Il s’agissait alors de répondre aux préoccupations sur les effets
des rayonnements ionisants sur la santé humaine et sur
l’environnement, car, à cette époque, les retombées radioactives
provenant des essais d’armes nucléaires dans l’atmosphèreatteignaient les populations par l’air, l’eau et la nourriture. Le­premier rapport du Comité UNSCEAR a servi de base scientifique à
la négociation, en 1963, du Traité d’interdiction partielle des e­ ssaisnucléaires interdisant les essais d’armes nucléaires dansl’atmosphère.
La présente publication tente de présenter de manière objective
et accessible au grand public les dernières connaissances à ­propos
des niveaux et des effets des rayonnements. Elle s’appuie sur lesrapports scientifiques du Comité UNSCEAR comme principale
source d’information.

RADIATION EFFETS ET SOURCES

En 1955, l’Assemblée générale des Nations Unies a créé le­Comité scientifique des Nations Unies pour l’étude des effets desrayonnements ionisants (UNSCEAR) chargé de recueillir et d’évaluer
des renseignements sur les niveaux et les effets des rayonnements
ionisants.

RADIATION
EFFETS ET SOURCES
Qu’est-ce que la radiation?
Que fait-nous la radiation?
D’où vient la radiation?

›1 000 mSv

Dose utilisée en radiothérapie

100 mSv

Dose reçue par les astronautes(4 mois)

10 mSvTomodensitométrie de l’abdomen

1 mSv

Dose reçue par les travailleurs dansl’industrie nucléaire (1 an)

0,1 mSv
0,01 mSv
0,001 mSv

Radiographie du thorax ou vol(20 heures)Radiologie dentaire
Noix du Brésil (30 g)

Programme des Nations Unies pour l’Environnement

RADIATIONEFFETS et SOURCES
Qu’est-ce que la radiation?
Que fait-nous la radiation?
D’où vient la radiation?

Programme des Nations Unies pour l’Environnement

AVERTISSEMENT
La présente publication est essentiellement basée sur les constatations duComité scientifique des Nations Unies sur l’étude des effets des rayonnements
ionisants, organe subsidiaire de l’Assemblée générale des Nations Unies, etdont le Programme des Nations Unies pour l’Environnement assure le secrétariat.
Cette publication ne présente pas nécessairement l’avis du Comité scientifiqueou celui du Programme des Nations Unies pour l’Environnement.
Les dénominations employées dans cette publication et la présentation desdocuments qui y figurent n ’impliquent e n a ucun cas l ’expression d ’une q uelconque opinion de la part du Programme des Nations Unies pour l’Environnement sur le statut légal de tel ou tel pays, territoire, agglomération ou de leursautorités, ou sur le tracé de leurs frontières ou limites.
La présente publication peut être reproduite en partie à des fins pédagogiques
et non lucratives sans autorisation spéciale du détenteur du droit d’auteur, àcondition que la source soit mentionnée. Le Programme des Nations Unies pourl’Environnement souhaiterait recevoir un exemplaire de toute p ublication
utilisant ce matériel comme source.
Aucune utilisation de cette publication ne peut être faite pour la revente ou àd’autres fins commerciales sans l’autorisation préalable écrite du Programme
des Nations Unies pour l’Environnement.
Le Programme des Nations Unies pour l’Environnement encourage les pratiquesécophiles dans le monde entier et au sein de ses propres activités. Cette publication a été imprimée sur un papier 100 % recyclé et sans chlore. La politique enmatière de distribution de la PNUE vise à réduire son empreinte carbonique.
Catalogage: Radiation: effets et sources, Programme des Nations Unies pourl’Environnement, 2016
ISBN No: 978-92-807-3597-0
Job No: DEW/2033/NA
Copyright © Programme des Nations Unies pour l’Environnement, 2016
Version electronique

RADIATIONEFFETS et SOURCES
Qu’est-ce que la radiation?
Que fait-nous la radiation?
D’où vient la radiation?

Programme des Nations Unies pour l’Environnement

REMERCIEMENTS
Cette brochure est essentiellement basée sur les constatations du Comité scientifiquedes Nations Unies sur l’étude des effets des rayonnements ionisants et sur la publication
du Programme des Nations Unies pour l’Environnement Radiation: doses, effects, riskséditée initialement en 1985 et en 1991 par Geoffrey Lean.
La présente brochure a été d’abord publiée en anglais. La traduction a été aimablement
prise en charge par le Centre d’étude de l’énergie nucléaire (Belgique), la Commission
canadienne de sûreté nucléaire (Canada), le Commissariat à l’énergie atomique et auxénergies alternatives (France) et l’Office fédéral de la santé publique (Suisse). En cas dedivergences, le texte original prévaudra.
Edition technique: Malcolm Crick et Ferid Shannoun
Edition du texte: Susan Cohen-Unger et Ayhan Evrensel
Conception graphique et mise en page: Alexandra Diesner-Kuepfer
Par ailleurs les personnes suivantes ont fourni une précieuse contribution et descommentaires sur la présente brochure:
Laura Anderson, John Cooper, Susan Cueto-Habersack, E­ milie van Deventer, Gillian Hirth,David Kinley, Vladislav Klener, Kristine Leysen, Kateřina Navrátilová-Rovenská,
Jaya Mohan, ­Wolfgang-Ulrich Müller, Maria Pérez, Shin Saigusa, Bertrand Thériault,­Hiroshi Yasuda et Anthony Wrixon.

PREFACE
Hiroshima, Nagasaki, Three Mile Island,
Tchernobyl et Fukushima-Daiichi: ces noms
sont à présent associés à la peur des radiations ressentie par le public, provenant soit
de l’utilisation d’armes nucléaires ou desaccidents dans les centrales nucléaires.
En réalité, la population est plus exposéequotidiennement à la radiation provenantd’autres sources, y compris l’atmosphère etla terre ainsi que des applications médicales
et industrielles.
En 1955, les tests d’armes nucléaires ont
suscité au sein du public des préoccupations sur les effets des rayonnements atomiques sur l’air, l’eau et les aliments. En réponse à cette situation, l’Assemblée générale des Nations Unies a mis sur pied le Comité scientifique des Nations Unies surl’étude des effets des rayonnements ionisants (UNSCEAR) pour rassembler et évaluer les informations sur les niveaux et les effets de l’exposition aux radiations. Le
premier rapport du Comité a établi les bases scientifiques en vue de la négociation
du Traité d’interdiction partielle des essais nucléaires de 1963, traité qui interdit lesessais nucléaires atmosphériques. Depuis lors, le Comité a poursuivi la rédaction derapports de haut niveau sur l’exposition aux radiations, incluant celle associée aux
accidents dans les centrales nucléaires de Tchernobyl et de Fukushima-Daiichi. Le
Comité a fourni systématiquement un travail remarquable aussi bien à l’intention dela communauté scientifique que des décideurs politiques.
La communauté scientifique publie des informations sur les sources et les effets
des radiations. Toutefois, ces informations sont généralement techniques et peuventêtre difficiles à comprendre pour le grand public. Plutôt que de l’informer, ceci a souvent créé une confusion qui prévaut encore des dizaines d’années après. La présente
publication aborde cette problématique en présentant les informations scientifiquesles plus récentes de l’UNSCEAR concernant la radiation, ses sources et ses effets surl’être humain et l’environnement, et en les rendant ainsi accessibles au grand public.
Aujourd’hui, le secrétariat de l’UNSCEAR agit sous les auspices du Programme
des Nations Unies pour l’Environnement (PNUE) qui apporte une assistance aux pays
dans l’implémentation de politiques et de pratiques respectueuses de l’environnement. Participer à une meilleure compréhension du public concernant la radiation etla manière dont elle affecte la vie sur notre planète fait partie de la mission centrale
du PNUE.

Je suis très heureux de féliciter tous ceux qui ont contribué à cette publication ainsi que les membres du Comité et de leurs délégations qui ont travaillé
si assidument au cours des six dernières décennies sur ces problématiques
critiques.

Achim Steiner
Directeur exécutif du PNUE et
Sous-secrétaire Général des Nations Unies

TABLE DES MATIERESINTRODUCTION

1

1. QU’EST-CE QUE LA RADIATION?

3

1.2. Quelques rudiments
				Désintégration radioactive et périodes
				Unités radiologiques

4
6
7

1.1.

1.3.

Un peu d’histoire

Pouvoir de pénétration de la radiation

2. QUE FAIT-NOUS LA RADIATION?
2.1. Effets sur l’être humain
				Effets sanitaires précoces
				Effets sanitaires retardés				Effets sur la descendance

3

9

11

13
14
15
18

2.2. Effets sur les animaux et les plantes

23

2.3. Relation entre les doses et les effets

24

3. D’OU VIENT LA RADIATION?

27

3.2. Sources artificielles
				Applications médicales
				Armes nucléaires
				Réacteurs nucléaires				 Applications Industrielles et autres utilisations

32
33
37
39
48

3.1. Sources naturelles
				Rayonnement cosmique
				Rayonnement terrestre
				Sources dans l’alimentation

3.3. Exposition moyenne de la population et des travailleurs

28
28
29
32

54

INTRODUCTION
Avant de commencer, il nous faut faire une distinction entre rayonnement
ionisant et non ionisant. Le rayonnement ionisant possède assez d’énergie
pour libérer des électrons d’un atome, produisant ainsi un atome chargé, alors
que le rayonnement non ionisant, tel que les ondes radio, la lumière visible ou
l’ultraviolet, ne le peuvent pas. La présente publication concerne les effets del’exposition aux rayonnements provenant des sources naturelles et artificielles.
Dans cette brochure, le terme rayonnement ou radiation ne se réfère qu’aurayonnement ionisant.

