La radioactivité expliquée aux enfants

ACROnique du nucléaire n°101

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ACRO
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Toute la matière qui nous entoure, l’eau, l’air, la terre…, nous, sommes faits de petits grains, extrêmement petits que l’on appelle « atomes ». Il y en a 92 différents en tout. Comme pour les blocs de légo, tout dans l’univers, des étoiles à nous, est « fabriqué » à partir de ces 92 atomes. Il y a d’autres atomes fabriqués par l’homme.

Chaque atome a un nom : le numéro 1, qui est le plus petit, s’appelle « hydrogène » et le n°92, qui est le plus lourd, « uranium ». Entre les deux, il y a sûrement des noms que tu connais, comme oxygène, or, fer… Deux atomes d’hydrogène accrochés à un atome d’oxygène forme un petit bloc qui est l’eau.

Mais je m’écarte du sujet. Certains de ces atomes sont dits « radioactifs ». Comme un canon, ils peuvent tirer un petit obus encore plus petit que l’atome lui-même. Ce sont ces petits obus qui sont dangereux, car ils peuvent traverser le corps humain comme quand on va faire une radio.

Dans un réacteur nucléaire, il y a énormément d’atomes radioactifs qui tirent des obus. C’est pourquoi ils sont enfermés dans un coffre-fort que l’on appelle « enceinte de confinement ». Le problème à la centrale de Fukushima, c’est que les atomes radioactifs s’échappent dans l’eau et dans l’air. Certains retombent près de la centrale, d’autres sont emportés par les vents tout autour de la Terre.

Un atome radioactif ne vise pas. S’il est à côté de nous, il y a des chances que l’obus parte au loin. Mais si l’on mange des légumes pollués, que l’on boit de l’eau polluée ou que l’on respire de l’air pollué par des atomes radioactifs, les obus tirés par les atomes dans le corps vont faire des dégâts à tous les coups !

Evidemment, il y a beaucoup plus d’atomes qui retombent près de la centrale accidentée. C’est pourquoi toute la centrale et ses environs sont très pollués par des atomes radioactifs qui tirent dans tous les sens.

Les travailleurs sur place, se protègent en s’emballant dans un vêtement qui les recouvre entièrement et mettent un masque sur le visage pour ne pas respirer de poussière radioactive. Mais ils ne peuvent rien contre le bombardement radioactif et ne peuvent donc pas rester longtemps sur place.

Quand on est loin et qu’il y a peu d’atomes, on risque moins d’être bombardé. Le principal problème est alors l’alimentation et la boisson.

La plupart des atomes radioactifs ne peuvent tirer qu’une seule fois, un ou deux obus à la fois. Après, ils ne sont plus radioactifs. Certains tirent très vite et la pollution ne dure pas longtemps, faute de munitions. C’est le cas par exemple pour l’atome appelé « iode 131 » qui était rejeté à Fukushima. Au bout de huit jours, il n’en reste que la moitié qui sont radioactifs. Après seize jours, plus qu’un quart. Et ainsi de suite… Pour celui appelé « césium 137 », cela prend trente ans et donc la pollution radioactive va rester longtemps ! C’est pourquoi il faudra un système de surveillance de la pollution pendant de longues années pour se protéger.

Le becquerel sert à compter le nombre d’atomes radioactifs : si l’on te dit qu’il y a 1000 becquerels, cela veut dire qu’il y a 1000 tirs d’obus par seconde.


La mesure de la radioactivité expliquée aux enfants

On a vu que la radioactivité était due à de méchants atomes tout tout petits qui pouvaient lancer des obus minuscules. Il y a deux façons d’être atteint par ces obus.

Soit l’on est dans une zone où il y a beaucoup d’atomes radioactifs qui tirent dans tous les sens et la seule façon de se protéger est de s’éloigner. C’est pourquoi les gens qui habitent autour des centrales de Fukushima ou de Tchernobyl ont dû partir.

La radioactivité, on ne la sent pas, on ne la voit pas, on ne l’entend pas. Alors il faut la mesurer avec des appareils spéciaux pour s’en protéger.

La mesure de cette forte radioactivité peut se faire avec de petits appareils qui comptent le nombre d’obus qui les cognent. Plus il y a d’obus et plus c’est dangereux.

Comment sait-on si c’est un peu dangereux, moyennement dangereux ou très dangereux ? Alors là, cela devient très compliqué car il y a plusieurs sortes d’obus : certains font plus de mal que d’autres. En plus, tous les obus ne cognent pas tous avec la même force : certains ont plus d’énergie que d’autres et sont donc plus dangereux.

Pour estimer la gravité des blessures dues aux obus, on utilise le sievert. Une personne qui reçoit quelques sieverts risque de mourir après quelques mois. Généralement, on compte donc avec une unité plus petite, le millisievert, comme pour les millimètres. La population ne doit pas recevoir plus d’un millisievert par an car les obus peuvent provoquer des cancers ou d’autres maladies qui apparaîtront bien plus tard.

Il existe des petits appareils qui peuvent mesurer les millisieverts pour surveiller tout cela.

Quand les atomes radioactifs sont à côté de toi, ils tirent dans tous les sens sans viser et seulement une petite partie peut t’atteindre. Il en faut beaucoup pour être dangereux. Mais si les atomes radioactifs sont dans ton corps, tous les obus vont te blesser et une toute petite quantité suffit à être dangereuse.

