Le phénomène de radioactivité a été découvert en 1896 par Henri Becquerel. © Satakorn, Shutterstock

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Radioactivité

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Kezako : quels sont les effets de la radioactivité sur la matière ?  La radioactivité est un phénomène physique naturellement présent dans l'Univers. Elle est due à des noyaux atomiques instables qui se désintègrent et dégagent des rayonnements divers plus ou moins pathogènes. Unisciel et l’université de Lille 1 nous éclairent, avec le programme Kezako, sur les risques et les effets de ces rayonnements. 

La radioactivité est avant tout un phénomène naturel.

Radioactivité naturelle

En effet, certains atomes sont instables : on les appelle les « radionucléides ». Ils présentent la propriété de se désintégrer de manière spontanée, pour donner un autre élément, en émettant des particules (électrons, neutrons, etc.) ou des rayonnements électromagnétiques. On dit alors qu'ils sont « radioactifs ».

Notez que la radioactivité modifie la composition du noyau atomique et, par conséquent, la nature de l'atome.

Radioactivité artificielle

La radioactivité peut également avoir une origine artificielle (examen médical, thérapie, rejets d'installations nucléaires, etc.) lorsque le même effet est obtenu par bombardement des noyaux des atomes.

Désintégrations alpha, bêta et gamma

Il existe trois grands types de désintégrations :

  • La désintégration alpha (α) entraîne l'émission d’un rayonnement α. L'atome perd des protons et des neutrons. Il y a émission d'un noyau d'hélium. Les périodes des désintégrations α sont souvent longues.
  • La désintégration bêta (β) entraîne l'émission d'un rayonnement β. Un neutron se transforme en proton ou vice versa. Il y a, le plus souvent, émission d'un électron et d'un antineutrino ou, parfois, émission d'un positron et d'un neutrino. Les périodes radioactives des désintégrations β sont plus courtes, parfois même très courtes.
  • Le rayonnement gamma (γ) correspond à l'émission de photons énergétiques.

Radioactivité et santé

Pour la population française, la dose de radiations artificielles (hors applications médicales) maximale est fixée à 1 millisievert par an (mSv/an) ; la dose naturelle moyenne est de l'ordre de 4,5 mSv/an. Les rayonnements ionisants émis au cours des désintégrations radioactives peuvent avoir des effets sur la santé. Ils dépendent :

  • de la dose d'irradiation ;
  • de la nature du rayonnement :
    • le pouvoir de pénétration d'un rayonnement α est faible. Il peut être arrêté par une feuille de papier ;
    • Lorsqu'un atome émet un électron (rayonnement β), celui-ci peut être arrêté par quelques millimètres d'aluminium.
    • Lorsqu'un atome émet un positron (rayonnement β), celui-ci annihile un électron, ce qui produit des rayons γ.
    • Une désintégration α ou β est généralement suivie d'une émission γ. Il faut environ un mètre de plomb ou de béton pour l'arrêter.
  • des modalités d'exposition :
    • on parle d'irradiation lorsque l'exposition est externe ;
    • on parle de contamination lorsque l'exposition est interne (ingestion d'aliments contaminés, par exemple).
  • de l'organe ou du tissu exposé.