Archives par catégorie : Radioactivité

Radioactivité : quelle relation entre dose et probabilité de cancer ?

Bien qu'il fasse infiniment moins de morts que le tabac, l'alcool et l'obésité, le nucléaire fait peur. Dans l'imaginaire collectif, accident nucléaire rime forcément avec paysages de désolation et cancers garanti pour toutes les personnes ayant été exposées. Qu'en est-il réellement ? Peut-on prévoir le nombre de personnes qui subiront les effets d'une exposition à la radioactivité ? La publication 103 (PDF) de la Commission Internationale de Protection Radiologique (CIPR) de 2007 donne quelques pistes.

Detriment radiologique ICRP

Selon la publication, le coefficient de risque pour les cancers suite à une exposition à des rayonnements à faible débit de dose est de 5.5% par Sievert pour la population générale, pour la vie entière. La publication 103 ne précise pas ce qu'est un faible débit de dose. Mais le rapport 2000 de l'UNSCEAR, sur lequel s'appuient également les radioprotectionnistes, fixe en annexe G page 79 la limite supérieure des faibles débits de dose à 6 mSv/h (il est en fait question de mGy dans le rapport, mais pour les rayons gamma, 1Gy est égal à 1Sv). Notons qu'il est ici question d'estimer le risque de survenue de cancers, et pas le nombre de décès par cancers, ni la gravité des cancers, qui est indépendante de la dose.

D'autre part, la CIPR prend bien soin de préciser que ce coefficient est destiné à servir de "base prudente pour les besoins pratiques de la protection radiologique" et "qu’il est inapproprié, pour les besoins de la santé publique, de calculer le nombre hypothétique de cas de cancers ou de maladies héréditaires qui pourraient être associés à de très faibles doses de rayonnement reçues par un grand nombre de personnes sur de très longues périodes".

En langage clair, cela signifie que le coefficient de 5.5% par Sievert est un estimateur raisonnable mais majorant du risque, et qu'il ne peut servir de base pour calculer un nombre réel de victimes quand les doses et débits de doses sont très faibles (en dessous de 10 mSV on est dans les très faibles doses). Il faut rappeler qu'en pratique, l'épidémiologie n'a jamais réussi à mettre clairement en évidence un excès de cancers pour des doses inférieures à 100mSv, et que la dose moyenne dûe au rayonnement naturel est d'environ 2.4 mSv par an, avec des centaines de milliers de personnes exposées à des doses naturelles de 10 à 20 mSv par an sans qu'on puisse montrer un excès de cancer. Cependant, par prudence, les radioprotectionnistes considèrent que le risque est malgré tout proportionnel à la dose même en dessous du seuil de 100 mSv. C'est ce que l'on appelle la relation linéaire sans seuil.

Pour ce qui est des effet héréditaires, le coefficient de risque estimé est de 0.2% par Sievert. Là encore il s'agit d'une estimation prudente pour les besoins de la radioprotection, car aucune étude scientifique n'a encore jamais mis en évidence d'effets héréditaires de la radioactivité chez l'homme (mais cela a été prouvé chez l'animal).

Comment utiliser ces coefficients de risque concrètement ? Prenons l'exemple des 116000 personnes évacuées suite à la catastrophe de Chernobyl. D'après l'OMS la dose moyenne reçue par ces personnes en plus du rayonnement naturel est estimée à 33 mSv. Le risque de cancers radio-induits vie entière estimé pour cette population serait donc de 116000*0.055*0.033 soit 210 cancers (0.18% de la population exposé). Ces 210 cancers radio-induits seraient très difficiles à mettre en évidence par l'épidémiologie, car en supposant que le taux de cancers non radio-induits soit similaire à celui observé en France (29%), on observerait pour la même population 33640 cas de cancers non liés aux radiations. Les 210 cancers radio-induits, s'ils étaient avérés, seraient masqués par les variations naturelles des cancers non radio-induits. Pour démontrer de façon sûre un excès de cancers radio-induits pour ce niveau de dose il faudrait une échantillon de plusieurs millions de personnes. Rappelons aussi qu'étant dans le domaine des très faibles doses ce calcul n'est que théorique et pas prédictif, conformément aux recommandations de l'ICRP.

Montres au radium : quelle dangerosité ?

Il y a quelques temps j'évoquais la dangerosité des montres utilisant du tritium gazeux (ou plutôt l'absence de dangerosité pour leurs porteurs). Qu'en est-il des montres avec cadrans et aiguilles au radium ? La littérature scientifique, en particulier l'étude "Radium Timepiece Dose Modeling (PDF)" menée en 2007 pour le compte de l'US Nuclear Regulatory Commision donne quelques pistes.

Montre Endura au radium

Selon cette étude, le fait de porter 16 heures par jour une montre au poignet d'une activité de 1µCi (37000 Bq) impliquerait une dose externe efficace de 61 mrem (millirem) par an, soit 610 µSv, ce qui représente à peu près la dose efficace que recevrait un individu à l'occasion de dix aller-retours Paris-New York en avion. Ce n'est pas extrême, mais pas anodin non plus. J'éviterais personnellement de porter une montre au radium au quotidien.

Concernant la réparation de montres incluant le grattage ou le ponçage de parties peintes au radium, la réparation par un professionnel d'une montre d'une activité de 1µCi entraînerait une dose effective totale de 0.21 mrem soit 2.1 µSv. Cette dose effective tient compte à la fois de l'exposition externe, et de l'inhalation et de l'ingestion de radon et de particules de radium. En considérant que l'horloger professionnel répare 10 montres au radium de 1 µCi par an et qu'il conserve un stock de 50 pièce au radium de 0.15µCi dans son atelier, son exposition annuelle est estimée par l'étude à 150 mrem par an, soit 1.5 mSv. Cette dose est supérieure de 50% à la limite légale annuelle française pour le grand public, qui est de 1 mSv.

Pour un horloger amateur procédant à la réparation de montres au radium, celui-ci étant moins rapide et possédant un local mal aéré, la dose efficace pour la réparation d'une seule montre d'une activité de 1µCi est estimée par l'étude à 0.73 mrem soit 7.3 µSv.

Ces chiffres donnent des estimations raisonnables des doses en jeu. Cela dit il faut être conscient que l'activité des montres varie grandement, de 0.002 à 4.5 µCi, la moyenne tournant autour de quelques dixième de microcurie.

Niveaux de radioactivité et dangerosité

Le Sievert, qui mesure la dangerosité biologique des rayonnements ionisants, est une unité peu intuitive. Afin de bien appréhender le danger réel (ou l'absence de danger) d'un niveau de radioactivité supérieur au bruit de fond naturel, j'ai calculé le temps d'exposition nécessaire pour atteindre différents seuils de dose en fonction du débit de dose ambiant. Voici les résultats au format PDF.

Le seuil de 1 mSv correspond à la limite légale annuelle admissible pour le grand public en France. Il ne s'agit pas d'un seuil de dangerosité, mais du seuil en dessous duquel aucune action particulière de protection n'est nécessaire. Ce n'est qu'à partir de 10 mSv qu'une mise à l'abri des populations est préconisée.

Le seuil de 20 mSv correspond à la limite légale annuelle pour les travailleurs du nucléaire. Il ne s'agit pas non plus d'un seuil de dangerosité. Mais cette population faisant l'objet d'un suivi individuel, la tolérance est plus grande.

