La radioactivité

Invisible pour les êtres vivants, la radioactivité peut faire peur ou susciter l'intérêt, elle n'en demeure pas moins un phénomène naturel.
Nous voilà engagés dans le monde de l'infiniment petit!
1. Quelques bases

L'atome contient un noyau et des électrons.
Le noyau contient des protons (charge électrique positive) et des neutrons (sans charge électrique).
protons + neutrons = nucléons
ex:      12
             6 C carbone stable   (12 : nombre de nucléons, 6 : nombre de protons)

"isotopes"  (non stables)          13                  14
                                               6 C          6 C (fameux carbone 14)

La chimie (et donc la biologie) ne fait pas la différence entre les "isotopes".
Lorsque le noyau n'est pas stable, l'atome excité a trop de masse ou trop d'énergie (souvent trop de neutrons).
Albert Einstein nous le dirait simplement par la "célébrissime" formule:
                        

E=mc²

Un "isotope" déséquilibré se transforme pour "maigrir": 

c'est la radioactivité.

Il y a trois types de radioactivité:

• Alpha : perte de 2 protons soit 4 nucléons
• Bêta :  perte d'un électron
• Gamma :  perte de particules (aussi appelée perte d'énergie).

Les particules Alpha ont une pénétration très faible dans l'air : une simple feuille de papier parvient à les arrêter. Les particules Bêta ont un faible pouvoir pénétrant, elles parcourent plusieurs mètres dans l'air : une feuille d'aluminium arrête leur progression. Les particules Gamma ont un très grand pouvoir pénétrant, elles parcourent des centaines de mètres et pénètrent les organismes : une forte épaisseur de béton ou d'acier est nécessaire pour les arrêter.
Les rayonnements ionisants possèdent l'énergie nécessaire à l'arrachement d'un ou plusieurs électrons aux atomes ou aux molécules qu'ils pénètrent.
La période radioactive T est très importante pour saisir l'ampleur du phénomène car elle correspond au temps nécessaire pour diviser par 2 la radioactivité. Cela revient à dire qu'il faut 10 périodes pour diviser la radioactivité par 1 000 (exactement par 1 024).

ex:  T = 5 730 ans pour le carbone14

       T = 4,5 milliards d'années pour l'Uranium 238

L'activité est exprimée en becquerel (Bq) et correspond au nombre de désintégrations par seconde.

Pour les fruits et légumes, l'activité est d'environ 100 Bq/kg. 

C'est la même chose pour les humains, soit 5 000 Bq pour une personne de 50 kg.

En France, l'activité moyenne du sol est de 2 000 Bq/kg, elle atteint 8 000 Bq/kg sur les sols granitiques en Auvergne.

Supprimer toute radioactivité naturelle est impossible! 

2.  Notion de dose

La dose absorbée est la quantité de radiation absorbée par la matière. Elle est exprimée en Gray (Gy).

Pour les êtres vivants, on prend en compte les différents types de radioactivité et on l'exprime en sievert (Sv). 1 Sv = 1 J/kg. 

Quels risques ? pour quelle dose?

Plus la dose reçue est élevée plus les dégâts sont importants, plus la durée d'exposition est élevée plus les dégâts sont importants. 

La dose létale est de 5 Sv (DL50) elle correspond à la dose mortelle pour la moitié des sujets.

Le Radon est un gaz rare radioactif, sa présence est importante sur les sols granitiques (notamment dans le Massif central). Il y est certes dangereux mais n'empêche pas d'y avoir des centenaires! 

3. Quelques apports de la radioactivité

La radioactivité naturelle:

La datation au carbone14 uniquement pour les organismes de moins de 50 000 ans.

La datation de roches sédimentaires pour encadrer l'âge d'un fossile (ex Lucy)

La radioactivité artificielle:

Les rayonnements ionisants sont particulièrement utilisés en médecine dans le domaine de l'imagerie médicale, de la radiothérapie ou de la chimiothérapie.
Le cobalt 60 produit dans les centrales nucléaires trouve des applications en médecine ou dans l'industrie.