Types de rayonnements utilisés dans diverses applications
4

Spectre radioélectrique

Micro-ondes

Lumière Ultra- Rayons Rayons Rayonnement
visible violetX
gamma cosmique
Rayonnements ionisantsInfrarouge(eV) (Hz)Rayonnements non ionisantsFréquence

104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012 1013

1014 1015 1016 1017 1019 1021 1023

Énergie

10-10 10-9 10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1

1

101

102

104

106 108 1010

Les rayonnements non ionisants n’ont pas assez d’énergie (mesurée en électronvolt (eV))
pour modifier des atomes ou molécules.

A ce jour, nos connaissances dans le domaine des sources et des effets
du rayonnement sont plus complètes que pour la plupart des autres matières
dangereuses et la communauté scientifique analyse et actualise constamment
ses connaissances. La plupart des personnes sont au courant de l’utilisation
des rayonnements dans la production de l’énergie nucléaire et dans les applications médicales. Cependant, beaucoup d’autres utilisations des technologies nucléaires dans ­l’industrie, l’agriculture, la construction, la recherche etd’autres domaines sont beaucoup moins connues. Il apparaît étonnant à une
personne qui ­s’intéresse pour la première fois à ce sujet que les sources derayonnement qui conduisent à la plus forte exposition du public ne sont pas
nécessairement celles qui attirent le plus l’attention. En réalité, l’exposition
la plus importante vient des sources naturelles présentes en continu dans­l’environnement et la contribution la plus importante des sources artificielles
INTRODUCTION

1est l’utilisation des rayonnements en médecine. En outre, certains facteurs denotre vie de tous les jours, tels que des voyages en avion ou un séjour dans desmaisons bien isolées, peut conduire dans certaines parties du monde à une
augmentation substantielle de ­l’exposition aux rayonnements.
La présente publication entend augmenter la sensibilisation et approfondir
la compréhension sur les sources, les niveaux et les effets de l­’exposition aux
rayonnements ionisants, conformément à la mission du Programme des Nations
Unies pour l’Environnement (PNUE) et du secrétariat du Comité scientifique desNations Unies sur l’étude des effets des rayonnements ionisants (UNSCEAR).
Réunissant d’éminents scientifiques de 27 Etats membres des Nations Unies,
l’UNSCEAR a été établie par l’Assemblée générale des Nations Unies en 1955
pour évaluer les expositions, les effets et les risques des rayonnements au
niveau m­ ondial. Cependant il n’établit ni ne recommande des normes de­sécurité. Il apporte des informations scientifiques qui permettent aux autorités
nationales et aux autres organismes de le faire. Les évaluations scientifiquesétablies par l’UNSCEAR au cours des soixante dernières années ont été la­principale source d’information à la base de la ­présente publication.

2

1. QU’EST-CE QUE LA RADIATION?
Afin d’être capable de parler des niveaux, des effets et des risques de l’exposition aux rayonnements, nous devons d’abord aborder les bases de la science
des rayonnements. L’activité et la radiation qu’elle produit existaient sur la
Terre bien avant l’émergence de la vie. En réalité, elles étaient présentes dans­l’espace dès le début de l’univers et les matières radio­actives faisaient partie
de la terre dès sa formation. Toutefois, l­ ’humanité n’a découvert ce phénomène
universel élémentaire que dans les dernières années du dix-neuvième siècle etnous étudions toujours de nouvelles manières de l’utiliser.

1.1. Un peu d’histoire
En 1895, Wilhelm Conrad Roentgen, physicien allemand, découvre unrayonnement, qu’il nomme rayons X et qui peut être utilisé pour voir à l’intérieur du corps humain. Cette découverte annonce l’utilisation médicale
de la radiation, utilisation qui s’est développée sans interruption depuis.
­Roentgen reçoit le premier prix Nobel de physique en 1901 en reconnaissancedes ­services extraordinaires qu’il a rendus à l’humanité. Une année après
la découverte de R
­ oentgen, Henri Becquerel, un scientifique français, placedes plaques photographiques dans un tiroir avec des fragments d’un minerai contenant de l’uranium. Quand il les développe, il constate à sa grande
surprise qu’elles ont été irradiées. Ce phénomène est appelé radioactivité ;il intervient quand de l’énergie est émise spontanément par un atome et est
mesuré aujoud’hui dans l’unité appelée becquerel (Bq) en hommage à Henri
Becquerel. Peu après, une jeune chimiste, Marie Skłodowska-Curie, poursuitla recherche et est la première à forger le terme radioactivité. En 1898, elle
et son mari Pierre Curie découvrent que l’uranium émet des rayonnements
en se ­transformant mystérieusement en d’autres éléments. Ils appellent l’unWilhelm C. Roentgen (1845–1923)

Marie Curie (1867–1934)

Henri Becquerel (1852–1908)

QU’EST-CE QUE LA RADIATION?

3

d’entre eux polonium en hommage à la patrie de Marie Curie et un autre radium,­l’élément « irradiant ». Marie Curie partage le prix Nobel de physique en 1903
avec Pierre Curie et Henri Becquerel. Elle est la première femme à recevoir le prix
Nobel une seconde fois en 1911 pour ses découvertes en chimie des radiations.

1.2. Quelques rudiments
La quête des scientifiques était de comprendre l’atome et, plus particulièrement, sa structure. Nous savons maintenant que les atomes possèdent unminuscule noyau chargé positivement et entouré d’un nuage d’électrons­chargés négativement. La taille du noyau est d’environ un cent-millième de cellede l’atome, mais il possède une telle densité qu’il constitue presque la totalitéde la masse de l’atome.
Le noyau est généralement constitué d’un amas de particules, des protons et desneutrons, accrochées très solidement les unes aux autres. Les protons possèdent
une charge électrique positive alors que les ­neutrons n’ont pas de charge. Les éléments chimiques sont caractérisés par le nombre de protons dans leurs atomes(p. ex. l’atome de bore possède 5 protons et celui d’uranium 92). Les éléments
possédant le même nombre de protons mais un nombre d­ ifférent de neutrons sontappelés des isotopes (p. ex. la différence entre ­l’uranium-235 et l’uranium-238 est
de trois neutrons dans leurs noyaux). Un atome dans son ensemble n’est normalement ni ­positivement ni négativement chargé parce qu’il possède le même nombred’électrons chargés négativement que de ­protons chargés positivement.

L’atomeNuméro atomique 5
Symbole

B

Nom

BORE

électron

proton- nombred’électrons- nombrede protons

neutronUn atome est constitué d’un noyau de neutrons (sans charge électrique) et de protons
chargés positivement entouré d’un nuage d’électrons chargés négativement. Dans un atomede charge électrique neutre, le nombre d’électrons est égal au nombre de protons etreprésente le numéro atomique de l’élément.

4

Certains atomes sont naturellement stables alors que d’autres sont instables.
Les atomes possédant un noyau instable, qui se transforme spontanément etlibère de l’énergie sous forme de rayonnement, sont appelés radionucléides.
Cette énergie peut interagir avec d’autres atomes et les ioniser. L’ionisation
est un processus au cours duquel les atomes deviennent positifs ou négatifs
en gagnant ou en perdant des électrons. Le rayonnement ionisant transporteassez d’énergie pour expulser des électrons de leur orbite, produisant ainsi desatomes chargés appelés ions. L’émission de deux protons et de deux neutrons
est nommée une désintégration alpha et l’émission d’électrons une désintégration bêta. Souvent le nucléide instable sera si énergétique que l’émission departicules ne sera pas suffisante pour le calmer. Il émet alors un vigoureux jaillissement d’énergie sous forme d’ondes électromagnétiques, photons a­ ppelésrayons gamma.
Les rayons X sont des rayonnements électromagnétiques comme les rayons
gamma, mais ils possèdent une énergie plus faible. Un spectre de rayons X
possédant différentes énergies est produit dans un tube de verre sous videlorsqu’un faisceau d’électrons émis par la cathode est envoyé sur un matériau
cible appelé anode. Le spectre des rayons X dépend du matériau de l’anode etde l’énergie d’accélération du faisceau d’électrons. Ainsi des rayons X peuventêtre produits artificiellement à la demande, ce qui est très avantageux dans lesapplications industrielles et médicales.

Tube à rayons X
Faisceau d’électrons
Verre (vide)

Anode

+

Cathode–––Rayons X

QU’EST-CE QUE LA RADIATION?

5

Désintégration radioactive et périodes
Alors que tous les radionucléides sont instables, certains d’entre eux sontplus instables que d’autres. Par exemple, les particules dans le noyau d’unatome d’uranium-238 (comprenant 92 protons et 146 neutrons) sont tout justecapables de s’accrocher les uns aux autres. A un moment donné, un groupe
formé de deux protons et de deux neutrons se détache et quitte l’atome sous
forme de particule alpha, transformant l’uranium-238 en thorium-234 (comprenant 90 protons et 144 neutrons). Mais le thorium-234 est aussi instable et setransforme par un mécanisme différent. Emettant des électrons de haute énergie en tant que particules bêta et convertissant un neutron en proton, il devient
un noyau de protactinium-234 (comprenant 91 protons et 143 neutrons). Celuici, à son tour, est extrêmement instable et devient rapidement un noyau d’uranium-234. Ainsi l’atome avance en se débarrassant de particules et en se transformant jusqu’à ce que finalement il termine sur le plomb-206, comprenant
82 protons et 124 neutrons, qui est stable. Il existe de nombreuses séquencesde transformation, appelées désintégrations radioactives, telles que celle-ci.