Le seuil de 100 mSv correspond à la limite pour laquelle on a pu observer une hausse statistiquement significative du risque de cancer. Des cancers radio-induits peuvent survenir en dessous de ce seuil, mais le risque est tellement petit qu'on a jamais réussi à le mettre en évidence jusque ici.

Le seuil de 500 mSv correspond à la limité à partir de laquelle on commence à observer des effets déterministes immédiats, comme une modification temporaire de la formule sanguine.

Le seuil de 5 Sv (5000 mSv) correspond lui à la DL50, c'est-à-dire la dose pour laquelle on observera le décès de la moitié des personnes irradiées.

Tous ces seuils sont valable uniquement pour des expositions externes et aiguës, c'est à dire reçues sur une courte période : de quelques fractions de secondes à quelques mois, éventuellement une année, mais pas plus car pour une même dose le risque décroit avec le temps d'exposition. 100 mSv reçus en une fois sont bien plus dangereux que 100 mSv reçus de façon étalée sur plusieurs années. Pour rappel chaque français reçoit en moyenne 4.5 mSv par an toutes sources confondues.

Une autre précision à apporter, spécialement pour les très faibles débits de dose, est que ces seuils excluent la radioactivité naturelle et celle consécutives aux irradiations médicales.

Enfin, ces chiffres ne sont valables que pour des débits de dose corps entier. La dose affichée par un compteur geiger ou un dosimètre au contact d'un objet de petites dimensions surestime grandement la dose corps entier. Si on souhaite avoir une meilleure idée de débit de dose d'un tel objet, il est conseillé de procéder à une mesure à 30 cm de distance. Le débit de dose affiché sera alors plus proche de la réalité (en supposant que le compteur soit étalonné pour le radioélement mesuré ou qu'il soit compensé en énergie).

Comment utiliser ce tableau ? Supposons que vous vous rendiez en Ukraine à 300m du reacteur de accidenté de Chernobyl et que vous mesuriez un débit de dose de 4 µSv/h. Pour atteindre le maximum légal français admissible pour le grand public, il faudrait que vous restiez sur place sans bouger 10 jours et 10 heures. Pour atteindre les 20 mSv autorisés pour les travailleurs du nucléaire il faudrait rester au même endroit 208 jours et 8 heures, soit pas loin de 7 mois ! Et nous sommes là encore en dessous du seuil pour lequel on n'a à ce jour pas réussi à prouver un excès de risque (même si le principe de précaution implique de considérer que le risque suit une loi de relation linéaire sans seuil). Ce tableau permet donc de mettre les choses en perspective.

Conseils pour visiter Chernobyl et Pripyat en tout sécurité

Même si la zone d'exclusion de Chernobyl est ouverte au tourisme, le lieu n'est quand même pas un endroit anodin. Aussi voici quelques conseils personnels pour profiter au mieux de cette visite sans se mettre en danger :)

Respectez à la lettre les conseils donnés par votre guide. Vous êtes dans une zone d'exclusion, pas à Disneyland.

N'apportez ni alcool, ni drogues, ni armes (ça semble l'évidence mais bon...) Il y a des checkpoints et les bagages peuvent être fouillés. Personnellement je préconise de ne même pas prendre de couteau juste pour être tranquille.

Il est obligatoire de porter des vêtements couvrant intégralement les bras et les jambes, ainsi que des chaussures fermées. Portez des vêtements adaptés aux conditions climatiques du moment. Etant donné que vous allez visiter des bâtiments en ruine, des sites industriels et des forêts, je recommande de porter des chaussures de randonnée légères. Il n'est pas nécessaire de jeter ses vêtements après la visite, une simple lavage suffira si on se contente de visiter les lieux autorisés. De toute façon un contrôle radiologique en sortie de zone est effectué.

Une protection respiratoire n'est pas nécessaire tant qu'on ne s'aventure pas dans certains endroits spécialement contaminés comme les sous-sols de l'hôpital de Pripyat et la morgue, qui ont accueilli les pompiers gravement irradiés de la centrale. Les accès à ces endroits sont normalement fermés, mais dans le doute n'allez pas dans ces endroits, pour votre sécurité et par respect pour les gens qui y ont souffert et parfois laissé leur vie. Si vous souhaitez porter un masque, optez pour le niveau de protection FFP3.

Ne prenez surtout pas d'iode stable comme j'ai pu le voir conseillé sur un site de voyage : la demi-vie de l'iode 131 (radioactif) étant de 8 jours, cela fait très longtemps que ce radioélement ne constitue plus un problème dans la zone.

Equipez-vous d'une lampe puissante et de piles de rechange, car vous allez visiter plein d'endroits sombres. La lampe vous apportera plus de sécurité, tout en vous permettant de faire de meilleures photos. Je recommande des modèles de 150 lumens ou plus.

Si possible, équipez-vous d'un compteur geiger, ou assurez-vous que vous pourrez en louer un durant votre visite. Cela fait partie du charme de la visite et permet de repérer les points chauds. Pas besoin de modèles sophistiqués, un Terra-P par exemple ira très bien. Pour bien comprendre les valeurs qu'affiche votre appareil renseignez-vous sur les échelles de doses. Noter quelques débits de dose typique dans un carnet est très utile pour faire des comparaisons. Pour rappel, 1 millisievert (mSv) est égal à 1000 microsieverts (µSv).

Faites attention où vous marchez : il y a des trous, des planchers parfois très abîmés, des morceaux de verre et des débris coupant, des sols glissants...

Equipez-vous d'une trousse de bobologie minimale avec quelques pansements, une ou deux compresses, une ou deux unidose de sérum physiologique, du paracetamol et un anti-diarrhée juste au cas où. Elle ne servira probablement à rien, mais se révélera très précieuse dans les rares cas où vous pourriez en avoir besoin.

Il est interdit de manger et boire à l'air libre dans la zone. Il est également interdit d'y fumer sauf dans les zones autorisées. Consommez uniquement de l'eau en bouteille. Ce conseil est valable pour toute l'Ukraine, surtout à cause des polluants biologiques et chimiques : il serait bête d'attraper une tourista dans une zone où les premiers toilettes décents sont à plusieurs kilomètres. Prenez de l'eau avec vous, car il n'y pas beaucoup d'épiceries dans la zone. La nourriture n'est pas nécessaire car des repas sont prévus à la cantine de Chernobyl ou à l'hôtel. Prenez éventuellement quelques barres énergétiques, mais ne les mangez que dans le bus et que si vous avez la certitude que vos mains sont propres.

Efforcez-vous de ne toucher à rien pour limiter au maximum les risques de contamination, sauf si cela est nécessaire, comme poser sa main sur une rembarde d'escalier par sécurité (même si la probabilité d'une contamination dangereuse est extrêmement faible quand on reste dans les endroits autorisés). Personnellement je suis partisan de s'équiper de lingettes nettoyantes qui permettront un premier nettoyage en cas de mains sales. Éventuellement, emportez une paire de gants de protection type jardinage dans votre sac, des fois que vous jugiez utile de protéger vos mains lors d'une visite de bâtiment.

Ne vous asseyez nulle part ailleurs que dans votre mini-bus ou dans Chernobyl City. Ne posez pas vos affaires au sol, toujours pour éviter les risques de contamination.

Lavez-vous les mains soigneusement à l'eau et au savon avant de manger. C'est probablement le conseil le plus important de cette liste.