Il faut donc faire attention aux aliments que l’on mange, à l’air que l’on respire et à l’eau que l’on boit. C’est pour cela qu’il faut les surveiller en mesurant la quantité d’atomes radioactifs. Et là, c’est plus difficile parce qu’il y a déjà de la radioactivité dans la nature contre laquelle on ne peut rien, puisqu’il y en a partout.

En essayant de compter le nombre d’obus tirés par les atomes radioactifs d’un bol de myrtilles par exemple, on va avoir des obus qui viennent des myrtilles, mais aussi du bol, de la table etc etc. Si les myrtilles sont peu radioactives, on pourra rester à côté d’elles sans danger, mais il se peut que l’on ne puisse pas les manger. Comment faire alors pour savoir ?

A l’ACRO, comme dans les autres laboratoires, on utilise deux astuces : d’abord on enferme le bol de myrtilles dans un coffre-fort en plomb qui arrête les obus naturels qui viennent de loin. Et puis, l’appareil que l’on utilise est plus sophistiqué que ceux dont j’ai parlés avant : ils peuvent mesurer l’énergie des obus et faire un tri entre les obus qui viennent de la nature et les obus qui viennent de la pollution dans les myrtilles. Ainsi, on peut dire exactement combien d’atomes radioactifs dus à la pollution sont dans les myrtilles et donc décider si on peut les manger ou non. Une mesure peut prendre plusieurs heures.

On exprime le résultat en becquerel : cela permet de savoir combien il y a d’atomes radioactifs dans l’alimentation, l’eau et l’air. Le gouvernement japonais a décidé par exemple qu’il ne devait pas y avoir plus de 500 becquerels de césium 137 dans un kilo d’aliment.

On ne peut pas mesurer directement la gravité des blessures que tu auras si tu manges un aliment contaminé. On fait alors des calculs pour savoir combien de millisieverts cela fait.

Tous ces millisieverts s’ajoutent et il faut faire attention.


Les effets de la radioactivité expliqués aux enfants

Dans « la radioactivité expliquée aux enfants », nous avons vu que les atomes radioactifs peuvent tirer un petit obus encore plus petit que l’atome lui-même. Ce sont ces petits obus qui sont dangereux, car ils peuvent traverser le corps humain comme quand on va faire une radio.

Si l’on prend une balle dans le cœur, on meurt à tous les coups, pas si c’est dans le bras. C’est un peu pareil avec la radioactivité : les obus microscopiques ne heurtent pas toujours une partie vitale. Il y a des chanceux et des malchanceux. On parle alors d’effets « stochastiques ». S’il y a beaucoup de radioactivité, et donc beaucoup d’obus tirés, il y a plus de risques de toucher une partie importante du corps. Il n’y a plus de chanceux : tout le monde tombera malade, voire mourra si la dose est très très forte. On parle alors d’effets « déterministes ».

Quand on veut protéger l’Homme, on veut protéger chaque individu, les chanceux comme les malchanceux. On va donc s’intéresser aux faibles doses, sachant qu’il n’y a pas de limite d’innocuité, chaque dose est engendre un risque, même la plus petite. Il y a déjà la radioactivité naturelle contre laquelle on ne peut rien. On n’accepte aucune dose de radioactivité supplémentaire créée par l’homme, sauf s’il y a un bénéfice. C’est le cas de certains malades par exemple, que l’on peut soigner grâce à la radioactivité, même si l’on prend le risque de provoquer d’autres maladies plus tard. Dans ce cas, on essaye alors que la dose de radioactivité administrée soit la plus basse possible. Et puis, il y a des limites à ne pas dépasser qui correspondent à un risque jugé acceptable.

Depuis quelques années, il est aussi devenu important de protéger aussi l’environnement. Pas uniquement l’Homme. Et là, les critères sont complétement différents. Ce que l’on veut protéger, c’est une espèce, pas chaque individu. Peu importe s’il y a des malades ou des morts. Ce qui compte, c’est que l’espèce survive. Certains vont même plus loin et pensent qu’il ne faut protéger que les espèces importantes des écosystèmes et pas nécessairement toutes les espèces. Ils sont donc même prêts à accepter la disparition de certaines espèces à cause de la radioactivité à la condition que l’écosystème survive.

C’est la même chose quand on construit une route et que l’on coupe une forêt par exemple. On accepte la destruction d’écosystèmes sous le prétexte qu’il en existe de similaires ailleurs.

Les études des effets de la radioactivité sur l’environnement ne s’intéressent donc qu’aux fortes doses et aux effets dits « déterministes ». Cela ne veut pas dire que les faibles doses n’ont pas d’effet. Il y a aussi des malchanceux chez les animaux ou les plantes. On ne s’y intéresse pas.

A partir de quand dit-on qu’il y a un effet ? Quand 50% d’une espèce a disparu ? Au bout de combien de générations ? Se pose aussi la question encore plus difficile des pollutions multiples : on peut imaginer qu’un animal ou une plante fragilisés par un polluant résisteront moins bien aux fortes doses de radioactivité. Bref, pour le moment, on ne connaît pas grand-chose, les recherches n’en étant qu’à leur début.

Le cas des abeilles est parlant : certains pesticides ne les tuent pas, mais il semblerait qu’ils font qu’elles se perdent et ne retrouvent plus leur ruche. Limiter les études aux décès n’est donc pas suffisant.

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