SEANCE N°3 LA RADIOACTIVITE ET SES CONSEQUENCES

Objectif : Être capable : - de définir la notion de dose absorbée,- d’indiquer les conséquences de la radioactivité sur l'environnement, - d’indiquer les moyens de détection et de mesure. 1- Les doses absorbées

L’énergie que le rayonnement confère au corps irradié est estimé par le ne renseigne pas sur l’effet du rayonnement sur du rayonnement. Une nouvelle unité qui prend en compte l’énergie et les caractéristiques des radiations, a donc été créée: le sievert

DOSE ABSORBEE : C’est l’énergie absorbée par de la matière par unité de masse (J/Kg). Elle se mesure en Gray (Gy). Equivalent de DOSE ABSORBEEreçue par un milieu vivant, en fonction de la nature du rayonnementmilieu traversé (Wr). Elle se mesure en Soit Dose équivalente = Dose absorbée x (W Le sievert permet donc d’évaluer artificielle sur l’homme, en fonction du type de rayonnement reçu.L’ancienne unité était le rem : 1 S Seuil d'exposition légal en France :rayonnements artificiels : 1 mSv/an/personne (Code de la santé publique, Article R1333 2- Conséquences sur l'environnement

En fonctionnement normal une installation nucléaire, comme beaucoup d’installationsindustrielles a une influence sur l’environnement :

LA RADIOACTIVITE ET SES CONSEQUENCES

de définir la notion de dose absorbée, d’indiquer les conséquences de la radioactivité sur l'environnement, les écosystèmes et la santé,d’indiquer les moyens de détection et de mesure.

L’énergie que le rayonnement confère au corps irradié est estimé par le gray (Gy),ne renseigne pas sur l’effet du rayonnement sur les organismes, car celui-du rayonnement. Une nouvelle unité qui prend en compte l’énergie et les caractéristiques des

sievert (Sv). Source :L’environnement Nathan

C’est l’énergie absorbée par de la matière par unité de masse (J/Kg).

Equivalent de DOSE ABSORBEE : quantité de rayonnement (ou dose énergétique en J/Kg) en fonction de la nature du rayonnement (W

Elle se mesure en sievert (Sv) Soit Dose équivalente = Dose absorbée x (WR et Wr)

Le sievert permet donc d’évaluer les effets biologiques des rayonnements d’origine naturelle ou artificielle sur l’homme, en fonction du type de rayonnement reçu. L’ancienne unité était le rem : 1 Sv = 100 Rem.

Seuil d'exposition légal en France : Limite autorisée pour l'exposition de la population aux mSv/an/personne (Code de la santé publique, Article R1333

Conséquences sur l'environnement

normal une installation nucléaire, comme beaucoup d’installationsindustrielles a une influence sur l’environnement :

LA RADIOACTIVITE ET SES CONSEQUENCES

les écosystèmes et la santé,

gray (Gy), mais cette unité -ci dépend de la nature

du rayonnement. Une nouvelle unité qui prend en compte l’énergie et les caractéristiques des :L’environnement Nathan

C’est l’énergie absorbée par de la matière par unité de masse (J/Kg).

quantité de rayonnement (ou dose énergétique en J/Kg) (WR) et de la nature du

des rayonnements d’origine naturelle ou

Limite autorisée pour l'exposition de la population aux mSv/an/personne (Code de la santé publique, Article R1333-8).

normal une installation nucléaire, comme beaucoup d’installations

D’après le schéma ci dessus : → Retrouver les conséquences des centrales nucléaires sur l’environnement : - esthétique, - sonore, - hausse de la température de l’eau, - des rejets chimiques (métaux lourds,bore…), - des rejets radioactifs dans l’air et dans l’eau, - une éventuelle modification de la vie aquatique (faune, flore) autour du point de rejet de ses eaux de refroidissement. → Citer en cas d’accident nucléaire les milieux dans lesquels la radioactivité peut être décelée : - dans l’air, - dans l’eau, - dans le sol, - dans la chaîne alimentaire, - sur l’homme, - sur l’habitat. → Comment les conditions météorologiques peuvent influences ces effets sur l’environnement en cas d’accident : - La pluie va favoriser la précipitation des particules radioactives sur le sol. - Le vent va avoir tendance à les entraîner et à les disperser plus ou moins loin et sur une plus ou moins grande surface suivant sa direction et sa vitesse. - Le brouillard favorisera la stagnation sur place du nuage radioactif. Exemple : Pollution radioactive autour de la centrale nucléaire du Tricastin Le 9 juillet 2008 à 15h09