Ne soyez pas effrayé des champignons servis à la cantine, aucune nourriture servie dans la zone n'est locale :) De façon plus générale, ne soyez pas obsédé par les rayonnements, les parcours des visites sont conçus de façon à ce que la dose totale soit très faible. Vous prendrez plus de radiations en altitude lors de votre voyage en avion vers Kiev.

Soyez respectueux des lieux et des personnes qui y ont vécu. Ne bougez pas les objets pour faire de meilleures photos, il y a déjà bien trop de mises en scènes. Ne subtilisez aucun objet, c'est interdit, irrespectueux et potentiellement dangereux.

Ne soyez pas radin. La vie n'est pas facile en Ukraine. Si vous avez été satisfait de votre visite, donner un pourboire équivalent à 10, 15, ou 20 euros au guide qui vous a fourni des informations, facilité la vie et a veillé à votre sécurité pendant toute l'excursion ne va pas grever votre budget.

Profitez du lieu, soignez votre karma en donnant un peu de nourriture aux chiens de la zone et réservez également une journée au moins pour visiter Kiev, ses églises, ses monastères et ses monuments :)

Urbex radiologique : visite de la zone d'exclusion de Chernobyl

Le 26 avril 1986, le reacteur 4 de la centrale nucléaire de Chernobyl explosait, relâchant une quantité astronomique de radionucléides dans l'atmosphère. Trente ans plus tard, une zone d'exclusion de 30km entoure toujours la centrale, car la contamination y est par endroit encore très importante, et parce que nombre de véhicules et objets contaminés s'y trouvent qu'on ne souhaite pas voir disséminés. Depuis quelques années, il est possible de visiter la zone en passant par des agences agréées qui se chargeront d'obtenir pour vous les autorisations nécessaires. C'est pourquoi nous avons pu passer à la mi-novembre deux jours dans la zone d'exclusion, avec une nuit dans la ville de Chernobyl City. Merci à qui se reconnaîtra pour ce superbe cadeau ;)

Un tactical nerdà Tchernobyl

Le départ des excursions se fait en général à partir de la gare de Kiev, le voyage se faisant en mini-bus. Je tiens à saluer l'extrême disponibilité de notre guide Alexandre durant ces deux jours qui en plus de nous délivrer quantité d'informations a tout fait pour nous faciliter la vie au quotidien. Le voyage dure près de 2 heures car les routes sont plutôt rustiques. Il est intéressant de noter qu'à Kiev, qui est située à un peu moins de 100 km de Chernobyl, la radioactivité ambiante de notre chambre d'hôtel était de 0.13 µSv/h, un débit de dose inférieur à celui de notre domicile en métropole lilloise. Comme quoi vivre à 100 km du plus grave accident nucléaire de l'histoire ne rime pas forcément avec désolation.

Signe radioactif Chernobyl

La radioactivité (en tout cas celle des routes asphaltées) n'augmente que très lentement en approchant de la zone. Ce n'est qu'à 6 km du réacteur seulement que le bruit de fond commence à augmenter sensiblement (45-50 CPM) par rapport au bruit de fond observé à Kiev (27 CPM). A 3.5 km du réacteur, toujours sur la route, on observe des pointes à 330 CPM. A l'hôtel Desyatka, situé à 15 km au sud-est du réacteur 4, le bruit de fond est de seulement 27 CPM, le même que chez nous en France. C'est assez étonnant et montre à quel point la contamination est hétérogène (et aussi probablement que la décontamination a été efficace).

Débit de dose près du réacteur 4  de Chernobyl

A quoi ressemble la zone ? Au jeu vidéo Stalker, les mutants, les artefacts et les différentes factions en moins :) Le paysage est constitué de forêts, de landes, de marécages, de lacs, de rivières et de tourbières, parsemé de villages à l'abandon et d'installations industrielles rouillées. La ville de Prypiat présente un visage évidemment plus urbain, même si la nature reprend le dessus. La plupart des bâtiments ont hélas été pillés par les voleurs de métaux, mais il reste énormément de choses à voir et la visite des bâtiments est un véritable voyage dans l'époque soviétique. Marcher dans une école sur des livres disséminés fait mal au coeur, on aimerait faire de ces endroits des sanctuaires, mais vu que la zone n'est à la base pas faite pour être visitée, personne ne fait rien...

La foret rouge de Chernobyl

La nature est florissante. Nous n'avons observé en guise d'animaux sauvage que des oiseaux, une petite souris et un sanglier élevé par un local, mais la zone est connue pour abriter également des loups, des ours, des chevaux sauvages, des castors... Il est d'ailleurs fréquent de trouver des ossements dans la zone. De nombreux chiens à moitié sauvages mais pas farouches sont également présents, mendiant de la nourriture aux humains de passage.

Débit de dose à Kopachi près de Chernobyl

Coté radiations, les niveaux varient énormément d'un endroit à un autre. Beaucoup d'endroits dans la zone affichent une radioactivité comparable au bruit de fond naturel que l'on trouve en France. La radioactivité à l'intérieur des bâtiments en particulier est très faible, même dans la ville de Pripyat (sauf dans certains bâtiment "sensibles" où je conseille de ne pas mettre les pieds sans équipement spécialisé et un minimum de connaissances, comme l'hopital où ont été amenés les pompiers qui sont intervenus sur la centrale). Le débit de dose maximum que j'ai relevé a été de 4.03 µSv/h à 300 m du réacteur 4 (2540 CPM). Dans le camp des pionniers 1.20µSv/h (550 CPM). Dans le village abandonné de Kopachi, à 7 km du réacteur, 2.11 µSv/h (690 CPM). Près de la grande roue de Pripyat 0.9 µSv/h. Au total mon dosimètre DMC-90 a enregistré lors de ces 2 jours une dose cumulée de 0.005 mSv. Arrondissons cette dose à 0.006 mSv par principe de précaution. Si j'étais resté dans ma maison en France, légèrement plus radioactive que l'extérieure car construite en brique, j'aurais reçu du fait de la radioactivité naturelle durant la même période 0.004 mSv. La dose de radioactivité additionnelle reçue lors de cette excursion de deux jours à Chernobyl est donc de 0.006-0.004=0.002 mSv, ce qui est extrêmement faible. A titre de comparaison, pour atteindre le maximum légal annuel de 1 mSv pour le grand public en France, il faudrait faire 500 fois la même excursion dans l'année ce qui est impossible. Prendre l'avion de Paris à Kiev est bien plus irradiant : l'outil sievert-PN de l'IRSN prévoit une dose de 0.0138 mSv rien que pour l'aller, ce qui est 7 fois plus que la dose additionnelle de 0.002 mSv reçue en deux jours à Chernobyl !

Place aux images maintenant ! Les tours de refroidissement inachevées, derrière la centrale :

Tours de refroidissement inachevées Chernobyljpg

Tours de refroidissement inachevées Chernobyl.