Uranium-238—chaîne de désintégration radioactive

250 000 ans
80 000
ans
214Po

210Po

1 602 ans

3,8 jours

Différents types de désintégration et leursdemi-vies

3 min

214Pb

210Bi

22
ans

désintégration désintégration désintégration
alpha
gamma
beta

27 m
in

214Bi

218Po

urs
138 jo

222Rn

5 jo
urs

234Th

ec

226Ra

in

230Th

s
160 μ

234Pa

24
jou
rs

s
illiard
4,5 m éesnn’ad1,17 min

19,7
m

234U

238U

210Pb

206Pb Stable

Le laps de temps qu’il faut pour que la moitié de la quantité d’un élément
se désintègre est connue sous le nom de période. Après une période, sur un
million d’atomes en moyenne 500 000 se sont désintégrés en d’autres éléments. Durant la période suivante, environ 250 000 atomes se désintégreront,
et ainsi de suite jusqu’à ce que tous se soient désintégrés. Après 10 périodes, ilreste environ 1000 atomes du million original, (c’est-à-dire environ 0,1 %). Dans6

l’exemple présenté ci-dessus, il faut un peu plus d’une minute pour que la moitié des atomes de protactinium-234 se désintègrent en uranium-234. Par contre,
pour l’uranium-238, il faut quatre milliards et demi d’années (4 500 000 000)
pour que la moitié des atomes se désintègrent en thorium-234. Cela étant dit,peu de radionucléides apparaissent naturellement dans l’environnement.

Unités radiologiques
Nous savons aujourd’hui que l’énergie du rayonnement peut endommager letissu vivant et que la quantité d’énergie déposée dans le tissu s’exprime par la
grandeur appelée dose. La dose de rayonnement peut provenir de tous les
radionucléides, ou d’un certain nombre d’entre eux, qu’ils se trouvent à l’extérieur du corps ou qu’ils l’irradient de l’intérieur, par exemple suite à une inhalation ou une ingestion. Les grandeurs dosimétriques s’expriment de différentes
manières selon la fraction du corps irradiée, selon qu’une ou plusieurs personnes sont exposées et selon la durée de l’exposition (p. ex. exposition aiguë).
La quantité d’énergie provenant du rayonnement absorbée par kilogramme de tissu est appelée la dose absorbée et son unité est appelée legray (Gy) en hommage au physicien anglais pionnier de la radiobiologie, Harold Gray. Cette grandeur ne décrit pas complètement la situation, carla même dose absorbée due à des particules alphapeut produire plus de dommages que celle due
aux particules bêta et gamma. Pour comparer lesdoses absorbées dues à différents types de rayonnement, elles doivent être pondérées par leurcapacité à produire certains types de dommages
biologiques. Cette dose pondérée est appeléedose équivalente et est exprimée en unité appeléesievert (Sv), en hommage au scientifique suédois
Rolf Sievert. Un sievert correspond à 1 000 milli­sievert, comme un litre contient 1 000 millilitres etun mètre 1 000 millimètres.

Harold Gray (1905–1965)
Rolf Sievert (1896–1966)

Certaines parties du corps sont plus vulnérables
que d’autres. Par exemple une dose équivalentedonnée est plus susceptible de causer un cancer
du poumon que du foie et l’exposition des organes
reproducteurs est particulièrement ­préoccupante
à cause du risque d’effets héréditaires. Ainsi, pour
QU’EST-CE QUE LA RADIATION?

7

comparer les doses quand différents tissus et organes sont irradiés, les doseséquivalentes délivrées à différentes parties du corps sont aussi pondérées et lerésultat est appelé la dose efficace, qui s’exprime également en sieverts (Sv).
Toutefois la dose efficace est un indicateur de la probabilité de cancer et d’effets
génétiques suite à des faibles doses et ne saurait mesurer la sévérité des effets
aux hautes doses.
Ce système complexe des grandeurs radiologiques est nécessaire pourconstituer une structure cohérente, permettant aux experts en radioprotectiond’enregistrer les doses individuelles de manière consistante et permettant
la comparaison, ce qui est d’importance majeure pour les personnes travaillant avec des rayonnements et qui sont professionnellement exposées aux­radiations.

Quantités de rayonnement
Quantité physique
ActivitéNombre de transformations nucléaires d’énergie par unitéde temps. Elle est mesurée en désintégrations par seconde
et s’exprime en becquerels (Bq).

Dose absorbée

Quantité d’énergie déposée par rayonnement en unité demasse de matière, tel qu’un tissu ou un organe. Elles’exprime en gray (Gy), ce qui correspond à des joules par
kilogramme.

Quantité calculée

8Dose équivalente

Dose absorbée multipliée par un facteur de pondération durayonnement (wR), qui tient compte de la façon dont les
divers types de rayonnement causent des dommages
biologiques dans les tissus ou organes. Elle s’exprime ensieverts (Sv), ce qui correspond aux joules par kilogramme.

Dose efficace

La dose équivalente multipliée par un facteur de pondération tissulaire (wT), qui tient compte de la radiosensibilité
des tissus et des organes. Elle s’exprime en sieverts (Sv), ce
qui correspond aux joules par kilogramme.

Dose efficacecollective

Somme de toutes les doses efficaces dans une population
exposée au rayonnement. Elle s’exprime en homme-sievert(homme Sv).

Ceci ne décrit cependant que les doses individuelles. Si nous additionnons
toutes les doses efficaces reçues par chaque individu d’une population, le résultat est appelé la dose efficace collective ou simplement la dose collective qui
s’exprime en hommes-sieverts (homme Sv). Ainsi par exemple la dose annuellecollective de la population mondiale est de plus de 19 millions de homme Sv,­correspondant à une dose moyenne par personne de 3 mSv.

1.3. Pouvoir de pénétration de la radiation
En bref, le rayonnement peut prendre la forme de particules (comprenant lesparticules alpha, bêta et les neutrons) ou d’ondes électro­magnétiques (rayons X
ou gamma), chacune avec différentes énergies. Les différentes énergies d’émission et types de particules présentent des pouvoirs de pénétration différents
et ont ainsi des effets différents sur la matière vivante. Le rayonnement alpha,composé de deux ­protons chargés positivement et de deux neutrons, représente
le type de rayonnement le plus chargé. Cette charge importante signifie qu’ils
interagissent plus intensément avec les atomes environnants. Cette interaction
réduit rapidement l’énergie de la particule et diminue ainsi son pouvoir de pénétration. Les particules alpha peuvent par exemple être arrêtées par une feuillede papier. Les particules bêta, composées d’électrons chargés négativement,
portent une charge plus faible et sont ainsi plus pénétrantes que les particules
alpha. Elles peuvent traverser un à deux centimètres de tissu vivant. Les rayons
gamma et les rayons X sont extrêmement pénétrants et traversent tout ce qui

Pouvoir de pénétration de différents types de rayonnement

particulealphaparticulebetarayons-X
rayonsgammaélectron
protonneutronparticuleneutroniquePapierCorps
humain

Acier

Béton

QU’EST-CE QUE LA RADIATION?

9est moins dense qu’un bloc d’acier épais. Les neutrons produits artificiellement
sont émis par un noyau instable issu d’une fission atomique ou d’une fusion
nucléaire. Comme les neutrons sont des particules neutres, ils possèdent unhaut pouvoir de pénétration lors de leur interaction avec la matière ou le tissu.

10

2. QUE FAIT-NOUS LA RADIATION?
Avant de revenir plus en détails sur les effets d’une exposition aux rayonnements ionisants, il convient de se souvenir des pionniers de la science radiologique, présentés dans le chapitre précédent. Peu après la découverte de laradioactivité, Henri Becquerel a lui-même subi les effets les plus néfastes desrayonnements, à savoir les effets sur les tissus vivants. Une fiole de radium qu’ilavait mise dans sa poche a endommagé sa peau.
Wilhelm Conrad Roentgen, qui avait découvert les rayons X en 1895, est mortd’un cancer de l’intestin en 1923. Marie Curie, qui avait aussi été exposée aux
rayonnements pendant toute sa vie active, est décédée d’une maladie du sangen 1934.
D’après les chiffres rapportés, au moins 359 des premiers travailleurs­exposés aux rayonnements (principalement des médecins et autres scientifiques) sont morts avant la fin des années ‘50 des suites de leur exposition aux
rayonnements ionisants, car ils ignoraient la nécessité de s’en protéger.
Il n’est pas surprenant que les praticiens utilisant les rayonnements pourtraiter leurs patients aient été les premiers à formuler des recommandations
pour la protection des travailleurs contre les rayonnements. En 1928, le Comité
international de protection contre les rayons X et le radium a été créé à l’issue
du deuxième Congrès international de radiologie à Stockholm, avec Rolf Sievert
comme premier président. Après la Seconde Guerre mondiale, le Comité a été
restructuré et rebaptisé Commission internationale de protection radiologiquepour tenir compte des nouvelles applications des rayonnements en dehors de lamédecine. Entre 1958 et 1960, alors que Rolf Sievert était le quatrième président
de l’UNSCEAR, émergeait la question des effets génétiques chez l’homme à lasuite des essais nucléaires.
Parallèlement à cette prise de conscience grandissante des risques liés àl’exposition aux rayonnements, le 20e siècle a également connu un développement grandissant de recherche sur les effets des rayonnements ionisants chezl’homme et sur l’environnement. L’étude la plus importante évaluant les effets
des rayonnements sur des populations exposées concerne les 86 500 survivants des bombardements atomiques d’Hiroshima et de Nagasaki survenus en1945 à la fin de la Seconde Guerre mondiale (que nous appellerons les ­survivantsdes bombardements ­atomiques). D’autres données fiables sur ce sujet­proviennent de l’observation de patients irradiés et de travailleurs exposéssui­­te à un accident (par exemple l’accident de la centrale nucléaire
de ­Tchernobyl), ainsi que d’expérimentations animales et cellulaires en­laboratoire.
QUE FAIT-NOUS LA RADIATION?

11

Sources d’information sur les effets des rayonnements

Études de la population

Études cliniquesExpérimentations animales

Expériences sur cultures cellulaires

L’UNSCEAR est chargé d’évaluer les données scientifiques relatives aux
effets d’une exposition aux rayonnements sur l’homme et l’environnement, etd’établir de la manière la plus fiable possible les effets spécifiques associés aux
différents niveaux d’exposition. Comme évoqué précédemment, le niveau d’exposition aux rayonnements ionisants dépend du type de rayonnements, de ladurée d’exposition et de la quantité d’énergie reçue par la matière. Pour sesévaluations, l’UNSCEAR utilise actuellement le terme de dose faible pour décriredes niveaux entre 10 mGy et 100 mGy et le terme de dose très faible pour desniveaux inférieurs à 10 mGy.