Trente mètres cubes d'eau contenant 360 kilogrammes d'uranium se sont échappés d'une cuve de la

centrale nucléaire de Tricastin, dans le Vaucluse. La pollution, qui ne concernerait qu'une faible partie de ce volume, a atteint le réseau fluvial et peut-

être la nappe phréatique. Mardi 8 juillet, à 6 h 30 du matin, pendant le nettoyage d'une cuve, trente mètres cubes d'eau ont

débordé dans le bassin de rétention, lequel a laissé fuir une partie du liquide qui s'est répandu à

l'extérieur. La solution, qui contenait 12 grammes d'uranium par litre (soit 360 kilogrammes au total),

a suivi le réseau d'évacuation des eaux fluviales et a ainsi rejoint la rivière La Gaffière, la Mayre-Girarde

puis le Lauzon, et enfin le Rhône.

La fuite s'est produite sur le site de la centrale nucléaire du Tricastin, sur la commune de Bollène (dans

le Vaucluse, à une vingtaine de kilomètres au nord de Orange) mais dans des locaux gérés par un sous-

traitant d'Areva, la Socatri, chargée de l'épuration des eaux. L'incident a été classé au niveau 1 sur

l'échelle Ines (International Nuclear Event Scale, échelle internationale des événements nucléaires), qui

en compte 7. L'Autorité de sûreté nucléaire (ASN) a tenu des propos rassurants et les experts affirment désormais

que seulement 75 kilogrammes d'uranium se sont effectivement répandus dans le réseau fluvial. Des

mesures sont en cours pour doser la radioactivité. En attendant, la consommation d'eau, la baignade et

l'irrigation avec l'eau des rivières sont interdites aux alentours. Le déroulement de l'enquête peut être suivi sur les sites de l'Institut de radioprotection et de sûreté

nucléaire (IRSN) et de la Criirad (association indépendante).

Source : http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/physique-1/d/en-bref-pollution-radioactive-autour-de-la-centrale-nucleaire-du-tricastin_16120/ → Après avoir lu le texte suivant, retrouver les différents types de rejets d’une centrale nucléaire, en

présentant conséquences : - Rejets thermique : température de - Rejet chimique de certains MO , au niveau local . - Rejets radioactifs du combustible 3- Conséquences

3-1 Mode rayonnements Une exposition peut être : - brève (par exemple radiographie) - prolongée (par exemple naturelle). L’exposition à la radioactivité de plusieurs manières : Source : adapté de http://www.mesure-

radioactivite.fr/public/spip.php?rubrique66

brièvement leurs

augmentation de la l’eau.chlore : destruction de modification de écosystème L’impact est nul en mer.qui provient de irradiation

sur l'homme

d’exposition aux

radioactivite.fr/public/spip.php?rubrique66

OU IRRADIATION

OU IRRADIATION

OU CONTAMINATION

brièvement leurs

augmentation de la l’eau. chlore : destruction de modification de écosystème L’impact est nul en mer. qui provient de irradiation

