Mise à jour : 10/10/2008

Un élément est dit radioactif lorsque son noyau est instable et qu'il relâche spontanément de l'énergie sous la forme de rayons alpha, bêta et gamma afin de tendre vers la stabilisation. Ce phénomène est appelé la désintégration.
Les 3 rayonnements pouvant être émis par les noyaux des atomes ont les caractéristiques suivantes¹:

• Les rayons alpha sont constitués d'un flux de noyaux d'hélium (formés de 2 protons et 2 neutrons) ; ils sont arrêtés par une simple feuille de papier.
• Les rayons bêta sont constitués d'un flux d'électrons ; ils sont arrêtés par une feuille d'aluminium.
• Les rayons gamma sont constitués d'un flux d'ondes électromagnétiques de même nature que les ondes radio, la lumière visible ou les ultraviolets mais dont l'énergie est beaucoup plus grande : il faut recourir à de fortes épaisseurs de plomb ou de béton pour les arrêter.

La radioactivité est un phénomène naturel dont les principales sources dans l'environnement sont¹ :

• les étoiles qui sont à l'origine du rayonnement cosmique, lequel engendre en continu des atomes radioactifs dans la haute atmosphère (par exemple le tritium ³H ou le carbone ¹⁴C) ;
• les éléments radioactifs de très longue période présents sur terre depuis l'origine, d'où provient le rayonnement tellurique (ex : uranium dans les granits) et d'où émanent des descendants comme le radon, gaz radioactif ;
• les substances radioactives naturelles normalement présentes dans notre corps (ex : potassium 40).

Depuis le début du XX^ème siècle, l'homme a "fabriqué" de la radioactivité en bombardant des atomes naturels avec des protons ou des particules alpha. Les noyaux de ces atomes acquièrent donc des protons supplémentaires qui les transforment en nouveaux atomes plus lourds et instables qui vont produire de la radioactivité. Il s'agit d'une réaction nucléaire³.
Les principales sources radioactives anthropiques dans l'environnement sont les suivantes¹:

• Les retombées des essais atmosphériques d'armes nucléaires ;
• Les rejets radioactifs des installations industrielles et de recherche sur l'énergie nucléaire dont les centrales nucléaires et les usines de retraitement des combustibles usés, les hôpitaux, les stockages de déchets radioactifs ;
• Les dysfonctionnements graves des centrales nucléaires ou des usines de retraitement (exemple : Tchernobyl).

En effet, des accidents nucléaires peuvent provoquer des rejets de particules et de gaz radioactifs dans l'atmosphère et des rejets liquides contenant des substances radioactives. Ces rejets peuvent exposer les populations directement ou par le biais de la contamination de l'environnement terrestre et aquatique. Les substances radioactives peuvent alors se concentrer dans les êtres vivants dont certains destinés à l'alimentation humaine et animale².

Les voies d'exposition pour la population sont donc multiples : inhalation, ingestion, dépôt cutané et contamination par la chaîne alimentaire¹. De plus, les hommes sont soumis à des sources d'irradiation supplémentaires tels que les examens radiologiques et certains traitements médicaux utilisant des éléments radioactifs. Les dommages à la santé causés par les rayonnements dépendent de la quantité d'énergie absorbée par les cellules de chaque organe ou tissu du corps humain. Il est également important de distinguer l'irradiation externe correspondant à un rayonnement provenant de l'extérieur de l'individu, et une irradiation interne qui résulte de l'incorporation d'éléments radioactifs. Les effets biologiques des divers rayonnements sur les organismes vivants dépendent de la sensibilité des différents organes, de la nature du rayonnement, de son intensité. Ils se mesurent en dose équivalente ou sievert (Sv). A forte dose, les rayonnements ionisants provoquent la destruction des cellules et induisent la nécrose des tissus au niveau des organes exposés¹. Les effets aigus d'une telle exposition apparaissent à court terme : brûlures de la peau, cataracte, stérilité, troubles hématologiques, atteintes plus ou moins importantes des voies digestives ou du système nerveux central. La dose à laquelle se produit le décès de 50% des personnes ayant subi une irradiation du corps entier est de plusieurs Sv (environ 4 à 5 Sv¹).
Les rayonnements ionisants induisent également des effets différés dans le temps qui peuvent survenir plusieurs années après l'exposition : leucémies et divers cancers (poumons, thyroïde, voies digestives et urinaires'). Les réglementations européenne et française fixent les limites de dose équivalente à 1 millisievert par an pour la population et à 20 millisieverts par an pour les travailleurs du domaine d'activité. Les rejets des installations situées en Basse-Normandie respectent ces réglementations selon l'étude sur l'estimation de l'impact industriel dans le nord Cotentin réalisée par le GRNC³.