Dosimétrie utilisée par UNSCEAR

12

Dose élevée

Supérieure à ~1 Gy

Accidents radiologiques graves (parexemple l’accident de Tchernobyl et
ses effets sur les pompiers)

Dose modéréede ~100 mGy à ~1 Gy

Travailleurs participant aux
opérations de relèvement aprèsl’accident de Tchernobyl

Dose faiblede ~10 mGy à ~ 100mGy

Examens tomodensitométriques
multiples

Dose très faible

Inférieure à ~ 10 mGy

Radiographie conventionnelle (c’est
à-dire sans tomodensitométrie)2.1. Effets chez l’être humain
Depuis la découverte des rayonnements, plus d’un siècle de recherche a permis
de recueillir des informations détaillées sur les mécanismes biologiques par lesquels les rayonnements peuvent affecter la santé. Il est établi que les rayonnements
peuvent produire des effets au niveau des cellules, entraînant leur mort ou leurmodification en raison de lésions directes sur les brins d’acide désoxyribonucléique
(ADN) d’un chromosome. Si le nombre de cellules endommagées voire mortes est
important, cela peut perturber le fonctionnement d’un organe ou même la mort.
L’ADN peut également être endommagé sans nécessairement provoquer la mort dela cellule. Généralement, ces lésions sont complètement réparées mais dans le cas
contraire, la modification occasionnée, appelée mutation cellulaire, sera transmise
au cours des divisions cellulaires successives avec le risque de causer un cancer àterme. Si les cellules mutées sont celles qui transmettent les informations héréditaires, des anomalies génétiques pourraient apparaître dans la descendance. Les
données concernant les mécanismes biologiques et les effets héréditaires sont souvent obtenues à partir d’expériences menées en laboratoire.

Lésions radio-induites au niveau du brin d’ADN
Cassure simple brinβγCassure double brinαα = particule alpha, β = particule beta et γ = rayons gamma.

Sur base de leur délai d’apparition, les effets d’une exposition aux rayonnements sur la santé sont définis comme effets à court terme ou à long terme. De
manière générale, les effets à court terme sont mis en évidence par le diagnostic de
syndromes cliniques observés chez les individus exposés, tandis que les effets àlong terme (comme le cancer) sont révélés par des études épidémiologiques montrant une augmentation de la fréquence d’apparition d’une pathologie au seind’une population. Il faut également porter une attention particulière aux effets chez
l’enfant et l’embryon/fœtus et aux effets héréditaires.
QUE FAIT-NOUS LA RADIATION?

13

Effets sur la santé à court terme
Les effets sur la santé à court terme sont causés par l’accumulation de­ ombreuses lésions cellulaires ou par la mort des cellules. Ils incluent entrenautres les brûlures cutanées, la chute des cheveux et l’altération de la fertilité. Ces
effets se caractérisent par l’existence d’un seuil de dose relativement élevé qui
doit être dépassé sur une courte période avant que l’effet ne se produise. Au-delàde ce seuil, la gravité de l’effet croît en fonction de l’augmentation de la dose.
En général, des doses aiguës supérieures à 50 Gy endommagent le système
nerveux central de manière si délétère que la mort survient généralement dansles jours qui suivent. Même à des doses inférieures à 8 Gy, les personnes présentent des symptômes de maladie attribuable aux rayonnements ou syndrome
d’irradiation aiguë, qui peut se manifester par des nausées, des vomissements,
des diarrhées, des crampes intestinales, une salivation excessive, une déshydratation, de la fatigue, de l’apathie, de la lassitude, des sueurs, de la fièvre,des maux de tête et une baisse de la pression artérielle. Le terme « aigu » serapporte à des problèmes médicaux survenant précocement après l’exposition,
contrairement à ceux qui se développent après une période prolongée. Les victimes peuvent cependant survivre avant de succomber une ou deux semaines
plus tard des suites de lésions gastro-intestinales. Des doses plus faibles nepeuvent pas occasionner des lésions gastro-intestinales, mais entraîner lamort quelques mois après, essentiellement à cause des dommages à la moelle
osseuse. Des doses encore plus faibles retardent l’apparition de la maladie etExposition accidentelle en médecine

La radiothérapie impliquel’administration de dosesélevées aux patients.
Par conséquent,la prévention deseffets aigus est une
priorité.

14

produisent des symptômes moins graves. Environ la moitié des ­personnes ayant
reçu des doses de 2 Gy souffrent de vomissements au bout de trois heures, maiscela reste rare pour des doses inférieures à 1 Gy.
Heureusement, la moelle osseuse et le reste du système hématopoïétique
ont une grande capacité naturelle à se régénérer. S’ils recoivent moins de 1 Gy,
ils peuvent donc guérir complètement. Cependant, on ne peut exclure un risqueaccru de développer une leucémie dans les années qui suivent. Si seule unepartie du corps est irradiée, il restera normalement suffisamment de moelle
osseuse saine pour recoloniser les zones endommagées. Les expérimentations
animales suggèrent que même si seulement 10 % de la moelle osseuse activeéchappe à ­l’irradiation, les chances de survie sont proches de 100 %.
Le fait que les rayonnements ionisants peuvent endommager directement
l’ADN des cellules est appliqué en médecine pour détruire intentionnellement
les cellules malignes dans le traitement des cancers. Ce traitement à base desradiations s’appelle la radiothérapie. La dose reçue en radiothérapie varie
selon le type et le stade d’évolution du cancer à traiter. Dans le cas de tumeurs
solides, les doses typiques sont comprises entre 20 et 80 Gy, ce qui entraînerait
un danger pour le patient si cette quantité était reçue en une seule dose. C’est
pourquoi les doses sont appliquées par fractions successives de 2 Gy maximum.
Ce fractionnement permet aux cellules des tissus sains de récupérer, alors que
les cellules cancéreuses sont détruites car elles sont généralement moins aptes
à s’auto-réparer après leur exposition aux rayonnements.

Effets sur la santé à long terme
Les effets à long terme surviennent longtemps après l’exposition. En général,la plupart des effets à long terme sont également des effets stochastiques, pourlesquels la probabilité d’apparition dépend de la dose reçue. Ces effets seraientattribuables aux modifications du matériel génétique d’une cellule suite à une
exposition aux rayonnements. Parmi les effets à long terme, on peut citer lestumeurs solides et la leucémie qui se déclarent chez les personnes exposées,ainsi que les anomalies génétiques dont souffrent les enfants de personnes
ayant été exposées aux rayonnements. La fréquence d’apparition (et non pas lagravité) de ces effets dans une population augmente selon la dose reçue.
Les études épidémiologiques sont essentielles pour comprendre ­l’occurence
des effets à long terme suite à une exposition aux rayonnements. De telles études
sont basées sur des méthodes statistiques visant à comparer l­’apparition d’uneffet sur la santé (le cancer par exemple) au sein d’une population exposéepar rapport à une population non exposée. Si on observe une augmentation
QUE FAIT-NOUS LA RADIATION?

15

s­ ignificative de l’effet au sein de la population exposée, cela indique un lien
probable avec l’exposition aux rayonnements ionisants.
L’évaluation la plus importante sur le long terme de populations exposées
aux rayonnements ionisants est l’étude épidémiologique des survivants desbombardements atomiques. Il s’agit de l’étude la plus complète jamais réalisée en
raison du grand nombre de personnes, représentatives de la population en général, ayant reçu des doses d’intensité variable et réparties uniformément au seinde l’organisme. Les estimations des doses de rayonnement reçues par ce groupesont également assez bien connues. Jusqu’à présent, l’étude a révélé quelquescentaines de cas de cancer de plus par rapport au même groupe non exposé aux
rayonnements. Bon nombre des survivants des bombardements atomiques étant
encore en vie, les études se poursuivent afin d’en compléter l’évaluation.
CancerLe cancer est responsable d’environ 20 % de tous les décès et représente ladeuxième cause de mortalité (derrière les maladies cardiovasculaires) dans les
pays industrialisés. Environ 40 % des personnes de la population générale seront
atteintes d’un cancer à un moment de leur vie, même en l’absence d’exposition aux
rayonnements ionisants. Au cours de ces dernières années, les cancers les plus
répandus chez les hommes sont le cancer du poumon, de la prostate, le cancer
colorectal, le cancer de l’estomac et du foie ; chez les femmes, il s’agit du cancer dusein, du cancer colorectal, du cancer du poumon, du col de l’utérus et de l’estomac.

