Qu’est-ce que le rayonnement de fond – naturel et artificiel – définition

Le rayonnement est tout autour de nous . Dans, autour et au-dessus du monde dans lequel nous vivons. C’est une force d’énergie naturelle qui nous entoure. C’est une partie de notre monde naturel qui est ici depuis la naissance de notre planète. Toutes les créatures vivantes, depuis le début des temps, ont été et sont encore exposées aux rayonnements ionisants . Les rayonnements ionisants sont générés par des réactions nucléaires , la désintégration nucléaire , par des températures très élevées ou par l’accélération de particules chargées dans des champs électromagnétiques. Ce rayonnement est appelé rayonnement de fond . Le rayonnement de fond est un rayonnement ionisant présent dans l’environnement, qui provient d’une variété de sources naturelles et artificielles.

Il existe deux grandes catégories de sources de rayonnement :

• Rayonnement de fond naturel . Le rayonnement de fond naturel comprend le rayonnement produit par le Soleil, les éclairs, les radio-isotopes primordiaux ou les explosions de supernova, etc.
• Sources de rayonnement artificielles . Les sources artificielles comprennent les utilisations médicales des rayonnements, les résidus d’essais nucléaires, les utilisations industrielles des rayonnements, etc.

Référence spéciale: sources et effets des rayonnements ionisants, annexe B. UNSCEAR. New York, 2010. ISBN: 978-92-1-142274-0.

Rayonnement de fond naturel

Le rayonnement de fond naturel est un rayonnement ionisant, qui provient de diverses sources naturelles. Toutes les créatures vivantes, depuis le début des temps, ont été et sont encore exposées aux rayonnements ionisants . Ce rayonnement n’est associé à aucune activité humaine. Il y a des isotopes radioactifs dans notre corps, nos maisons, l’air, l’eau et le sol. Nous sommes tous également exposés aux rayonnements de l’espace.

Sources de rayonnement de fond naturel

Nous divisons toutes ces sources de rayonnement naturel en trois groupes:

• Rayonnement cosmique . Le rayonnement cosmique fait référence aux sources de rayonnement sous forme de rayons cosmiques qui proviennent du soleil ou de l’espace. Au niveau du sol, les  muons , dont l’énergie est principalement comprise entre 1 et 20 GeV, contribuent à environ 75% du débit de dose absorbé dans l’air libre. Le reste provient d’électrons produits par les muons ou présents dans la cascade électromagnétique. La dose annuelle de rayons cosmiques  au niveau de la mer est d’environ  0,27 mSv  (27 mrem). Si vous vivez à des altitudes plus élevées ou si vous êtes un passager fréquent d’une compagnie aérienne, cette exposition peut être considérablement plus élevée, car l’atmosphère est plus mince ici. Les effets du  champ magnétique terrestre  déterminent également la dose du  rayonnement cosmique .
• Rayonnement terrestre . Le rayonnement terrestre fait référence aux sources de rayonnement présentes dans le sol, l’eau et la végétation. Les principaux isotopes préoccupants pour le rayonnement terrestre sont l’uranium et les produits de désintégration de l’uranium, tels que le thorium, le radium et le radon. Le débit de dose moyen provenant des nucléides terrestres (à l’exception de l’exposition au radon) est d’environ  0,057 µGy / h.  Les valeurs maximales ont été mesurées sur du sable de monazite à Guarapari, Brésil (jusqu’à 50 µGy / h et au Kerala, Inde (environ 2 µGy / h), et sur des roches à forte concentration de radium à Ramsar, Iran (de 1 à 10). µGy / h) .La dose de rayonnement annuelle moyenne à une personne à partir du  radon  est d’environ  2 mSv / an et il peut varier sur plusieurs ordres de grandeur d’un endroit à l’autre. Le radon est si important qu’il est généralement traité séparément.
• Rayonnement interne . En plus des sources cosmiques et terrestres, toutes les personnes ont également des isotopes radioactifs de potassium-40, de carbone-14, de plomb-210 et d’autres à l’intérieur de leur corps depuis leur naissance. La concentration de potassium-40 est presque  stable  chez toutes les personnes à un niveau d’environ  55 Bq / kg  (3850 Bq au total), ce qui correspond à la dose efficace annuelle de  0,2 mSv . La dose annuelle de carbone 14 est estimée à environ  12 μSv / an .

Sources de rayonnement artificielles

Étant donné que les rayonnements ionisants ont de nombreuses utilisations industrielles et médicales, les personnes peuvent également être exposées à des sources de rayonnement d’origine humaine . Les sources artificielles comprennent les utilisations médicales des rayonnements, les résidus des essais nucléaires, les utilisations industrielles des rayonnements, la télévision et de nombreux autres appareils produisant des rayonnements. Par exemple, dans certains types de détecteurs de fumée, vous pouvez rencontrer des radionucléides artificiels tels que l’  américium-241. Ce radionucléide artificiel est utilisé pour ioniser l’air et détecter la fumée.