Bassins de refroiddissement  Chernobyl

Le réacteur 4, le nouveau sarcophage et ses environs :

Reacteur 4 Chernobyl

Nouveau sarcophage Chernobyl

Monument devant le réacteur de Chernobyl

Vue d'ensemble centrale nucléaire de chernobyl

La ville de Chernobyl-city, ou vivent une partie des travailleurs de la zone et où sont situés les hôtels :

Panneau-monument entrée Chernobyl City

PanneauCchernobyl

Hotel Desyatka Chernobyl

Ange de l'apocalypse Chernobyl

La radar trans-horizon top-secret russe Duga-3 :

Duga-3 vue de Pripyat

Antenne Duga-3

Couloir Duga-3

Salle de contrôle Duga-3

Panneau Duga-3

Panneau Duga-3

Planisphère Duga-3

Racks informatiques Duga-3

Composants top-secret Duga-3

Antenne Duga-3

Affiche-chernobyl-2.jpg

Affiche guerre nucléaire Duga-3

Affiche guerre nucléaire Duga-3

La ville de Pripyat :

Monument Pripyat 1970

Immeuble Pripyat

Hotel Polissya Pripyat

Complexe culturel Pripyat.jpg

Grande-roue Pripyat.jpg

Signe communiste Pripyat

Centre sportif Pripyat

Panneau Pripyat

Vue de haut Pripyat

Auto tamponneuses Pripyat

La nature reprend ses droits à Pripyat

Théatre Pripyat

Terrain de sport Pripyat

Fresque Pripyat

Masques à gaz Pripyat

Divers photos de la zone d'exclusion :

Bateaux dans la zone d'exclusion de Chernobyl

Maison abandonnée Chernobyl

Interieur maison abandonnée Chernobyl

Creche abandonnée Chernobyl

Camp de pionniers Chernobyl

Os du bassin Chernobyl.jpg

Monument des liquidateurs de Chernobyl

Chien-loup de la zone d'exclusion de Chernobyl

Robots radioactifs Chernobyl

Vieille carte soviétique Chernobyl

Piano abandonné Chernobyl

Note : les valeurs de débits de doses mentionnées dans cet articles sont celles affichée par mon compteur geiger Terra-P. S'agissant d'un appareil calibré pour la mesure d'ambiance et non pour la dosimétrie personnelle, les mesures sont typiquement surévaluées de 40%. Il faut donc retirer 28.5% à la valeur affichée par l'appareil pour avoir une estimation plus correcte de la dose reçue pour le corps entier. Un affichage de 4.03 µSv/h près du réacteur 4 correspond donc plus à un débit de dose de 2.88 µSv/h.

Le sel iodé, une alternative aux comprimés d'iode ?

En cas d'accident nucléaire, si on ne possède pas de comprimés d'iodure de potassium (KI), le sel iodé peut-il constituer une protection contre l'ingestion d'iode radioactif ?

Quelques calculs simples montrent que non (on ne s’embêterait pas à produire des comprimés sinon) : un comprimé d'iodure de potassium destiné à protéger la thyroïde pendant 24h contient typiquement 130 mg de KI, soit 99.45 mg d'iode, la masse d'iode représentant 76.45% de la masse totale de l'iodure de potassium. Le sel iodé contient quant à lui 15 à 20 mg d'iode par kg. Pour absorber autant d'iode que dans un comprimé d'iodure de potassium, il faudrait donc ingérer 4.97 kg de sel dosé à 20 mg d'iode par kilogramme. Cette dose tuerait un être humain à coup sûr, la dose létale moyenne du sel de table était estimée à 3 grammes par kilos, soit 225 grammes de sel pour une personne de 75 kilos.

Radioactivité naturelle renforcée : les terrils de phosphogypse

C'est en lisant l'étude des Robins des Bois sur la radioactivité naturelle renforcée des phosphogypses (PDF), commandée par l'Autorité de Sûreté Nucléaire, que j'ai découvert que nous avions un terril de phosphogypse en plein métropole lilloise, à Wattrelos. Ce terril fait partie de l'ancienne fiche UCPK, transformée depuis en espace naturel. Ma première visite sur le site, de courte durée à cause du mauvais temps avait été quelque peu décevante sur le plan de l'intérêt radiologique, le compteur geiger ne relevant aucune hausse significative de la radioactivité, même à deux mètres du terril (28 CPM mais le temps était pluvieux et les descendants du radon pouvaient fausser la mesure). Dans un sens, tant mieux, cela montre que la requalification de la friche industrielle a été bien effectué.

Terril phosphogypse Wattrelos friche PCUK

La deuxième visite a été plus concluante car j'ai pu monter sur le terril lui-même. Cela est en principe interdit, mais la clôture est grande ouverte en plusieurs endroits. Le lieu est superbe : une vrai petite réserve naturelle en miniature. J'ai pu y croiser plusieurs lapins, des corvidés et même un renard. En ce qui concerne les rayonnements, le nombre de détections beta et gamma affiché par le compteur oscille entre 35 et 50 CPM, quand la moyenne du bruit de fond est autour de 15-20 CPM un kilomètre plus loin :

Radioactivité terril PCUK Wattrelos

On a donc bien une radioactivité additionnelle sur le terril, même s'il n'y a pas de quoi fouetter un chat. A titre de comparaison cette radioactivité est à peine supérieure à celle que je peux mesurer à l'intérieur de notre maison en brique de la métropole. Les études que j'ai pu lire envisageant différents scénarios d'exposition sur le site montrent d'ailleurs que l'exposition des personnes à proximité des terrils est minime.

J'ai pu prélever un échantillon de quelques dizaines de grammes de phosphogypse du terril. L'activité n'est pas extraordinaire, mais on y décèle quand même lors d'une mesure suffisamment longue par spectrométrie gamma les pics d'énergie caractéristiques des descendants de l'uranium et du radium :

spectrométrie gamma phosphogypse

Comme on peut le voir, les pics de Pb214 à à 295 keV et 352 keV et le pic de Bi214 à 609 keV sont clairement visibles. Au final le site PCUK s'avère une promenade très intéressante pour les amateurs de nature et les férus de science :)

Débit de dose et distance

La théorie dit que le débit de dose d'une source radioactive ponctuelle est inversement proportionnel au carré de la distance. Ainsi, si le débit de dose est de X à une distance A, alors le débit à une distance B est égal à (X*A²)/B². Autrement dit, le débit de dose est divisé par 4 en doublant la distance, et divisé par 8 en triplant la distance.

Comment vérifier expérimentalement la théorie ? J'ai déplacé une source le long d'une règle, avec au point zéro mon spectromètre Armadillo, reconverti pour l'occasion en simple compteur grâce au logiciel Theremino Geiger.

Expérience mesure du débit de dose en fonction de la distance

Les mesures ont été effectuées tous les 2cm, avec un temps de mesure pour chacune suffisamment long pour que l'incertitude soit inférieure à 5%. Au contact, la source affichait 82 CPS et 24cm plus loin 0.47 CPS. Voici la courbe représentant l'ensemble des mesures, avec en pointillé la courbe prédite par la théorie. L'axe horizontal représente la distance en cm :

Graphe débit de dose vs distance

Les mesures à partir d'une distance de 6cm collent bien à la théorie. Pour les distances inférieures à 6cm, c'est une autre histoire, parce qu'a de si faibles distances la source ne peut plus être considérée comme ponctuelle. On considère en effet en radioprotection qu'une source est vraiment ponctuelle quand la distance entre le détecteur et la source est 5 fois plus grande que la plus grande dimension de la source, et à peu près ponctuelle quand cette distance est 2 fois plus grande que la plus grande dimension de la source. Dans ce dernier cas, le débit est alors surestimé de 5%. Ma source ayant un diamètre apparent de 3cm, cela donnerait normalement une zone de surestimation entre 6cm et 15cm. Celle-ci n’apparaît pas sur mon graphique car j'ai pris comme valeur de référence le débit de dose à 12cm. Par contre on constate bien une surestimation pour la zone de 0 à 8cm.