Les radioéléments, d'origines naturelle (⁴⁰K, ²¹⁰Po...) et artificielle, sont présents dans le milieu marin comme dans les autres compartiments de l'environnement. En ce qui concerne les rédioéléments artificiels, le césium 137 et le strontium 90 sont des radionucléides à vie longue (environ 30 ans) et ils sont les plus répandus dans les océans ; ils se concentrent dans les espèces vivantes (algues, mollusques, poissons,etc...)⁴.
Le Plutonium 239, dont les transferts biologiques sont limités, a une durée de vie extrêmement longue (24000 ans de période radioactive). Il se fixe à long terme sur les sédiments⁴.
L'algue brune Fucus serratus est un bon bioindicateur (espèce abondante, ubiquiste, facile à prélever, fixant correctement les éléments) de la distribution de la radioactivité artificielle.

Usine COGEMA La Hague - source : Ifremer / LERN

En Basse-Normandie, l'usine de retraitement des combustibles usés COGEMA-La Hague est implantée à la pointe nord-ouest de la presqu'île du Cotentin à 20 km de Cherbourg. L'activité de l'établissement est le recyclage des combustibles nucléaires après leur utilisation dans les réacteurs producteurs d'électricité. Cet établissement couvre une superficie de 220 hectares. Les effluents liquides sont filtrés et contrôlés, après traitement et décontamination, puis rejetés en mer par une conduite. Les rejets en mer de cette installation ne représentent qu'une fraction de la radioactivité naturelle de l'eau de mer (moins d'un millième pour les émetteurs gamma).

Centrale nucléaire de Flamanville - source : Ifremer / LERN

Par ailleurs, Flamanville, située également sur la presqu'île du Cotentin, accueille une centrale nucléaire de production électrique. Cette centrale couvre au total un site de 120 ha implanté sur le littoral et sur une avancée gagnée sur la mer⁶. Cette activité nucléaire est la source d'effluents aqueux et gazeux rejetés dans le milieu après traitement et contrôle. Les rejets sont inférieurs de deux ordres de grandeur à ceux de l'usine de COGEMA.

L'IRSN (Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire) a mis en place un observatoire de la radioactivité de l'environnement dans les domaines atmosphérique, terrestre, fluvial et marin. Cet observatoire effectue des mesures du niveau de radioactivité dans des échantillons d'organismes vivants (algues, moules et poissons en ce qui concerne le milieu marin) et de sédiments. Il concerne 18 stations réparties sur le littoral français¹. En Basse-Normandie, 4 stations sont suivies régulièrement pour les algues brunes, à Luc-sur-Mer, Fermanville, Dielette et Carteret. Une station pour les sédiments est positionnée à Fermanville². Les résultats des mesures sont disponibles à l'adresse Internet suivante : http://www.irsn.fr/opera.

Notes :
* Gray = Gy = unité représentant la quantité de rayonnements absorbés – ou dose absorbée – par un organisme ou un objet exposé aux rayonnements
* Bq= Becquerel = unité représentant le nombre de désintégrations par seconde au sein d'une matière radioactive.
1 TBq = 1 Tera Bq = mille milliards de Bq

Sources :
¹ Institut de radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN)
² La radioactivité
³ GRNC, 1999, Groupe Radioécologique Nord Cotentin, Estimation des niveaux d'exposition aux rayonnements ionisants et des risques de leucémies associés de populations du Nord-Cotentin, Rapport final disponible à IRSN, Clamart.
⁴ L'écosystème marin
⁵ COGEMA, 2004, Rapport annuel de surveillance de l'environnement, Année 2003, COGEMA – La Hague, 111p.
⁶ Flamanville

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