Nombre de cas

Apparition d’un cancer après une exposition aux rayonnements

Tumeurs
cancéreuses
solides(à l’exception
de lathyroïde)Leucémie

0

10

20

30

Nombre d’années après l’exposition

1640

Le développement du cancer est un processus complexe comprenant différents stades d’évolution. Un phénomène initiateur, affectant très probablement
une seule cellule, amorce le processus, mais il faut qu’il soit suivi d’autres événements pour que la cellule devienne maligne et que la tumeur grossisse. Le
cancer ne se manifeste que longtemps après le dommage initial, après un temps
de latence. La probabilité qu’un cancer apparaisse suite à une exposition aux
rayonnements ionisants est une préoccupation majeure et peut être calculée
pour un groupe donné si ce dernier était exposé à une dose de rayonnement
suffisamment élevée pour entraîner une augmentation de l’apparition du cancer
tout en tenant compte notamment des incertitudes statistiques. Le vrai rôle causal que jouent les rayonnements ionisants dans l’apparition d’un cancer restenéanmoins à approfondir.
La leucémie, le cancer de la thyroïde et le cancer des os se déclarent quelquesannées après l’exposition aux rayonnements, tandis que la plupart des autrescancers n’apparaissent qu’au-delà de 10 ans après l’exposition. Cependant,étant donné qu’il n’existe pas qu’un seul type de cancer qui soit exclusivement causé par l’exposition aux rayonnements ionisants, il est impossible dedistinguer une tumeur radio-induite d’autres tumeurs résultant de nombreuses
autres causes. Il est néanmoins important d’estimer la probabilité d’apparition du ­cancer après certaines doses de rayonnement afin de fournir une base­scientifique solide permettant de déterminer les limites d’exposition.
Les études portant sur les personnes ayant reçu des doses de rayonnement
à titre thérapeutique, les personnes exposées dans le cadre de leur travail etsurtout les survivants des bombardements atomiques constituent la base desconnaissances en matière de relation entre cancer et exposition aux rayonnements. Ces études couvrent un large échantillon de personnes ayant reçu desdoses de rayonnement sur plusieurs parties du corps et qui ont été suivies surune période raisonnablement longue. Mais certaines études présentent desinconvénients majeurs, principalement une distribution des classes d’âges différente de celle de la population générale ainsi que bon nombre de ces patientsétaient déjà malades au moment de l’exposition aux rayonnements et déjà
­traités pour leur cancer.
Plus important encore, la quasi-totalité des données sont basées sur l’étude
de personnes dont les tissus ont reçu des doses de rayonnement relativementélevées, de 1 gray ou plus, soit en une seule dose ou sur des périodes relativement courtes. Il existe peu d’information sur les effets de faibles doses après
une exposition étalée sur une longue période de temps. Notons plusieurs études
menées sur les effets d’une exposition dans une gamme de doses normalement
reçues par les personnes travaillant en présence de rayonnements ionisants.
QUE FAIT-NOUS LA RADIATION?

17

Mais il n’existe quasiment aucune information directe sur les conséquences del’exposition à laquelle le grand public est régulièrement soumis. Il faudrait quedes études suivent un grand nombre de personnes sur une longue période maiscela pourrait se révéler encore insuffisant pour observer une augmentation del’apparition de cancer par rapport aux taux de référence des cancers.
Après avoir mené des études complètes sur l’apparition de cancers chez lespopulations exposées aux rayonnements ionisants, l’UNSCEAR estime que lerisque de décéder d’un cancer suite à une exposition à une dose de rayonnement
supérieure à 100 mSv est d’environ 3 à 5 % par sievert.

Autres effets sur la santé
De fortes doses de rayonnements ionisants reçues au niveau cardiaqueaugmentent la probabilité de maladies cardiovasculaires (crises cardiaquespar exemple). Une telle exposition risque de se produire pendant les séances
de radiothérapie, bien que les techniques d’aujourd’hui réduisent les dosesreçues au niveau cardiaque. Il n’existe cependant aucune preuve scientifiquesuffisante pour conclure que l’exposition aux faibles doses de rayonnement
entraîne des maladies cardiovasculaires.
L’UNSCEAR a reconnu qu’il y avait une augmentation des cas de cataractes chezles membres des équipes d’intervention de Tchernobyl, probablement liée à defortes doses de rayonnement reçues au niveau du cristallin. L’UNSCEAR a égalementétudié les effets des rayonnements ionisants sur le système immunitaire chez lessurvivants des bombardements atomiques, chez les membres des équipes d’intervention à la centrale de Tchernobyl et chez les patients traités par radiothérapie. Onévalue les effets des rayonnements sur le système immunitaire en estimant les variations du nombre de cellules ou en utilisant diverses analyses biologiques. De fortes
doses de rayonnement inhibent le système immunitaire principalement à cause desdommages provoqués sur les lymphocytes. Leur réduction constitue un indicateur
précoce pour déterminer la dose de rayonnement après une exposition aiguë.

Effets sur la descendance
Si les cellules reproductrices, le sperme ou les ovules sont endommagés parle rayonnement, cela peut causer des effets génétiques héréditaires chez les descendants. Les rayonnements ionisants peuvent aussi atteindre directement unembryon ou un fœtus en cours de développement dans l’utérus de leur mère. Il
est important de faire la distinction entre l’exposition aux rayonnements ionisantschez les adultes, chez les enfants et chez les embryons/fœtus. L’UNSCEAR a menédes études complètes sur les effets sur la santé dans chacun de ces groupes, ycompris sur les effets héréditaires.

18

Effets sur les enfants
Les effets sur les êtres humains dépendent de plusieurs facteurs physiques.
En raison de leurs différences anatomiques et physiologiques, les effets de l’exposition aux rayonnements chez les adultes et les enfants diffèrent. Étant donné
que le corps des enfants est plus petit et qu’ils sont donc moins protégés par lestissus environnants, la dose reçue par leurs organes internes sera supérieure àcelle d’un adulte pour une même exposition externe. Les enfants étant également de plus petite taille que les adultes, ils risquent de recevoir des doses plusélevées provenant de radionucléides déposés au sol.
En ce qui concerne l’exposition interne chez les enfants, en raison de leurplus petite taille et du fait que leurs organes sont plus rapprochés les uns desautres, les radionucléides concentrés dans un organe risquent d’irradier unplus grand nombre d’autres organes que chez l’adulte. De nombreux autres facteurs liés à l’âge et relatifs au métabolisme et à la physiologie font également
une différence sensible dans les doses reçues à des âges différents. Plusieurs
radionucléides sont particulièrement ­préoccupants quand il s’agit de l’exposition interne chez les enfants. Les rejets accidentels d’iode 131 radioactif constituent des sources potentielles d’exposition importante pour la thyroïde. Pourune même exposition, la dose reçue par la thyroïde d’un enfant en bas âge est
environ neuf fois supérieure à celle reçue par un adulte. Après l’accident de lacentrale nucléaire de Tchernobyl, des études ont confirmé le lien entre le cancer
de la thyroïde et l’iode 131 qui se concentre principalement dans cet organe.

Organes particulièrement radiosensibles chez les enfants
CerveauPeau

Thyroïde
Seins

Moelle osseuse

Les enfants exposés aux
rayonnements avant l’âgede 20 ans risquent
deux fois plus dedévelopper uncancer du cerveau queles adultes exposés à lamême dose. Un risquesimilaire a été observé
pour le cancer du seinlorsque les filles ont été
exposées avant l’âgede 20 ans.

QUE FAIT-NOUS LA RADIATION?

19

Des études épidémiologiques ont montré que les jeunes de moins de 20 ans
présentent un risque deux fois plus grand de développer une leucémie que lesadultes soumis à la même exposition. Les enfants de moins de 10 ans y sontparticulièrement sensibles ; certaines études suggèrent qu’ils présentent un
risque trois à quatre fois plus élevé de mourir d’une leucémie que les adultes.
D’autres études ont également montré que les filles exposées de moins de
20 ans risquent deux fois plus de développer un cancer du sein que les femmes
adultes. Les enfants sont plus susceptibles que les adultes d’être atteints d’uncancer après une exposition aux rayonnements ionisants, mais ce dernier peutse déclarer plus tard, à un âge où il est normal de voir apparaitre un cancer.
L’UNSCEAR a examiné des données scientifiques indiquant que l’apparitiond’un cancer chez les enfants varie davantage que chez les adultes en fonction
du type de tumeur, ainsi que de l’âge et du sexe de l’enfant. Le terme de radiosensibilité, quand on parle de l’induction du cancer, se rapporte au taux detumeurs causées par les rayonnements ionisants. Des études portant sur lesdifférences de radiosensibilité entre les adultes et les enfants ont conclu que
ces derniers sont plus sensibles au développement de cancers de la thyroïde,du cerveau, de la peau, du sein et de la leucémie.
Les différences des effets à court terme sur les enfants ayant reçu de fortes
doses (comme celles reçues en radiothérapie) sont complexes et peuvent s’expliquer par l’interaction des différents tissus et les mécanismes biologiques.

Voies d’exposition des embryons aux rayonnements
Exposition internedue à l’ingestion, par lamère, de produits
radiopharmaceutiques ou
d’aliments solides ou liquides
radioactifs (contaminés).
Exposition externe,
par exposition de la mère
à des rayons X ou desrayons gamma.

rayons X ou rayons gamma20

Si l’exposition a eu lieu pendant l’enfance, certains effets sont plus évidentsqu’à l’âge adulte (par exemple les anomalies du cerveau, cataractes et nodules
thyroïdiens) ; il existe aussi quelques effets pour lesquels les ­tissus d’un enfantsont plus résistants (poumons et ovaires par exemple).

Effets sur l’enfant à naître
Un embryon ou un fœtus peut être exposé à des substances radio­actives
transférées par la mère à travers les aliments et la boisson (exposition interne)ou directement soumis à une exposition externe. Puisque le fœtus est protégé
par l’utérus, la dose de rayonnement reçue tend à être inférieure à la dose reçue
par la mère dans la plupart des cas d’exposition aux rayonnements ionisants.
Cependant, l’embryon et le fœtus sont particulièrement sensibles aux rayonnements ionisants et les conséquences sur leur santé peuvent être graves,même à des doses de rayonnement inférieures à celles affectant directementla mère. Ces conséquences incluent notamment un retard de croissance, des­malformations, des anomalies du fonctionnement cérébral et le cancer.
Le développement intra-utérin des mammifères peut se décomposer en trois
grands stades. Il est reconnu que les rayonnements sont capables de tuer unembryon dans l’utérus au cours du premier stade, qui dure de la conception
jusqu’au moment où l’embryon se fixe à la paroi utérine, et qui correspond aux
deux premières semaines de grossesse chez les humains. Il est très difficiled’étudier ce qui se passe à ce stade ; les données provenant essentiellementd’expérimentations animales confirment néanmoins l’effet mortel sur l’embryon
exposé au premier stade de son développement à des doses de rayonnement
dépassant certains seuils.
Pendant le stade suivant, entre la deuxième et la huitième semaine chezles humains, le danger principal réside dans le fait que les rayonnements vont
entraîner des malformations d’organes pendant leur croissance, voire la mort
au moment de la naissance. Les expérimentations animales ont prouvé que desorganes (comme les yeux, le cerveau et le squelette) sont particulièrement sujets
aux malformations s’ils sont irradiés au moment précis de leur développement.
Après la huitième semaine, c’est-à-dire au début du troisième et dernier stadede la grossesse, l’atteinte la plus grave semble survenir au niveau du système
nerveux central. De grands progrès ont été accomplis dans la compréhension
des effets de l’exposition aux rayonnements ionisants sur le cerveau des enfants
avant la naissance. Prenons comme exemple les enfants des survivants desbombardements atomiques, 30 sur 1 600 des enfants ayant été exposés avant lanaissance à une dose de 1 Gy ont souffert de déficiences intellectuelles graves.
QUE FAIT-NOUS LA RADIATION?