sur l'homme

d’exposition aux

exposition

peut se faire

� Lorsque l’on est en présence d’une source de radioactivité ou que celle-ci se trouve en contact direct avec la peau. On parle alors d’irradiation ou d’exposition externe. Elle a lieu lorsque l'individu se trouve exposé à des sources de rayonnements qui lui sont extérieures (substances radioactives sous forme de nuage ou de dépôt sur le sol, sources à usage industriel ou médical...). L’exposition externe peut concerner tout l’organisme ou une partie seulement de celui-ci. � En inhalant ou en avalant des substances radioactives, ou bien lorsque ces substances pénètrent dans l’organisme par une plaie ou par la peau. On parle alors de contamination ou d’exposition interne. le radionucléide pénètre à l’intérieur de l’organisme le plus souvent par ingestion ou par inhalation, mais également par une brèche cutanée ou par voir veineuse (par exemple lors d’une scintigraphie) ; on parle alors de contamination interne. La distribution dans l’organisme dépend de la nature du radionucléide. L’ exposition résulte des atomes radioactifs présents dans les tissus ou organes ; elle continue donc au-delà du moment où a eu lieu l’incorporation, mais décroît en fonction de la période radioactive du radionucléide incorporé. 3-2 Les effets biologiques

Les effets des rayonnements ionisants sur l’organisme varient en fonction : - de la dose reçue - de la source : nature des rayons, activité ou intensité de fonctionnement, - du mode d’exposition : temps, débit … - de la répartition des rayons dans les cellules : tissus ou organes touchés,

Les lésions moléculaires : source : http://radionucleide.free.fr/Bases_faibles_doses.pdf Deux mécanismes sont impliqués : - le premier fait intervenir un effet direct des rayonnements ionisants. Il se traduit par des

Impossible d'afficher l'image. Votre ordinateur manque peut-être de mémoire pour ouvrir l'image ou l'image est endommagée. Redémarrez l'ordinateur, puis ouvrez à nouveau le fichier. Si le x rouge est toujours affiché, vous devrez peut-être supprimer l'image avant de la réinsérer.

excitations et des ionisations des atomes et molécules avec lesquels les rayonnements ionisants rentrent directement en collision.- le deuxième mécanisme est essentiellement l’oxygène provenant de la décomposition des molécules d’eau sous l’effet des rayonnements. Ces espèces réactives sont essentiellement le radical hydroxyle OHº, dont la réactivité est prédominante.Toutes les molécules constitutives d’une cellule sont des (ADN), protéines, lipides, carbohydrates.En raison de la fonction centrale de l’ADN dans la cellule, les lésions de l’ADN ontété les plus étudiées. Il existe deux types d’effets biologiques� Les effets immédiats (ou déterministes)Une forte irradiation par des rayonnementseffets immédiats sur les organismes vivants comme, par exemple, des brûlures plus ou moins importantes.En fonction de la dose et selon l’organe touché, le délai d’apparition des symptômes varie de quelques heures (nausées, radiodermites) à plusieurs mois. Des effets secondaires peuvent même être observésune irradiation : fibroses, cataracte.

� Les effets à long terme (effets aléatoires ou stochastiques)Les expositions à des doses plus ou moins élevées de ionisants peuvent avoir des effets à long terme sous la cancers et de leucémies., troubles de la mémpeau. On peut aussi observe des effets mutagènesmutation de l’ADN transmis à la descendance)La probabilité d’apparition de l’effet augmente Le délai d’apparition après l’exposition Remarque : Une pathologie radioinduite n’a pas de signature particulière : il n’existe pas de marqueur biologique permettantdifférencier, par exemple, un cancer pulmonaire dû au tabac, d’uncancer pulmonaire radio-induit.

4- Les moyens de détection et de mesure

4-1 Appareils ou méthodes de détection

Plaque photographique : Cette méthode a été découverte par hasard par Henry Becquerel en même temps que la radioactivité. En effet les radiations émises par un bloc de sel d’uranium avaient imprimé une plaque photographique qu’il avait posée à proximité, telle que l’aurait fait de la

excitations et des ionisations des atomes et molécules avec lesquels les rayonnements ionisants rentrent directement en collision.

le deuxième mécanisme est essentiellement indirect . Il implique les espèces réactives del’oxygène provenant de la décomposition des molécules d’eau sous l’effet des rayonnements. Ces espèces réactives sont essentiellement le radical hydroxyle OHº, dont la réactivité est prédominante.Toutes les molécules constitutives d’une cellule sont des cibles potentielles: eau, acides nucléiques (ADN), protéines, lipides, carbohydrates. En raison de la fonction centrale de l’ADN dans la cellule, les lésions de l’ADN ont

