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Partie intégrante de l'univers, la radioactivité existe sur Terre depuis sa formation. Elle n'a cessé de décroître au fil du temps, de nombreux radionucléides « primordiaux » s'étant stabilisés ou ayant disparu. Aujourd'hui, il ne reste plus de ce groupe originel qu'une vingtaine d'éléments.
Les principaux radionucléides naturels présents sur la planète sont le potassium 40 et des éléments issus de l'uranium 238, de l'uranium 235 et du thoriumthorium 232. On les trouve dans l'airair, l'eau, le sol et les organismes vivants, dont nous-mêmes.
Le rayonnement cosmique est composé des ionsions très énergétiques provenant des galaxiesgalaxies et du vent solairevent solaire, nourri pour l'essentiel de protonsprotons. L'exposition varie avec l'altitude et diminue en se rapprochant du sol terrestre, tout en étant plus forte aux pôles qu'à l'équateuréquateur. La dose reçue est de 10 mSv/h à 15 000 m d'altitude, de 2,5 mSv/h au sommet de l'Himalaya, d'environ 0,15 mSv/h à Mexico (2250 m) pour ne plus faire que 0,03 mSv/h au niveau de la mer. Le personnel navigant est, lui, exposé à hauteur de 2 mSv par an. Pour se faire une idée plus précise, une dose de 0,04 mSv est reçue à chaque trajet de Paris à New-York.
Grâce à la protection du champ magnétique et de l’atmosphère terrestres, seul 0,05 % du rayonnement cosmique parvient au niveau de la mer. © Nasa.gov
Le rayonnement tellurique est dû pour l'essentiel à l'uranium et au thorium présents dans les sols. Variant selon la nature des sols, il est trois fois plus élevé dans les massifs granitiques de Bretagne, de Corse ou du Massif Central que dans les terrains sédimentaires du Bassin Parisien ou de la Gironde. Emprisonnés dans l'écorce terrestre, les radionucléides continuent d'émettre après un ou plusieurs milliards d'années de vie. Les mesures de la radioactivité donnent un résultat avoisinant 1000 Bq/kgkg en terrain sédimentaire et 3000 Bq/kg dans les massifs granitiques, sauf ceux d'origine uranifère riches en pechblende qui émettent 10 000 Bq. En massemasse, une tonne de terre contient en moyenne cinq grammes de potassium, trois d'uranium et dix de thorium. Ces concentrations apparemment faibles représentent en réalité d'énormes quantités à l'échelle d'un pays. Selon la SFRP (Société française de radioprotection), le sol français renfermerait un million de tonnes d'uranium sur un mètre de profondeur.
La radioactivité des eaux dépend en premier lieu de leur composition chimique et de la solubilité des radionucléides des sols qu'elles traversent. Les eaux de pluie, ou de surface, sont très peu radioactives, moins de 1 Bq/litre. Les eaux minérales, d'un plus fort pH, contiennent de 2 à 4 Bq/litre (source SFRP). On y retrouve le potassium 40, l'uranium 238 et parmi ses descendants le plombplomb 210, le poloniumpolonium 210 et le radiumradium 226. À noter, des valeurs jugées significatives concernant certains de ces isotopesisotopes ont été mesurées dans des eaux de source ou minérales naturelles en bouteille vendues en France. Parmi les eaux analysées, six sont déclarées impropres à l'alimentation des nourrissons et trois déconseillées pour les jeunes enfants en raison d'une teneur élevée en fluorfluor. Les données et résultats complets figurent dans le rapport de septembre 2013 sur « la qualité radiologique des eaux conditionnées produites en France », signé du Ministère des affaires sociales et de la santé, de l'ASN et de l'lRSN (disponible sur internetinternet).
Radioactivité des sols et de la chaîne alimentaire, terrestre et marine.
La radioactivité du corps humain provient principalement de la migration des radionucléides du sol vers les végétaux et les animaux constituant notre nourriture. Les concentrations sont très basses en général, de l'ordre de 120 Bq/kg, soit 8400 Bq pour un poids moyen de 70 kg. Le potassium 40 et le carbonecarbone 14 représentent la majeure partie de cette activité, respectivement 4500 et 3700 Bq. On décèle toutefois des teneurs élevées de radium 226 (1000 Bq/kg) et d'isotopes d'uranium 238 (4000 Bq/kg) dans des engrais produits à partir de mineraisminerais phosphatés. Utilisés en Chine, aux États-Unis, au Maroc, dans les pays de l'ex URSS, ces produits sont impliqués dans l'enrichissement des fruits et légumes, dans la fermentationfermentation vinicole... Il faut aussi prendre en compte l'aptitude des organismes marins à absorber les radionucléides et à en concentrer certains en quantités importantes. Les concentrations en polonium 210 sont 50 000 fois supérieures à celles de l'eau de mer chez les crustacéscrustacés, 10 000 fois chez les mollusquesmollusques et 2000 fois chez les poissonspoissons. Une consommation annuelleannuelle de 10 kg de crustacés et mollusques peut ainsi conduire à ingérer une dose supérieure à 3 mSv dans les zones abritant des usines productrices de phosphatesphosphates riches en polonium 210, qui effectuent des rejets dans la mer.
La radioactivité de l'air est essentiellement due au radonradon 222. La concentration de cet isotope émetteur d'ondes alpha est subordonnée à la teneur du sous-sol en uranium 238. Elle varie de façon notable d'un endroit à l'autre dans la même région ou ville, voire d'une maison à l'autre dans un périmètre donné.