Moralité : si vous devez vous protéger d'un objet radioactif (ou soupçonné de l'être) prenez simplement de la distance, car le débit de dose diminue très vite. Et à l'inverse ne prenez pas un objet fortement radioactif avec les doigts car la dose localement reçue aux extrémités pourra être élevée.

Expérience : décroissance des descendants du radon

Le radon, c'est pas bon. Mais ce gaz radioactif permet de faire quelques expériences intéressantes, comme l'étude de la décroissance radioactive. Pour cette expérience, j'ai d'abord collecté les descendants du radon présents dans l'air à l'aide d'un ballon électrisé, pendant environ 60 minutes. J'ai ensuite dégonflé le ballon, l'ai compacté sous forme de rouleau pour concentrer la radioactivité, puis je l'ai posé au contact de mon compteur geiger pour mesurer l'activité initiale de celui-ci, et son évolution dans le temps.

L'activité de départ n'était pas extraordinaire cette fois-ci, 75-80 CPM environ, contre plusieurs centaines quand j'avais tenté cette expérience la première fois. Cela dit, l'étude de l'évolution dans le temps de l'activité montre quand même bien le phénomène de décroissance :

Courbe de décroissance des descendants du radon

La courbe bleue correspond au nombre de CPM (coups par minute) mesurés, la courbe rouge correspond à la régression exponentielle des mesures. La pseudo-période mesurée, c'est-à-dire le temps pour que l'activité de l'échantillon diminue de moitié, est de 40 minutes environ, ce qui coïncide avec les données de la littérature scientifique, qui évoquent des pseudo-périodes variant de 30 à 40 minutes en fonction de l'abondance des différents descendants du radon. Cette pseudo-période est influencée principalement par la désintégration du polonium 218 en plomb 214 (demi-vie de 27 min), et par la désintégration du plomb 214 en bismuth 214 (demi-vie de 20 min).

Radioactivité, compteurs geiger et seuil de décision

Face à une mesure plus élevée que la normale, comment savoir si la valeur affichée par un compteur geiger correspond bien à une radioactivité avérée, ou simplement à une variation naturelle du bruit de fond ?

Les professionnels utilisent la notion de seuil de décision. Le seuil de décision (SD) est la valeur en nombre de détections nettes à partir de laquelle on peut affirmer de façon sûre qu'on est en présence d'une radioactivité additionnelle, avec une certitude connue. Sa valeur est donnée par la formule SD=k*√(2*(BdF+1)) dans laquelle k est un facteur d'élargissement pouvant aller de 1 à 3 et où BdF est le bruit de fond, exprimé en nombre de détections. Le facteur k doit être fixé à 2 pour une certitude de 95% et à 3 pour une certitude de 99.9%.

Si par exemple un compteur geiger affiche un bruit de fond de 26 CPM, le seuil de décision avec une incertitude de 99.9% sera de 3*√(2*(26+1)) soit environ 22 CPM. On sera donc certain à 99.9% d'être en présence d'une radioactivité additionnelle si le nombre de CPM affiché par l'appareil est supérieur de 22 CPM au bruit de fond, soit 48 CPM. Si on prend un facteur k de 2, on sera certain à 95% d'être en présence d'une radioactivité additionnelle si le nombre de CPM affiché est supérieur à 26+15=41 CPM.

Notez que le seuil de décision n'est pas directement proportionnel au nombre de détections. De ce fait on aura tout intérêt à faire des mesures longues quand cela est possible. Si le bruit de fond moyen est de 26 CPM mais que cette moyenne est établie sur 10 minutes, le seuil de décision sera de 3*√(2*(260+1))=68. On sera donc certain pour des mesures de 10 minutes d'être en présence de radioactivité à partir de 328 détections, soit un CPM moyen de 32.8 CPM au lieu de 48 CPM pour des mesures d'une minute. Les mesures sont longues permettent donc de détecter des activités plus faibles faibles.

Maintenant que penser d'une mesure qui est supérieure au bruit de fond mais reste inférieure au seuil de décision ? On ne peut être certain qu'il y a bien de la radioactivité. Mais une autre notion appelée limite de détection (LD) nous dit que si malgré tout il y a de la radioactivité, son activité ne peut être supérieure à deux fois la limite de détection (LD= 2*SD). Ainsi si le bruit de fond est de 26 CPM et que la mesure est de 35 CPM, on ne peut pas affirmer de façon sûre qu'il y a de la radioactivité puisque le seuil de décision brut est de 48 CPM. Mais en tout état de cause, la radioactivité éventuellement présente ne pourra pas être supérieure à 2*22=44 CPM.

Détecteur de radon Corentium Home (ex Canary)

Savez-vous quelle est la principale source d'exposition des français à la radioactivité ? Ce ne sont pas les centrales nucléaires, ni les radioélements libérés lors des centaines de tests atomiques, ni les retombées des nuages radioactifs de Chernobyl ou Fukushima. La principale source d'exposition, et de loin, est un gaz naturel, le radon. Le fait qu'il soit naturel n'en fait pas un gaz inoffensif : le radon serait à l'origine en France de 1000 à 3000 décès par cancer du poumon, et des recherches sont menées pour voir s'il ne serait pas impliqué dans d'autres maladies, comme les leucémies infantiles.

Carte radon France (données IRSN)

Le radon est un produit de la désintégration du radium, lui même issu de la désintégration de l'uranium. C'est surtout à l'intérieur des maisons qu'il pose problème, car il tend à s'y accumuler. Toutes les régions ne sont pas concernées de façon égale par le risque radon. Les régions granitiques, au sol riche en uranium, sont les plus concernées comme la Bretagne, le Massif Central, la Corse, le Limousin... Les région sédimentaires sont moins à risque en général mais le taux de radon peut néanmoins être localement élevé quand il y a des failles. C'est le cas par exemple de certains endroits du pays minier dans le Nord Pas-de-Calais. Le mieux est donc d'interroger le site de l'IRSN pour connaître le potentiel radon de votre commune (ou le site de l'AFCN pour la Belgique).

Le radon ne peut pas être détecté avec un compteur geiger. D'abord parce que c'est un émetteur alpha et que la plupart des compteurs geiger ne détectent que les rayons beta et gamma, et surtout parce que les activités volumiques sont trop faibles pour être mesurées avec ce type d'appareil. Jusque ici, le seul moyen pour un particulier de mesurer la présence de radon était d'acheter un kit au charbon actif, de le laisser 2 mois dans la maison sans y toucher et de le renvoyer à un laboratoire pour obtenir les résultats de la mesure. Pas très rapide ni très pratique.

Détecteur de radon Canary

Heureusement, la technique progresse et la société norvégienne Corentium a mis au point un détecteur électronique, le Corentium Home (anciennement Canary), qui non seulement affiche des résultats plus rapides, mais est aussi plus précis. L'incertitude de la mesure est ainsi de 20% après une semaine et 10% après un mois. Pour atteindre cette précision, le détecteur utilise la spectrométrie alpha. Il faut compter une semaine de mesure pour obtenir des résultats statistiquement fiables, même si on peut déjà avoir une idée approximative de la quantité de radon au bout de 24h à 48h.

Le Canary est un appareil très simple à utiliser, il est d'ailleurs dépourvu de tout bouton et se met en route dès que les 3 piles AAA qui l'alimentent sont insérées. Il faut toutefois veiller à bien positionner le Canary pour que les mesures soient justes : l'appareil doit ainsi être positionné à plat, à au moins 50cm du sol et à au moins 1.50m de toute porte, fenêtre ou bouche d'aération. Il est également suggéré d'effectuer les mesures en période de chauffage. L'autonomie du détecteur avec un jeu de piles est de 2 ans, ce qui fait qu'on peut laisser l'appareil allumé en permanence.

