La radioactivité, d’où vient-elle ?

Dans le billet de la semaine dernière, à relire ici, pour une meilleure compréhension de cet article, nous t’avons parlé de la radioactivité de certains atomes. On a ainsi compris dans les grandes lignes, ce qui constituait le noyau des atomes, l’instabilité qui pouvait parfois se produire et ce que cela impliquait pour revenir à un état plus stable (les rayonnements émis etc.)
On a aussi expliqué ce qu’étaient les isotopes,  lorsque, pour un même élément, le nombre de neutrons variait mais pas le nombre de protons.

On peut maintenant se demander d’où viennent ces atomes instables et où ils se trouvent.

De la radioactivité dans la Nature

Et bien figure-toi  que la radioactivité fait partie intégrante de notre environnement car on retrouve ces éléments radioactifs partout sur Terre notamment dans les roches qui constituent l’écorce terrestre. Ils sont apparus au moment de la formation de notre planète : la synthèse des éléments se produit lors des phénomènes de fusion (des noyaux se rassemblent) dans les étoiles et aussi lors des explosions des supernovae.

Parmi ces atomes dont la plupart est stable, on retrouve des noyaux radioactifs car instables : soit ils possèdent un très grand nombre de nucléons soit ils se caractérisent par un déséquilibre entre les neutrons et protons.
C’est le cas de l’uranium par exemple, dont l’un des isotopes contient 238 nucléons  : c’est vraiment beaucoup pour maintenir tout ce monde de particules dans le noyau. Citons aussi le radium, le célèbre élément découvert par Marie Curie (un billet lui est consacré ici).

On peut aussi citer le potassium : cet élément est stable avec 39 nucléons  (19 protons et 20 neutrons) mais il possède plusieurs isotopes dont le potassium 40 noté ⁴⁰K (K pour kalium, nom latin du potassium) avec ses 19 protons et 21 neutrons : c’est un isotope naturel du potassium.

On retrouve l’uranium ²³⁸U (et ses descendants) ou le potassium ⁴⁰K  en faible quantité dans des minerais présents un peu partout dans le monde y compris en France mais la teneur varie en fonction de la nature du sol. Et le potassium ⁴⁰K est présent aussi dans les végétaux, car le potassium est un élément indispensable à leur croissance.

Et puis tu connais peut-être aussi le carbone 14 (¹⁴C) ? Cet élément qui sert beaucoup aux archéologues pour dater un vieil objet, a une autre origine. En effet, la radioactivité peut également venir des rayons cosmiques qui bombardent l’atmosphère. En frappant les atomes de l’atmosphère , ils génèrent des éléments instables tels que le ¹⁴C qu’on retrouve dans la végétation et donc dans l’alimentation. Et puis lorsque tu fais un voyage en avion ou que tu séjournes en montagne, tu es un peu plus exposé à ces éléments radioactifs de l’atmosphère.

La végétation absorbe une partie de ¹⁴C par les feuilles (pour la photosynthèse) et ⁴⁰K par les racines. Les animaux ou les hommes qui consomment cette végétation (les légumes), absorbent à leur tour ces éléments radioactifs.

Bref, nous sommes baignés dans un environnement où partout il y a un peu de radioactivité : les aliments, l’eau et les matériaux de construction de ta maison.
Leur contenu est variable selon les pays, le climat, la nature du sol ! Et tu sais quoi ? Nous mêmes, nous sommes faits de quelques éléments radioactifs ! Oui, tu as bien lu, nous humains, grands et petits, nous contenons des atomes radioactifs à cause de notre alimentation (surtout à cause de ⁴⁰K).

Est-ce que c’est dangereux ?
En fait, les particules ou les rayonnements d’énergie issus de la radioactivité sont capables de traverser certains matériaux et donc, dans certains cas aussi, les tissus dont nous sommes constitués.
Théoriquement, lorsqu’un rayonnement agit sur les atomes de tissus vivants, il peut endommager l’ADN et provoquer des mutations : le risque est donc de développer des tumeurs lorsque les cellules se reproduisent sans plus aucun contrôle.

L’effet est différent selon le type de rayonnement. Les particules alpha, les plus grosses, peuvent être arrêtées par une simple feuille de papier.
Les particules beta sont plus pénétrantes mais peuvent être arrêtées par une feuille d’aluminium.
Les rayons gamma sont les plus dangereux et ne sont très fortement atténués que par une certaine épaisseur de plomb !
Enfin les neutrons qui sont libérés lors d’une fission par exemple, lorsqu’un gros noyau se casse en deux, sont arrêtés par un mur en béton ou de l’eau.

C’est dangereux donc mais est-ce que cela est risqué ? Cela dépend de notre exposition.
Rassure-toi, la radioactivité naturelle à laquelle nous sommes continuellement exposés n’est pas suffisante pour provoquer des dégâts sur nos cellules (ou celle des animaux). Et puis dans chaque pays, des institutions et organismes surveillent de près la radioactivité ambiante et celle de aliments, de l’eau etc.
Quelques conseils sont néanmoins à suivre en ce qui concerne les habitations car certains matériaux de construction peuvent émettre du Radon (un gaz, issu de la désintégration de l’uranium). Là aussi, ce n’est pas risqué, à condition d’aérer régulièrement l’habitation !
L’IRSN (Institut de Radioprotection et de Sécurité Nucléaire) a par exemple créé une calculette, un outil qui te permet d’estimer ton exposition aux rayonnements liés à la radioactivité.

Nous reparlerons plus en détail de tous ces aspects dans un prochain billet… Comment on mesure la radioactivité ? Comment on mesure son effet sur nos organismes ? Et on te présentera quelques exemples de valeurs selon tes activités, le lieu où tu te trouves ou ce que tu manges.
Le billet est à retrouver ICI

Auteur :
Pascale Baugé, du blog Le Monde et Nous
Dessins : Stefcomics (Alien) et Valentin Baugé (Paysage)