette dose de rayonnement sont d’origine naturelle, 25 % proviennent d'applications médicales et tout juste 5 % d'applications techniques. Les installations nucléaires suisses n’émettent quasiment aucune substance radioactive dans l’environnement. Le rayonnement qu’elles produisent est inférieur à un centième de la dose de rayonnement naturel.

Le rayonnement d’origine naturel peut être très variable d’un endroit à l’autre. Dans les Alpes, en fonction de la composition géologique et de l’altitude, il peut être jusqu’à deux fois plus élevé que sur le Plateau. Qu’il soit d’origine naturelle ou technique, le rayonnement ne se distingue ni par son effet ni par sa dangerosité. C’est la raison pour laquelle la radioactivité naturelle constitue une norme permettant d’évaluer avec fiabilité la sécurité des rayonnements issus d’une activité technique.

L'amplitude de rayonnement naturel d'un lieu à l'autre est bien plus importante que la surcharge imputable à une centrale nucléaire. Étant donné que le rayonnement cosmique venant de l’espace augmente avec l’altitude, on reçoit, lors d’un court séjour de vacances en montagne, une dose de rayons supérieure à celle emmagasinée pendant une année complète passée à proximité d’une centrale nucléaire.

En Suisse, les doses de rayons sont totalement inoffensives. Dans certaines régions d’Iran et du Brésil, en raison de la nature du sous-sol, la population absorbe chaque année une dose de rayonnement radioactif naturel comprise entre 200 et 450 millisieverts, soit jusqu’à cent fois supérieure à chez nous.

La fission de l’uranium à l’intérieur du réacteur génère de la chaleur, mais aussi un puissant rayonnement radioactif. Les «produits de fission» de l’uranium émettent également des radiations. Pour obtenir plus d’informations sur la fission nucléaire, veuillez cliquer ici.

Il est possible de se protéger efficacement contre ce rayonnement: dans les centrales nucléaires, l’exposition du personnel à des rayonnements nocifs est limitée par des blindages massifs. Des dispositifs de filtrage, des vêtements de sécurité et le respect de règles d’hygiène très strictes contribuent à éviter que le personnel n’entre inutilement en contact avec des substances radioactives. De plus, aucune substance dangereuse ne peut sortir de la centrale. Des filtres assurent une rétention quasi totale des substances radioactives émises par une centrale en fonctionnement.

Le rejet de substances radioactives dans l’environnement est soumis à des valeurs limites très strictes, dont le respect fait l’objet d’un contrôle permanent. La dose d’irradiation supplémentaire à laquelle la population vivant au voisinage d'une centrale nucléaire est exposée correspond à moins d’un centième de la dose naturelle.

Cependant, le rayonnement artificiel peut avoir une origine autre que les réacteurs nucléaires: en médecine, dans l'industrie, dans certains domaines scientifiques et dans la recherche sur l’environnement, ce rayonnement est devenu incontournable pour de nombreuses applications.

Vous trouverez ici de plus amples informations sur les applications de la radioactivité. 

Pour plus d’informations sur le contrôle de la radioactivité, veuillez cliquer ici.

Un rayonnement radioactif est émis lorsque les noyaux atomiques de substances radioactives se transforment en d’autres noyaux atomiques (cf. colonne de droite). Trois types de rayonnement se produisent lors de ces transformations: les rayonnements alpha, bêta et gamma, qui se distinguent dans leurs propriétés et leurs effets. Avec les rayonnements alpha et bêta, les particules atomiques participent au phénomène. Dans le cas du rayonnement gamma, en revanche, il s’agit plutôt de lumière à très haute énergie.

La portée des rayonnements alpha et bêta est faible. Il est facile de s’en protéger: une feuille de papier suffit pour stopper les lourdes particules alpha. Pour le rayonnement bêta, il faut dix feuilles de papier ou une feuille d’aluminium. Il en va tout autrement pour le rayonnement gamma: comme il ne possède pas de matière et qu’il est très fortement chargé en énergie, il est pénétrant. Pour s’en protéger, des plaques de plomb ou des murs de béton sont nécessaires.

Si le corps humain (ou, de manière générale, n'importe quelle matière) est irradié par des rayonnements alpha, bêta ou gamma, il n’en devient pas radioactif pour autant; de la même façon qu'un patient n'émet pas non plus de rayonnement après une radio.

En plus des rayonnements alpha, bêta et gamma, il existe aussi le rayonnement neutronique, d'origine souvent artificielle, et très important, par exemple, pour le fonctionnement des réacteurs dans les centrales nucléaires. Comme le rayonnement gamma, il est très pénétrant.

Le rayonnement neutronique existe aussi à l’état naturel, par exemple dans les couches supérieures de l’atmosphère, où il provient des particules venant de l’espace, dont le noyau libère des neutrons.

Vous trouverez de plus amples informations sur le thème de la radioactivité et de la protection contre le rayonnement dans la brochure «Radioactivité et radioprotection» de l’Office fédéral de la santé publique.

Les substances radioactives sont instables et ne sont donc pas éternelles. La durée nécessaire à la désintégration de la moitié des atomes présents dans une substance radioactive et à la diminution de moitié de son rayonnement radioactif est appelée la durée de demi-vie.

Tout type d'atome radioactif (isotope) a une durée de demi-vie qui lui est propre. Il existe dans la nature des isotopes radioactifs dont la durée de demi-vie est d'une fraction de seconde et d'autres dont la période radioactive est de plusieurs milliards d'années. Certains isotopes de l'uranium, par exemple, ont une durée de demi-vie très longue. C’est pourquoi l'uranium 235, et surtout l'uranium 238 dont la longévité est exceptionnelle, existent toujours sur Terre.

Le nombre de transformations («désintégrations») par seconde indique l’intensité du rayonnement (activité) d’une substance radioactive. Celle-ci est exprimée en becquerels. Un nombre élevé de becquerels indique que de nombreuses transformations se produisent à la seconde. Inversement, un nombre bas indique qu’il s’en produit moins.

L’intensité radioactive d’une substance dépend de sa rapidité de transformation. Les substances très radioactives se transforment rapidement, avec de nombreuses désintégrations radioactives à la seconde (nombre de becquerels élevé). De ce fait, leur durée de demi-vie est courte.

Les substances faiblement radioactives comme l'uranium 235 et l'uranium 238 ne subissent en revanche que peu de désintégrations radioactives à la seconde (nombre de becquerels faibles), et ont donc une durée de demi-vie très longue. La durée de demi-vie de l'uranium 238 correspond à l’âge de la Terre.