Le Canary affiche trois mesures, toutes exprimées en Becquerels/m³. Le "long term average" correspond à la moyenne de l'activité radon depuis que l'appareil est allumé. C'est donc une mesure sur le (très) long terme. Le "short term average" correspond aux moyennes des activités pour les sept derniers jours et les dernières vingt-quatre heures. La moyenne des sept derniers jours est actualisée une fois par jour, tandis que la moyenne des dernières vingt-quatre heures est actualisée toutes les heures. Ce qui est pratique pour constater soit les variations naturelles, soit les résultats des actions d'aérations destinées à faire baisser le radon.

A mon domicile, en métropole lilloise, la concentration moyenne en radon affichée par le Canary pour le rez-de-chaussée est de 25 Bq/m³ ce qui coincide avec les données IRSN pour ce lieu. Ce niveau d'activité est satisfaisant en terme de risque, puisque il est sensiblement inférieur au seuil des 100 Bq/m³ que l'OMS recommande de ne pas dépasser, et est également bien inférieur au futur maximum légal européen de 300 Bq/m³ à l'intérieur des habitation fixé par la directive Euratom de 2014. A l'étage, dans la pièce ou je stocke mes quelques minéraux radioactifs ainsi qu'une montre et un réveil au radium, la concentration est encore plus basse : 20 Bq/m³. Ce qui montre que la faible quantité de radioéléments qui s'y trouve n'est pas un problème en terme d'émanations de radon, d'autant plus que tous ces objets sont stockés dans des sachets plastiques et conteneurs étanches.

Le détecteur de radon Canary peut être acheté directement auprès du fabriquant pour 199€ environ et est également proposé par Amazon et quelques distributeurs français comme Cdiscount. Merci à Halvor Wøien de la société Corentium pour avoir permis ce test !

Lutétium

En matière d'éléménts radioactifs naturels, tout le monde en a déjà au moins entendu parler d'uranium et de thorium. Mais connaissez-vous le lutécium ?

Lutetium metal

Le lutécium est un métal de la famille des terres rares. Deux isotopes de cet élément existent, le lutetium 175 qui est stable, et le lutetium 176 un radionucléide primordial qui représente 2.6% des atomes de cet élement.

Si le lutécium 176 est radioactif, son activité est très faible du fait de sa demi-vie très longue : 36 milliards d'années, plus de deux fois l'âge de l'univers ! Mon échantillon d'un gramme ne fait pratiquement pas réagir mon compteur geiger (27.6 CPM au contact contre 26.6 CPM pour le bruit de fond pour une mesure de 16 minutes, soit bien en dessous du seuil de décision). Par contre les émissions gamma sont étonnamment visibles lors d'une spectrométrie gamma, avec la présence de deux pics caractéristiques à 202 et 307 keV :

Spectre gamma Lutetium

Il aura quand même fallu 17000 secondes pour obtenir ce spectre :)

Château de plomb

Il est bon en matière de spectrométrie gamma de s'affranchir au maximum du bruit de fond en utilisant un château de plomb servant de blindage contre les radiations extérieures. Je possédais déjà un petit contenant enveloppé de plomb (1 ou 2mm d'épaisseur), mais celui-ci était assez peu efficace. Le nouveau, composé à partir d'un rouleau de plomb de toiture est déjà bien plus satisfaisant.

Chateau de plomb

La majorité du rayonnement venant de l'horizon (rayonnement tellurique) j'ai d'abord crée une base carrée de 20cm de côté et d'une épaisseur d'environ 7.5mm. Avec le plomb restant j'ai créé un cylindre avec des parois épaisses d'environ 8mm. L'ensemble pèse 8kg. L'ensemble des surfaces ont été recouvertes de papier aluminium puis d'adhésif transparent afin d'éviter toute contamination au plomb.

Les spectres produits montrent bien une amélioration de la résolution dans les basses et moyennes énergies. Certains pics apparaissent, qui avaient auparavant l'apparence de simples bosses, ou n'étaient pas visibles du tout. Cela est clairement visible sur ce spectre d'un manchon de lanterne au thorium. Le spectre sans château y apparaît en rouge, et le spectre avec château en bleu :

Spectres gamma avec et sans chateau

Alors certes, ça ne vaut pas un château de plusieurs dizaines ou centaines de kilos, mais c'est déjà ça, et c'est bien plus transportable. En terme de CPS, on passe de 2.48 à 0.6 détections par seconde pour le seul bruit de fond, soit une division par un rapport de plus de 4. Je n'exclue pas de rajouter dans le future quelques lingots de plomb supplémentaires autour du puits pour améliorer encore le rapport signal/bruit.

Electrodes au tungstène radioactives

Si vous travaillez avec des électrodes réfractaires au tungstène de type WT20 pour du soudage TIG, sachez que celles-ci sont radioactives, même si ce n'est pas toujours spécifié sur l'emballage. Ces électrodes sont reconnaissable au fait que leurs extrémité sont peintes en rouge. Le "T" de "WT20" indique que ces électrodes contiennent du thorium et le "20" qu'elle contiennent 2% de dioxyde de thorium (Th02). Le thorium représentant 87.88% de la masse du ThO2, chaque baguette contient environ 100*0.02*0.8788 = 1.76% de son poids en thorium.

Electrodes tungstène thoriées radioactives

Le thorium est un métal naturellement radioactif qui est délibérément ajouté à ces baguettes pour améliorer leur émission électrique. D'autre substances peuvent être utilisées aujourd'hui, qui sont sensiblement moins radioactives, ou pas radioactives du tout comme le lanthane, le cérium ou le zirconium. Les baguettes au thorium continuent néanmoins d'être distribuées, même en France.

Avec un compteur geiger, au contact, la radioactivité de ces électrodes est évidente. Ma boite de 10 baguettes d'une longueur de 15cm et d'un diamètre de 1.6mm fait grimper l'affichage du compteur à 420 CPM quand le bruit de fond moyen est de 26 CPM. L'analyse par spectrométrie gamma montre clairement la présence de thorium avec ses raies caractéristiques : Pb212 (239 keV), Ac228 (338,911,969, 1588 et 1631 keV), Tl208 (511, 583 et 2614 keV) :

Spectre gamma thorium

En ce qui concerne l'exposition externe, ces baguettes ne posent pas vraiment de problème. Leur dangerosité potentielle vient surtout de l'inhalation de particules de thorium lors de leur fabrication, de leur affûtage, et lors des opérations de soudure. La pollution des lieux de meulage peut également poser problème. A lire sur le sujet, et sur les précautions à prendre, la brochure de la CRAM sur les risques professionnels liés aux électrodes au tungstène thorié.