21

Il y a eu une polémique sur le lien entre l’exposition aux rayonnements ionisantsau stade embryonnaire et l’apparition d’un cancer plus tard dans la vie. Les expérimentations animales n’ont pas permis de démontrer ce lien de manière formelle.
L’UNSCEAR a voulu estimer le risque encouru par les enfants à naître d’être affectéspar des effets de l’irradiation, tels que la mort, les malformations, les déficiences
intellectuelles et le cancer. Il a conclu que moins de 2 ‰ des enfants nés vivants
ayant été exposés à une dose de 0,01 Gy pendant la grossesse risquent d’être­affectés, comparé aux 6 % qui souffriront naturellement des mêmes conséquences.
Effets héréditaires
Les rayonnements sont susceptibles de modifier les cellules chargées detransmettre les informations génétiques aux descendants et risquent ainsi decauser des anomalies génétiques. L’étude de ces anomalies est rendue difficile
par le manque d’information sur le type d’anomalies génétiques dont souffrent
les êtres humains après une exposition aux rayonnements. En effet, d’une part,il faut attendre plusieurs générations avant de pouvoir faire le compte total d’effets héréditaires déclarés, et d’autre part, il serait impossible de distinguer ces
effets de ceux liés à d’autres causes, comme c’est le cas avec le cancer.
De nombreux embryons et fœtus gravement affectés ne survivent pas. Selon
les estimations, la moitié des fausses couches sont dues à des anomalies génétiques. Même s’ils survivent à la naissance, les bébés atteints d’anomalies
génétiques présentent cinq fois plus de risques de décéder avant l’âge de 5 ans
que les enfants normaux.
Les effets héréditaires entrent dans deux grandes catégories : les aberrations
chromosomiques affectant le nombre ou la structure des chromosomes et les
mutations des gènes eux-mêmes. Ils peuvent apparaître dans les générations­suivantes, mais ce ne sera pas toujours le cas.
Les études sur les enfants dont les parents ont survécu aux bombardements atomiques n’ont pas permis de faire ressortir d’effets héréditaires observables. Ceci
ne signifie pas qu’aucun dommage n’a été occasionné, mais simplement qu’une
exposition modérée aux rayonnements sur un groupe de population relativement
important n’a pas eu d’incidence observable. Des études expérimentales sur desplantes et des animaux exposés à de fortes doses de rayonnement ont pourtant
clairement démontré que les rayonnements peuvent avoir des effets héréditaires.
Il y a de grandes chances que cela s’applique également aux êtres humains.
L’UNSCEAR s‘est concentré uniquement sur les effets héréditaires graves et a
estimé le risque total à environ 0,3 à 0,5 % par gray (ce qui correspond à moins22

de 10 % de la probabilité d’apparition d’un cancer mortel) pour la première
génération qui suit l’exposition aux rayonnements.

2.2. Effets sur les animaux et les plantes
On accorde aujourd’hui plus d’attention qu’auparavant aux effets de l’exposition aux rayonnements ionisants sur les animaux et les plantes. Au cours desdernières décennies, on s’accordait à dire que si la vie humaine était correctement protégée, il en allait de même pour les plantes et les animaux. L’UNSCEARa évalué les effets de l’exposition aux rayonnements ionisants sur les plantes et
les animaux, et les études ont révélé qu’une dose théorique comprise entre 1 et
10 Gy ne devrait pas causer d’effets sur les populations animales et végétales, etque les réponses individuelles à une exposition aux rayonnements variaient (lesmammifères étant les plus sensibles de tous les animaux). Les effets supposésêtre significatifs au niveau de la population concernent la fertilité, la mortalité
et l’induction de mutations. Les ­modifications au niveau de la reproduction,comme le nombre de descendants, constituent un indicateur plus sensible deseffets des rayonnements que la mortalité.
Les doses mortelles correspondent à des doses à partir desquelles 50 %des sujets exposés meurent. Pour les plantes exposées pendant un temps relativement court (aigu), les doses concernées commencent en dessous de 10 Gy
et vont jusqu’à 1 000 Gy. En général, les grandes plantes sont plus radiosensibles que les petites. Les doses mortelles sont comprises entre 6 et 10 Gy pourDoses mortelles aiguës pour certains animaux et plantes
VirusBactéries
Insectes
ReptilesPoissons
Plantes supérieures
Oiseaux
Mammifères

1

10

100

1 000

10 000

Dose mortelle aiguë (Gy)QUE FAIT-NOUS LA RADIATION?

23

les petits mammifères et environ 2,5 Gy pour les plus gros. Certains insectes,­bactéries et virus sont capables de tolérer des doses pouvant dépasser 1 000 Gy.
Une source principale de données a été l’observation des animaux et plantes
exposés aux rayonnements ionisants aux alentours de la centrale nucléaire deTchernobyl. L’UNSCEAR a étudié les voies par lesquelles l’environnement avait
été exposé et a mis au point de nouvelles approches pour évaluer les effets
potentiels d’une telle exposition.
L’UNSCEAR a récemment estimé les doses et les effets associés à une exposition aux rayonnements ionisants sur un éventail d’animaux et de plantes aprèsl’accident de la centrale nucléaire de Fukushima-Daiichi, et en a conclu que les
expositions étaient, de manière générale, trop faibles pour permettre l’observation d’effets aigus. Cependant, les modifications au niveau des biomarqueurs,
indicateurs d’une maladie particulière ou de l’état physiologique d’un organisme(en particulier chez les mammifères) ne pouvaient être exclus, mais leur significativité pour l’intégrité de la population de ces organismes est demeurée incertaine.
Il est important de noter que les mesures de protection et de correction prises
pour réduire l’exposition de l’homme aux rayonnements ionisants peuvent avoir
un impact beaucoup plus large. Par exemple, ces mesures peuvent affecter lesbiens et services environnementaux, les ressources utilisées dans l’agriculture,la sylviculture, la pêche et le ­tourisme, ainsi que les commodités utilisées dansle cadre d’activités spirituelles, culturelles et de loisirs.

2.3. Relation entre la dose de rayonnement et les effets
En résumant la relation entre la dose de rayonnement et les effets sur lasanté, l’UNSCEAR a souligné l’importance de la distinction entre les observations d’effets existants sur la santé des populations exposées et les p­ révisions
théoriques des effets éventuels à venir. Dans les deux cas, il est important detenir compte des incertitudes et des inexactitudes dans les mesures de rayonnement, les considérations statistiques ou autres facteurs.
Dans l’état actuel des connaissances, les effets observés sur la santé nepeuvent être attribués avec certitude à l’exposition aux rayonnements que si leseffets précoces (tels que les brûlures cutanées) qui surviennent habituellementchez des individus ayant reçu de fortes doses supérieures à 1 Gy sont effectivement constatés. De telles doses sont possibles lors d’accidents radiologiques,comme celles reçues par les équipes d’intervention à la centrale de Tchernobylou par des patients suite à des accidents de radiothérapie.

24

QUE FAIT-NOUS LA RADIATION?

25

100%

0%
FaibleModérée

Limitations statistiques

Doses imputables au rayonnement
Doses absorbées par la thyroïde
naturel, doses d’exposition professionnelle chez les enfants de Tchernobyl

Très faible

Biologiquement plausible

Risque accru de cancer
d’environ 5 % par Sv

Statistiquement observable dans les populations(épidémiologie)

Pompiers
de Tchernobyl

Élevée

Dose

Cliniquement observablechez les individusBrûlures,syndrome d’irradiation
et mortRapport entre les doses de rayonnement et les effets sur la santéProbabilité d’effetCertaines méthodes épidémiologiques permettent d’attribuer l’augmentation de la fréquence d’effets à long terme (comme le cancer) chez une population exposée à des doses de rayonnement modérées à condition que cette augmentation observée soit suffisamment élevée pour en annuler les incertitudes.
Il n’existe cependant aucun biomarqueur permettant de différencier un cancer
causé par une exposition aux rayonnements ionisants d’un cancer induit pard’autres facteurs.
Dans le cas de faibles, voire de très faibles doses de rayonnements —comme c’est le plus souvent le cas lors d’une exposition environnementale etprofessionnelle —, aucune confirmation quant à une variation dans les risques
sanitaires à long terme n’a pu être apportée, compte tenu des incertitudes­statistiques et autres. Cependant, de tels effets ne peuvent être écartés.
Quant aux effets potentiels à venir, on sait comment estimer la probabilitéd’apparition de ces effets pour des doses élevées et modérées. Mais pour lesdoses faibles voire très faibles, il est nécessaire de formuler des hypothèses et derecourir à des modèles mathématiques pour estimer la probabilité d’apparitiond’effets sur la santé, ce qui donne des valeurs très incertaines. Par conséquent,l’UNSCEAR a décidé, pour les doses de rayonnement faibles et très faibles, dene pas recourir à de tels modèles pour prévoir le nombre d’effets sanitaires etde décès, suite par exemple aux accidents de Tchernobyl et Fukushima-Daiichi,
en raison des incertitudes trop importantes inhérentes à ces évaluations. Ces
calculs peuvent néanmoins être utiles dans le cadre de comparaisons dans ledomaine de la santé publique ou de définition des mesures de protection contre
les rayonnements ionisants, à condition de tenir compte des incertitudes et debien expliquer les limites.