Il existe deux types d’effets biologiques : iats (ou déterministes) :

rayonnements ionisants provoque des sur les organismes vivants comme, par exemple,

lus ou moins importantes. En fonction de la dose et selon l’organe touché, le délai d’apparition

quelques heures (nausées, radiodermites) à

Des effets secondaires peuvent même être observés des années après : fibroses, cataracte.

Source : http://www.laradioactivite.com/fr/site/pages/

Les effets à long terme (effets aléatoires ou stochastiques) : expositions à des doses plus ou moins élevées de rayonnements

ionisants peuvent avoir des effets à long terme sous la forme de troubles de la mémoires, maladies de la

On peut aussi observe des effets mutagènes : mutations génétique ( mutation de l’ADN transmis à la descendance) La probabilité d’apparition de l’effet augmente avec la dose.

exposition est de plusieurs années.

Une pathologie radioinduite n’a pas de signature : il n’existe pas de marqueur biologique permettant de

différencier, par exemple, un cancer pulmonaire dû au tabac, d’un

Les moyens de détection et de mesure

1 Appareils ou méthodes de détection :

méthode a été ry Becquerel en

même temps que la radioactivité. En effet les radiations émises par un bloc de sel d’uranium avaient imprimé une plaque photographique qu’il avait posée à proximité, telle que l’aurait fait de la

Électroscope à feuilles d’or : Les rayonnements sont la plupart du temps ionisants et produisent donc un faible champ électrique décelable avec cet appareil

excitations et des ionisations des atomes et molécules avec lesquels les rayonnements ionisants

. Il implique les espèces réactives de l’oxygène provenant de la décomposition des molécules d’eau sous l’effet des rayonnements. Ces espèces réactives sont essentiellement le radical hydroxyle OHº, dont la réactivité est prédominante.

cibles potentielles: eau, acides nucléiques

En raison de la fonction centrale de l’ADN dans la cellule, les lésions de l’ADN ont

http://www.laradioactivite.com/fr/site/pages/

Les rayonnements sont la plupart du temps ionisants et produisent donc un faible champ électrique décelable avec cet appareil

Impossible d'afficher l'image. Votre ordinateur manque peut-être de mémoire pour ouvrir l'image ou l'image est endommagée. Redémarrez l'ordinateur, puis ouvrez à nouveau le fichier. Si le x rouge est toujours affiché, vous devrez peut-être supprimer l'image avant de la réinsérer.

lumière visible. Utilisable une seule fois intéressant

4-2 Appareils ou méthodes de mesure

Le compteur GEIGER : mesure le flux de

- Le dosimètre : petit appareil qui mesure les rayonnements que l’on peut recevoir.

démarrez l'ordinateur, puis ouvrez à nouveau le fichier. Si le x rouge est toujours affiché, vous devrez

lumière visible. Utilisable une seule fois � pas

2 Appareils ou méthodes de mesure :

: mesure le flux de particules radioactives émises par une source radioactive.

: petit appareil qui mesure les rayonnements que l’on peut recevoir.

Source : http://www.materiel-hi-tech.fr

particules radioactives émises par une source radioactive.

: petit appareil qui mesure les rayonnements que l’on peut recevoir.

tech.fr

- Le radiamètre : appareil utilisé dans les centrales pour mesurer dans un temps donné la quantité de rayonnement émis par une source

: appareil utilisé dans les centrales pour mesurer dans un temps donné la quantité de rayonnement émis par une source radioactive.

Source : http://www.safetechnologies.fr

: appareil utilisé dans les centrales pour mesurer dans un temps donné la quantité de

http://www.safetechnologies.fr

Source : http://www.mesure-radioactivite.fr/public/spip.php?rubrique64radioactivite.fr/public/spip.php?rubrique64