Il faut noter que la plupart de ces expositions sont très faibles en intensité et en dose totale et ne présentent pas d’effets sanitaires plus importants. Dans chaque cas, l’utilité des rayonnements ionisants doit être équilibrée avec leurs dangers. De nos jours, un compromis a été trouvé et la plupart des utilisations du rayonnement sont optimisées. Aujourd’hui, il est presque incroyable que les rayons X aient été, à un moment donné, utilisés pour trouver la bonne paire de chaussures (c’est-à-dire la fluoroscopie de la chaussure). Les mesures effectuées ces dernières années indiquent que les doses aux pieds étaient comprises entre 0,07 et 0,14 Gy pour une exposition de 20 secondes. Cette pratique a été interrompue lorsque les risques de rayonnements ionisants ont été mieux compris.

En général, les sources artificielles suivantes exposent le public aux rayonnements:

• Expositions médicales (de loin, la source artificielle la plus importante)
  • Radiographies diagnostiques
  • Procédures de médecine nucléaire (iode 131, césium 137, technétium 99m, etc.)
• Les produits de consommation
  • Matériaux de construction et de construction routière
  • Fumer des cigarettes (polonium-210)
  • Combustibles combustibles, y compris le gaz et le charbon
  • Systèmes de sécurité à rayons X
  • Télévisions
  • Détecteurs de fumée (américium)
  • Manteaux de lanterne (thorium)

Dans une moindre mesure, le public est également exposé au rayonnement du cycle du combustible nucléaire , de l’extraction et du traitement de l’uranium à l’élimination du combustible irradié. Il convient de noter que le public est également exposé aux rayonnements des « sources améliorées de matières radioactives naturelles ». Cela signifie également que des industries telles que l’  extraction des métaux ,  l’extraction du charbon  et la production d’électricité à partir du charbon créent des expositions supplémentaires en raison de la densification des radionucléides naturels. Le public reçoit une exposition minimale du transport de matières radioactives et des retombées des essais d’armes nucléaires et des accidents de réacteurs (tels que Tchernobyl).

Rayonnement de fond et danger pour la santé

Vous ne pouvez pas vivre sans rayonnement. Le danger des rayonnements ionisants réside dans le fait que les rayonnements sont invisibles et non directement détectables par les sens humains. Les gens ne peuvent ni voir ni ressentir le rayonnement, mais il dépose de l’énergie dans les molécules du corps.

Mais ne vous inquiétez pas , les doses de rayonnement de fond sont généralement  très faibles (sauf exposition au radon). Une faible dose signifie ici de petites doses supplémentaires comparables au rayonnement de fond normal   ( 10 µSv  = dose quotidienne moyenne reçue du fond naturel). Le problème est qu’à de très faibles doses, il est pratiquement impossible de corréler une quelconque irradiation avec certains effets biologiques. En effet, le taux de cancer de base est déjà très élevé et le risque de développer un cancer fluctue de 40% en raison du style de vie individuel et des effets environnementaux, masquant les effets subtils des rayonnements de faible intensité.

Deuxièmement, et c’est crucial, la vérité sur les effets sur la santé des rayonnements à faible dose reste à découvrir. On ne sait pas exactement si ces faibles doses de rayonnement sont nuisibles ou bénéfiques (et où est le seuil). Le gouvernement et les organismes de réglementation supposent un modèle LNT au lieu d’un seuil ou d’une hormesis non pas parce qu’il est le plus scientifiquement convaincant, mais parce que c’est l’ estimation la plus conservatrice . Le problème de ce modèle est qu’il néglige un certain nombre de processus biologiques de  défense  qui peuvent être cruciaux  à faibles doses . Les recherches menées au cours des deux dernières décennies sont très intéressantes et montrent que de petites doses de rayonnement administrées à faible débit de dose  stimulent les mécanismes de défense. Par conséquent, le modèle LNT n’est pas universellement accepté, certains proposant une relation dose-réponse adaptative où les faibles doses sont protectrices et les doses élevées sont préjudiciables. De nombreuses études ont contredit le modèle LNT et beaucoup d’entre elles ont montré une réponse adaptative aux rayonnements à faible dose entraînant une réduction des mutations et des cancers. Ce phénomène est appelé  hormesis par rayonnement .

Selon l’ hypothèse de l’ hormèse du rayonnement , une exposition au rayonnement comparable et juste au-dessus du niveau de fond naturel du rayonnement n’est pas nocive mais bénéfique, tout en acceptant que des niveaux de rayonnement beaucoup plus élevés sont dangereux. Les arguments en faveur de l’hormèse sont centrés sur certaines études épidémiologiques à grande échelle et les preuves tirées d’expériences d’irradiation animale, mais plus particulièrement sur les progrès récents de la connaissance de la réponse adaptative. Les partisans de l’hormèse des radiations affirment généralement que les réponses radioprotectrices dans les cellules et le système immunitaire non seulement neutralisent les effets nocifs des radiations mais agissent en outre pour inhiber le cancer spontané non lié à l’exposition aux radiations.

Voir aussi: Modèle LNT