26

3. D’OU VIENT LA RADIATION?
Nous sommes constamment exposés aux rayonnements provenant desources différentes. Toutes les espèces vivantes sur la Terre ont existé et évoluédans des environnements où elles ont été exposées à des rayonnements issus
du milieu naturel. Plus récemment, les hommes et autres organismes ont été
exposés à des sources artificielles développées durant le siècle d­ ernier. Plusde 80 % de notre exposition provient de sources naturelles et seulement 20 %de sources artificielles, principalement d’applications médicales utilisant les
rayonnements ionisants. Dans la présente publication qui met l’accent sur lerayonnement reçu par le grand public, l’exposition aux rayonnements ionisantsest classée selon sa source. Pour satisfaire aux prescriptions réglementaires(concernant par exemple la radioprotection), l­’exposition aux rayonnements
ionisants est abordée pour différents groupes. Des informations complémentaires sont fournies ici sur les patients exposés dans le cadre médical et sur lespersonnes exposées au travail.
Il est également possible de classer l’exposition aux rayonnements selon
le mode d’irradiation. Les substances radioactives et les rayonnements issus
de l’environnement peuvent irradier notre corps de l’extérieur : c’est ce qu’on
appelle une exposition externe. Nous pouvons également inhaler ces substances présentes dans l’air, les avaler par l’intermédiaire de l’eau ou de la nourriture, ou encore les absorber par la peau et les plaies, pour nous irradier del’intérieur : il s’agit d’une exposition interne. On considère globalement que lesdoses provenant d’une exposition interne et externe sont quasiment identiques.

Répartition mondiale de l’exposition aux rayonnements
Art
ific
iel
le

Cosmique | 13%

Médical | 20%

Doses

Sol | 16%

es
tern
ex

Radon | 42%

Dos
es

ernes
int
Alimentation | 9%

D’OU VIENT LA RADIATION?

27

3.1. Sources naturelles
Depuis sa création, l’environnement sur Terre a été exposé aux rayonnements
provenant de l’espace et des matières radioactives présentes dans la croûte et lenoyau terrestre. Il est impossible d’échapper à l’exposition de ces sources naturelles qui représentent en réalité la majorité des cas d’exposition aux rayonnements ionisants de la population mondiale. La dose efficace moyenne annuellepar personne est d‘environ 2,4 mSv et varie d‘environ 1 à plus de 10 mSv selon
le lieu d‘habitation. Les bâtiments peuvent retenir un gaz radioactif spécifique,le radon, ou encore les matériaux du bâtiment lui-même peuvent contenir desradionucléides qui augmentent l’exposition aux rayonnements ionisants. Bienque ces sources soient naturelles, notre exposition peut être modifiée par leschoix que nous f­aisons, par exemple notre lieu et mode de vie ou notre nourriture.

Sources cosmiques
Les rayons cosmiques représentent la principale source naturelle d’exposition externe aux rayonnements ionisants. La majorité de ces rayons proviennent
de l’espace interstellaire lointain ; certains sont émis par le soleil lors d’éruptions solaires. Ils irradient directement la Terre et entrent en interaction avec
l’atmosphère, produisant différents types de rayonnement et de substances
radioactives. Ils représentent la source de rayonnement dominante dansl’espace. Bien que l’atmosphère et le champ magnétique terrestres réduisentconsidérablement le rayonnement cosmique, certaines parties du globe sontplus exposées que d’autres. Puisque le rayonnement cosmique est dévié par leDoses annuelles de rayonnement cosmique*
Navette spatiale
Mont Everest~350 km
8,8 km300
mSv

20 mSvAvion jumbo~10 kmMont Blanc
4,8 km3 mSv

Lhassa(Tibet)3,7 km
1,8 mSv

18 mSvVille deMexico2,3 km1 mSv

EmpireState Building
450 m
0,5 mSv

Niveau
de la
mer
0,36
mSv

* Exposition hypothétique d’un an.

28

champ magnétique aux pôles Nord et Sud, ces régions reçoivent davantage derayonnement que les régions équatoriales.
De plus, le niveau d’exposition augmente avec l’altitude, étant donné qu’il
y a moins d’air pour servir d’écran. Les personnes habitant au niveau de la mer
reçoivent en moyenne une dose efficace annuelle d’environ 0,3 mSv en provenancedes sources cosmiques de rayonnement, ce qui représente environ 10 à 15 % deleur dose totale provenant de sources naturelles. Les personnes vivant au-dessusde 2 000 mètres reçoivent plusieurs fois cette dose. A bord des avions, les passagers peuvent être exposés à des doses encore plus élevées puisque l’exposition
au rayonnement cosmique dépend non seulement de l’altitude mais aussi de ladurée du vol. Par exemple, à une altitude de croisière, la dose efficace moyenne
est de 0,03 à 0,08 mSv pour un vol de 10 heures. Autrement dit, un vol aller-retour
New York-Paris expose une personne à environ 0,05 mSv. Ceci correspond à peu
près à la dose efficace qu’un patient reçoit pendant une radiographie pulmonairede routine. Même si les doses efficaces estimées reçues individuellement par lespassagers d’un vol restent relativement faibles, les doses collectives peuvent êtreassez élevées vu le grand nombre de passagers et de vols à travers le monde.
EXPOSITION SUR LE LIEU DE TRAVAIL
Les doses provenant de sources cosmiques sont particulièrement importantes
pour les personnes qui prennent souvent l’avion comme les pilotes et le personnel de cabine qui reçoivent en moyenne environ 2 à 3 mSv par an. Les doses ont
été également mesurées dans le cadre de missions spatiales. Pour les missions
courtes, ces doses vont de 2 à 27 mSv, selon l’activité solaire. En revanche, surune mission de quatre mois vers la Station spatiale internationale, un astronauteen orbite autour de la Terre à 350 km reçoit une dose efficace d’environ 100 mSv.

Sources terrestres
Sol
Tout ce qui se trouve à la surface de la Terre et dans le noyau terrestre
contient des radionucléides primordiaux. Ces radionucléides à vie très longue
que l’on trouve dans le sol, comme le potassium-40, l’uranium-238 et le thorium 232, ainsi que les radionucléides issus de leur désintégration, commele radium -226 et le radon-222, ont commencé à émettre des rayonnements
avant même la formation de la Terre. Selon les calculs de l’UNSCEAR, chaquepersonne sur la Terre reçoit en moyenne une dose efficace annuelle d’environ
0,48 mSv liée à l’exposition externe aux sources terrestres.
D’OU VIENT LA RADIATION?

29

Cette exposition externe varie considérablement d’un endroit à un autre. Desétudes menées en France, en Allemagne, en Italie, au Japon et aux États-Unis suggèrent par exemple qu’environ 95 % de leur population vit dans des zones où la doseannuelle moyenne externe varie de 0,3 à 0,6 mSv. Cependant dans certaines régions,les habitants peuvent recevoir des doses supérieures à 1 mSv par an. Il existe d’autres
endroits dans le monde où l’exposition aux rayonnements ionisants provenant desources terrestres est encore plus élevée. Par exemple, sur la côte du Kerala au sudouest de l’Inde, une bande de terre fortement peuplée de 55 kilomètres contient dessables riches en thorium, et les habitants y reçoivent en moyenne 3,8 mSv par an. Il
existe d’autres régions à haut niveau de rayonnement naturel terrestre, notamment
au Brésil, en Chine, en Iran, à Madagascar et au Nigeria.

Gaz radon
Le radon 222 est un radionucléide sous forme de gaz qui émane normalement
du sol. Il est produit par la série de désintégration de l’uranium-238 présent dansles roches et le sol de la Terre. En cas d’inhalation, certains produits de désintégration à vie courte du radon, principalement le polonium-218 et 214, sont retenus dansles poumons et irradient les cellules des voies respiratoires par émission de particules alpha. Le radon est donc une des causes principales de cancer du poumonchez les fumeurs et les non-fumeurs ; les fumeurs sont néanmoins beaucoup plus
­vulnérables en raison de la forte interaction entre le tabac et l’exposition au radon.
Le radon est présent partout dans l’atmosphère et peut s’infiltrer directement dans les bâtiments par les caves et les planchers, où sa concentration,
c’est-à-dire le nombre de désintégrations par mètre cube et par seconde, risqued’augmenter et de s’accumuler. Surtout lorsque les maisons sont chauffées, l’air
chaud monte et s‘échappe par le haut de la maison à travers les fenêtres ou lesfissures, ce qui crée une zone de basse pression au rez-de-chaussée et au soussol. Ceci entraîne alors à partir du sous-sol une aspiration active du radon, qui
remonte à travers les fissures et les fuites (par exemple autour des branchements
de tuyauterie) en bas de la maison.
La concentration mondiale moyenne de radon à l’intérieur des bâtiments
est d’environ 50 Bq/m3. Cette moyenne cache cependant une grande variabilité d’un endroit à l’autre. En général, les concentrations nationales moyennes
varient énormément, de moins de 10 Bq/m3 à Chypre, en Égypte et à Cuba àplus de 100 Bq/m3 en République tchèque, en Finlande et au Luxembourg. Dans
certains pays comme le Canada, la Suède et la Suisse, certaines habitations
contiennent des concentrations de radon entre 1 000 et 10 000 Bq/m3. Mais la
proportion de ces habitations à haut niveau de concentration reste très faible.
Parmi les facteurs expliquant cette variation, on peut citer la géologie locale

30

sous-jacente, la perméabilité du sol, le type de matériaux de construction utilisé
et la ventilation des bâtiments.