Revue du compteur geiger Ecotest Terra-P

Le compteur geiger Terra-P est un radiamètre / dosimètre d'ambiance produit par Ecotest, une société ukrainienne spécialisée dans la conception d'appareils de détection et de mesure de la radioactivité. Créée il y a plus de 20 ans, la société Ecotest emploie 200 personnes, est certifiée ISO 9001 et produit du matériel tout aussi bien pour le grand public que pour les professionnels, les militaires et les agences gouvernementales. Curieux d'en savoir plus sur leurs produits, j'ai contacté la société qui m'a proposé de tester le modèle Terra-P. Merci à Yaroslav Votus, directeur du marketing chez Ecotest, pour avoir permis cette revue ;)

Compteur geiger Ecotest Terra-P.jpg

Le Terra-P appartient à la gamme grand public de la marque. Il est destiné à détecter une radioactivité anormale et à fournir une indication du débit de dose ambiant et de la dose accumulée. Il utilise comme détecteur un tube Geiger-Muller SBM-20, entouré d'un fine feuille de plomb pour bloquer les rayon beta et améliorer sa réponse en énergie. Ce manchon en plomb est bien visible sur la photo :

Tube Geiger-Müller compensé en énéregie

Extérieurement, le compteur Terra-P ressemble à un gros téléphone. Sa construction est robuste. Il n'est pas étanche à la poussière et à l'eau (IP20), mais une housse est fournie pour plus de protection et un port à la ceinture. Il est de toute façon recommandé dans un environnement à risque de le protéger avec un sachet plastique de type Ziploc. L'alimentation est assurée par deux piles AAA, données pour assurer 6000 heures d'autonomie.

Les commandes sont très simples, puisque le compteur ne possède que deux boutons : "Threshold" et "Mode". Le bouton "mode" sert à allumer et éteindre l'appareil et à passer d'un affichage à un autre, dans l'ordre : débit de dose (en µSv/h), dose accumulée (en mSv) depuis le dernier allumage, heure et réveil. Le bouton "threshold" sert lui aux différents réglages.

En mode débit de dose, l'appareil affiche le nombre moyen de microsieverts par heure. Après l'allumage, un temps d'attente variable de 1 à 2 minutes est nécessaire pour que le débit de dose affiché soit fiable. L'appareil signale ce manque de fiabilité pour un clignotement de l'affichage, ce qui est une très bonne chose. Une fois les données fiables, l'affichage devient fixe. Lors d'une hausse ou d'une baisse soudaine et importante de la radioactivité l'affichage clignotera également pour signaler qu'il s'agit de mesures transitoires, peu fiables.

Chaque détection est accompagnée d'un bip permettant d'estimer à l'oreille la radioactivité. Ce signal sonore peut être désactivé. Afin d'économiser les piles, l'affichage et les bips de détection sont automatiquement désactivés au bout de 5 minutes. Le fait de presser un bouton réactive aussitôt l'affichage et les bips.

Un seuil d'alarme personnalisé peut être programmé, ou désactivé. Il est réglé par défaut sur 0.3µSv/h et reviens à cette valeur à chaque extinction de l'appareil.

En mode dose accumulée, l'appareil affiche le nombre total de millisieverts reçus depuis le dernier allumage. Ce mode est adapté pour les mesurs longues, un millisievert représentant 1000 microsieverts.

Le Terra-P donne-t-il des mesures précises ? Mes tests laissent à penser que les chiffres remontées sont raisonnablement précis, si l'on veut bien considérer qu'il s'agit d'un appareil grand public, qui plus est calibré pour la mesure d'ambiance (doses H*10) et non pour la dosimétrie personnelle (doses Hp(10)). Pour une mesure du bruit de fond sur une durée de 6 jours, le Terra-P m'a affichée une dose supérieure de 53% à celle de mon dosimètre professionnel DMC-90 (0.180µSv/h en moyenne contre 0.118µSv/h pour le DMC-90). Cette différence peut sembler énorme, mais elle est en réalité tout à fait normale si on considère que les deux appareils ne sont pas étalonnés pour les mêmes référentiels. Une note de l'IRSN explique d'ailleurs très bien ce phénomène. Un deuxième test simulant un environnement contaminé à l'Uranium à l'aide d'objets en ouraline placés autour des deux appareils, a donné une surestimation moindre, de 39.4% cette fois. Les chiffres affichés par le Terra-P me semblent donc plutôt corrects, si l'on garde bien à l'esprit que les doses affichées seront surestimées de 40% à 55% en moyenne par rapport à un dosimètre opérationnel, qui lui affichera bien mieux la "vraie" dose.

Au final le Terra-P me semble une option valable pour quelqu'un cherchant à s'équiper d'un appareil capable de lui fournir une indication du niveau de radioactivité à un prix abordable, à condition que celle-ci prenne toutefois bien en compte la surestimation typique de l'appareil.

Pour le hobbyiste amateur d'expérimentations radioactives, ce n'est pas l'appareil que je recommanderais comme détecteur principal, car son bouclier anti-beta s'il lui fait gagner en précision lui fait aussi perdre en sensibilité. Le GMC-300 est dans ce cas un meilleur choix. Par contre le Terra-P est un bon complément quand il s'agit d'estimer des doses et non plus de compter des CPM.

Le Terra-P peut être acheté au prix de 191€ port inclus directement auprès de la boutique Ecotest. On le trouve également chez divers distributeurs français et européens.

Assiette radioactive

Extérieurement, rien ne distingue cette assiette à dessert d'une autre, si ce n'est son style un peu désuet. Et pourtant, il s'agit d'une source radioactive : au contact, mon compteur geiger affiche une activité moyenne d'environ 500 CPM, quand le bruit de fond est de 26 CPM.

Assiette en verre contenant du Thorium

Cette assiette n'incorpore pas d'uranium, comme c'est le cas des objets en ouraline. D'ailleurs elle ne manifeste aucune fluorescence quand elle est illuminée avec des rayons UV comme c'est le cas avec l'ouraline. Quel radioélement peut-elle donc contenir ? Pour cela il faut regarder les rayons gamma émis par celle-ci :

Spectre gamma Thorium

L'examen par spectrométrie des gammes d'énergies émises par l'assiette sont caractéristiques du Thorium, un minéral naturellement radioactif : Plomb 212 à 239 keV, Actinium 228 à 338, 911 et 969 keV et Thallium 208 à 511, 583 et 1593 keV.

J'ignore les raisons de la présence de Thorium dans l'assiette car je n'ai pas trouvé de sources indiquant que cet élément ait été employé comme colorant. Par contre le Thorium a été autrefois incorporé dans du verre afin d'améliorer ses propriété optiques (diminution des aberrations). Certains objectifs photographiques sont d'ailleurs bien connus pour être radioactifs. Pour quelle raison ce Thorium s'est-il retrouvé dans l'assiette ? Mystère.

Trinitite : un morceau d'histoire atomique

Cela faisait longtemps que je souhaitais acquérir un échantillon de cette roche, elle est désormais mienne :) La trinitite n'a rien de naturel, puisqu'il s'agit de la couche de sable vitrifié qui s'est formée le 16 juillet 1945 lors de l'explosion de la toute première bombe nucléaire à Alamogordo au Nouveau-Mexique (essai Trinity). Techniquement, la trinitite est donc un déchet nucléaire. Cela dit, 70 ans après, son activité est très faible, bien moindre que celle de bien des minéraux naturellement radioactifs.

Trinitite

Mon échantillon pèse un gramme et mesure 17mm * 9mm environ. Placé au contact de mon compteur geiger, le nombre moyen de CPM est de 40 CPM environ, quand le bruit de fond est de 26 CPM, ce qui est bien peu.

Test trinitite avec compteur geiger.jpg

L'analyse par spectrométrie gamma d'une durée de 9900 secondes montre très clairement trois pics d'énergie typique correspondant au Césium 137 (662 keV) à l'Europium 154 (592 keV) et à l'Europium 152 (444 keV) :

Spectrométrie gamma trinitite

Ces pics prouvent que l'on est bien en présence d'une vraie trinitite et non pas d'un faux fabriqué à partir de sable et de roches thorifères ou uranifères. D'autres pics d'énergie semblent également être visibles mais plus incertains : Baryum 133 (276 keV) et Europium 152 (779 keV). Certains radioéléments typiques de la trinite sont invisibles avec mon équipement comme l'Americium 241 et le Cobalt 60 mais la littérature laisse penser qu'ils sont bien présents (PDF).

D'où viennent ces radioéléments alors que la bombe utilisait du plutonium ? Les isotopes radioactifs de l'Europium viennent de l'activation neutronique de l'Europium naturellement présent dans le sol. Le Cesium 137 est un produit de fission de la bombe. Le cobalt 60 lui vient principalement de l'irradiation des structures en acier, qui contenaient du cobalt stable. Le baryum 133 est un produit d'activation.

14 sites pour connaître la radioactivité en temps réel

Envie de connaitre le niveau de radioactivité ambiant de votre région en quasi temps réel ? Désireux de pouvoir suivre l'évolution d'un incident nucléaire ? De nombreux pays disposent sur leur territoire d'un réseau de balises automatiques mesurant en permanence la radioactivité ambiante (ou débit de dose ambiant).

Illustrations carte débits de dose Europe

Ces données sont le plus souvent publiquement accessibles. Aussi, voici une sélection de services en ligne permettant d'accéder à ces données pour un bon nombre de pays. Attention aux unités, car tous les services n'utilisent pas forcément les mêmes. Pour rappel : 1 mSv (millisievert) = 1000 µSv (microsievert) = 1000000 nSv (nanosievert).

France : Réseau Teleray de l'IRSN. Utiliser la recherche avancée pour obtenir les relevés les plus récents, en sélectionnant "air ambiant" (données en nSv/h). Voir aussi les balises CRIIRAD pour la vallée du Rhône.

Belgique : Réseau Telerad. Relevés toutes les heures (données en µSv/h).

Suisse : Office fédéral de la protection de la population. Relevés quotidiens (données en nSv/h).

Allemagne : Radioaktivitätsmessnetz des Bundesamtes für Strahlenschutz. Relevés toutes les heures (données en µSv/h).

Autriche : Strahlenfrühwarnsystem Österreich. Relevés toutes les heures (données en nSv/h).

Finlande : Réseau Säteilyturvakeskus. Relevés toutes les heures (données en µSv/h).

Europe entière : European Radiological Data Exchange Platform. Agrégation des réseaux de surveillance européens et russes (données en nSv/h).

Biélorussie : Centre de contrôle des radiations et de surveillance de l'environnement. Relevés quotidiens (données en µSv/h).

Ukraine : Compagnie nationale de production d'énergie nucléaire Energoatom. Fréquence des relevés inconnue (données en mSv/h). Voir aussi la carte pour la région de Chernobyl.

Russie : Réseau Russian Atom. Relevés quotidiens (données en µR/h - à vérifier).

Islande : Geislavarnir ríkisins. Relevés temps réel (données en nSv/h).

Etats-Unis : Réseau radnet. Relevés toutes les heures (données en CPM brut, rayons gamma uniquement).

Japon : New.atmc.jp. Relevés toutes les 10 minutes (données en µSv/h).

Taiwan : Atomic Energy Council. Relevés temps réel (données en μSv/h).

N'hésitez pas à faire part de systèmes de surveillance que je n'aurais pas mentionné en commentaire !

Spectre gamma iode 131

Notre chatte ayant récemment été traitée à l'iode radioactif pour cause d’hyperthyroïdie, j'en ai profité pour faire une spectrométrie de l'animal :) L'activité étant très forte (elle saturait le détecteur) je n'ai mis que 104 secondes pour obtenir ce spectre. Le pic d’énergie à 364.48 keV, caractéristique de l'iode 131, est clairement visible.

iode-131.png

Chat traité à l'iode 131 : dangereux ou pas ?

L'iode 131 est un isotope radioactif de l'iode utilisé pour traiter l’hyperthyroïdie chez les humains comme chez les animaux. L'iode 131 en se concentrant dans la thyroïde détruit les nodules responsables des dérèglements hormonaux. L'iode 131 disparaît ensuite naturellement du fait de la décroissance radioactive et de l'élimination par les voies naturelles.

Chat radioactif traité à l'iode 131

Faut-il s'inquiéter des radiations émises par un chat récemment traité à l'iode 131 ? La notice d'information fournie par la clinique vétérinaire peut être quelque peu anxiogène : il y est conseillé pendant deux semaines de limiter fortement les contacts directs avec l'animal, de se laver les mains après tout contact avec l'animal ou avec sa litière, et de s'abstenir de tout contact pour les femmes enceintes et les jeunes enfants. Il est également recommandé de garder à l'écart la litière pendant 3 mois le temps que toute l'iode 131 se désintègre.

Il est vrai que la quantité de rayonnements émis par un animal traité est impressionnante, comme le montre cette vidéo de notre chatte Coquine réalisée 5 jours après son traitement, et quelques heures après que nous l'ayons récupérée. Le compteur geiger détecte près de 17000 désintégrations par minute au contact (et non pas 10000 comme mentionné dans la vidéo) :

Le compteur geiger est cependant un mauvais indicateur de la dangerosité des rayonnements radioactifs. Le dosimètre opérationnel est un bien meilleur appareil pour cette tâche. J'ai donc équipé ma femme d'un dosimètre porté à la ceinture pendant 24h. Le dosimètre était posé sur la table de chevet la nuit, à 50 cm environ de l'oreiller. Ma femme étant en RTT la journée du test, celle-ci est restée tout la journée dans notre maison en compagnie de Coquine. La nuit, la porte de la chambre était fermée pour empêcher la venue de notre chatte. Les contacts proches, bien que limités se sont répétés de multiples fois durant le test. A la fin de ces 24h, le dosimètre affichait une dose estimée corps entier (Hp10) de 0.015 mSv.

A première vue cela peut paraître beaucoup puisque la limite légale pour le grand public est de 1mSv par an soit 0.00274 mSv par jour. La dose reçue en 24h serait donc de 5.5 fois environ la dose maximum quotidienne légale. Mais il faut tenir compte du fait que notre chat ne restera pas radioactif pendant un an (la demi-vie de l'iode 131 est de 8 jours), et que la limite légale est bien en dessous du seuil pour lequel on peut commencer à observer des effet avérés sur la santé, qui est de 100mSv. De plus les doses affichées par les dosimètre opérationnels sont volontairement surestimées pour des raisons de sécurité. Enfin le corps n'a pas été exposé de façon homogène ce qui participe à surévaluer la mesure.

Une autre façon de relativiser cette dose de 0.015 mSv est de la comparer à d'autres doses typiques. Une radiographie dentaire occasionne une dose de 0.006 mSv, et un vol aller-retour Paris New-York une dose de 0.06 mSv. Ce qui veut dire que la dose de 0.015 mSv représente 2.5 radios dentaires et le quart seulement de la dose reçue lors d'un voyage en avion de Paris à New York. Ce qui n'est pas si énorme. D'autant plus que les jours suivants les dose reçues seront bien plus faibles.

Conclusion : suivez les instructions du vétérinaire et ne vous faites pas de soucis :)

- page 1 de 2