Voies de pénétration du radon dans les bâtiments
Pression
atmosphériqueRadon
dans lesol

Tuyaux etaccessoiresde plomberie

Fissures
Fissures et cavités
dans les planchers

Porositédes sols

La ventilation, qui dépend du climat, est un facteur particulièrement important. Si les bâtiments sont bien ventilés, comme c’est le cas dans les pays declimat tropical, l’accumulation de radon sera probablement limitée. Par contre,
dans les pays de climat tempéré ou froid, où les habitations ont tendance à êtremoins bien ventilées, les concentrations de radon peuvent augmenter considérablement. Par conséquent, l’effet d’une ventilation réduite doit être prisen compte lors de la conception de bâtiments énergétiquement efficaces. De
vastes programmes de mesure ont été menés dans de nombreux pays pour soutenir la mise en œuvre de mesures destinées à réduire les concentrations deradon à l’intérieur des bâtiments.
Le niveau de radon dans l’eau est généralement très faible mais certaines
sources d’approvisionnement, comme les puits profonds à Helsinki (­Finlande)et à Hot Springs dans l’Arkansas (États-Unis), présentent des concentrations
très élevées. La présence de radon dans l’eau peut contribuer à une augmentation de la concentration de radon dans l’air, en particulier sous la douche.
Mais d’après les conclusions de l’UNSCEAR, la part du radon absorbé dans l’eau
potable est faible par rapport au radon inhalé. ­L’UNSCEAR estime que la dose
efficace annuelle moyenne de radon est de 1,3 mSv, ce qui représente près de lamoitié de ce que le public reçoit en provenance de toutes les sources naturelles.
D’OU VIENT LA RADIATION?

31

EXPOSITION SUR LE LIEU DE TRAVAIL
Sur certains lieux de travail, l’inhalation de radon représente la part dominante del’exposition aux rayonnements ionisants des travailleurs. Le radon est la source
principale d’exposition aux rayonnements dans les mines souterraines de tous
types. La dose efficace annuelle moyenne est d’environ 2,4 mSv pour un mineurde charbon et environ 3 mSv pour les autres mineurs. Dans l’industrie nucléaire,la dose efficace annuelle moyenne pour un travailleur est d’environ 1 mSv, due
principalement à l’exposition au radon lors de l‘extraction d’uranium.

Sources dans les aliments
Les aliments et les boissons peuvent contenir des radionucléides ­primordiaux
et autres, principalement en provenance de sources ­naturelles. Ces radionucléides
peuvent être transférés aux plantes puis aux animaux à partir des roches et minéraux
présents dans le sol et l’eau. Les doses varient selon les concentrations de radionucléides dans la nourriture et l’eau, mais aussi selon les habitudes alimentaires locales.
Par exemple, le poisson et les crustacés contiennent des niveaux relativementélevés de plomb-210 et de polonium-210, par conséquent les gros consommateursde fruits de mer sont susceptibles de recevoir des doses plus élevées que la population en général. Des doses plus élevées sont également reçues par les habitants desrégions arctiques qui consomment de grandes quantités de viande de renne. Lesrennes dans l‘Arctique présentent des concentrations relativement élevées de polonium-210 provenant du lichen qu‘ils broutent. Selon les estimations de l’UNSCEAR,la dose efficace moyenne provenant de sources naturelles et présente dans les­aliments et les boissons est de 0,3 mSv, surtout en raison de la présence du­potassium-40 et des radionucléides des séries de l’uranium-238 et du thorium-232.
Des radionucléides de sources artificielles peuvent également être présents
dans les aliments. Néanmoins, la contribution à la dose des rejets autorisés deces radionucléides est généralement négligeable.

3.2. Sources artificielles
Les utilisations des rayonnements ionisants ont considérablement augmenté
au cours des dernières décennies, au fur et à mesure que les scientifiques ont
appris à maîtriser l’énergie de l’atome pour diverses applications. Du militaireau médical (traitement du cancer par exemple) et de la production d’électricité
aux applications domestiques (comme les détecteurs de fumée), ces sources
artificielles viennent s’ajouter à la dose de rayonnement provenant des sources
naturelles et reçue par les individus et la population en général.

32

Les doses individuelles venant des sources artificielles varient énormément.
La plupart des gens reçoivent une dose relativement faible de ces sources, mais
certaines personnes reçoivent plusieurs fois la dose moyenne. De manière
générale, les sources de rayonnement artificielles sont bien contrôlées par desmesures de radioprotection.

Utilisations médicales
L’utilisation de rayonnements en médecine pour diagnostiquer et traiter certaines maladies joue un rôle tellement important qu’elle représente aujourd’hui, etde loin, la principale source artificielle d’exposition dans le monde. En moyenne,
elle compte pour 98 % de l’ensemble des expositions provenant de sources artificielles et, après les sources naturelles, représente le deuxième plus important
contributeur à l’exposition de la population à l’échelle mondiale, soit environ 20 %du total. La plupart de ces expositions ont lieu dans les pays industrialisés, quidisposent d’un plus grand nombre de ressources en matière de soins médicaux
et où, par conséquent, l’équipement radiologique est plus largement utilisé. Dans
certains pays, cette utilisation a même fait que la dose efficace moyenne annuelleliée à l’usage médical était semblable à celle provenant de sources naturelles.

Doses efficaces moyennes par personne aux États-Unis (2007)
Toutes les autres 0,14 mSv
Radiologie interventionnelle
0,40 mSvl d e l’ e x p o s

on

i ti

Médecine nucléaire
0,80 mSv

Sources naturelles
3,1 mSv

Tot
aRadiographie diagnostique
0,30 mSv

médical e 3 m Sv

Tomodensitométrie 1,5 mSv

Il existe des différences considérables entre les expositions médicales et laplupart des autres types d’exposition. L’exposition médicale ne concerne généralement qu’une partie du corps, alors que les autres expositions concernent
souvent le corps entier. En outre, la répartition des âges des patients couvre
D’OU VIENT LA RADIATION?

33

normalement une fourchette d’âges plus élevée que celle de la population
générale. De plus, les doses provenant d’une exposition médicale doivent êtrecomparées avec prudence à celles provenant des autres sources, étant donné
que les patients bénéficient directement de leur exposition.
L’urbanisation croissante, conjuguée à l’amélioration progressive du niveau
de vie, signifie inévitablement qu’un plus grand nombre de personnes ont
accès aux soins de santé. En conséquence, la dose à laquelle la population est
exposée par l’intermédiaire des applications médicales continue d’augmenterà l’échelle mondiale. L’UNSCEAR recueille régulièrement des données sur lesinterventions diagnostiques et thérapeutiques. D’après l’étude qu’il a menéepour la période 1997-2007, environ 3,6 milliards d’interventions médicales
radiologiques ont été faites chaque année sur la planète, comparativement aux
2,5 milliards d’interventions recensées lors de la période d’étude précédente de1991-1996, soit une augmentation de près de 50 %.
Les principales catégories générales de pratiques médicales nécessitant l’utilisation du rayonnement sont la radiologie (y compris la radiologie interventionnelle),la médecine nucléaire et la radiothérapie. Les autres utilisations qui ne sont pas
couvertes par les évaluations régulières du Comité UNSCEAR comprennent les programmes de dépistage médical ainsi que la participation bénévole à des ­programmesde recherche médicale, biomédicale, diagnostique ou thérapeutique.
La radiographie diagnostique consiste en l’analyse d’images obtenues au moyen
de rayons X, comme la radiographie ordinaire (p.ex. la radiographie thoracique ou
dentaire), la radioscopie (p.ex. lors d’un repas baryté ou d’un lavement baryté) et la
tomodensitométrie (TDM). Les techniques d’imagerie qui utilisent un rayonnement
non ionisant, comme la tomographie par ultrasons ou à résonance magnétique, nesont pas pris en compte par le Comité UNSCEAR. La radiologie interventionnelle fait
appel à des procédures guidées par imagerie peu invasive pour diagnostiquer ettraiter des maladies (p.ex. pour guider un cathéter dans un vaisseau sanguin).
En raison de l’utilisation plus large de la TDM et de la dose importantepar examen, la dose efficace moyenne mondiale liée aux interventions deradio­graphie diagnostique a presque doublé, passant de 0,35 mSv en 1988
à 0,62 mSv en 2007. D’après la dernière étude du Comité UNSCEAR, la TDM
représente désormais 43 % de la dose collective totale liée à la radiologie. Ces
chiffres varient d’une région à l’autre. Environ deux tiers de toutes les interventions radio­logiques sont pratiquées sur 25 % de la population mondiale vivant
dans les pays industrialisés. Pour les 75 % de la population mondiale restante,
la fréquence annuelle de ces interventions est restée relativement constante,même pour un simple examen radiographique dentaire.

34

Exposition mondiale causée par la radiologie (1988–2008)
DOSE EFFICACE COLLECTIVE(1 000 homme Sv)

5 000
4 000

4 000
3 000
2 000

1 800

1 600

1988

1993

2 300

1 000
0
2000

2008

ENQUÊTE UNSCEAR

La médecine nucléaire consiste à introduire des substances radioactives
non scellées (c.-à-d. solubles et non encapsulées) dans le corps, principalement pour obtenir des images qui fournissent des renseignements sur la structure ou la fonction d’un organe, et plus rarement pour traiter certaines maladies,comme l’hyperthyroïdie et le cancer de la thyroïde. En général, un radionucléide

Exposition mondiale causée par la médecine nucléaire
(1988–2008)
DOSE EFFICACE COLLECTIVE(1 000 homme Sv)

250
202

200
160

150

1993

2000

150
100

74

50
0
1988

2008

ENQUÊTE UNSCEAR

D’OU VIENT LA RADIATION?

35

est modifié pour former un produit radiopharmaceutique habituellement administré par voie intraveineuse ou orale. Ce produit se disperse ensuite dansl’organisme en fonction de ses caractéristiques physiques ou chimiques, rendant la détection par imagerie possible. Ainsi, le rayonnement émis par le radio­
nucléide présent dans l’organisme est analysé afin de ­produire des images dediagnostique ou afin de traiter des maladies.
Le nombre d’interventions en médecine nucléaire diagnostique a augmenté
dans le monde, passant d’environ 24 millions en 1988 à environ 33 millions
en 2007. Cette augmentation a entraîné une hausse considérable de la dose
efficace collective annuelle, qui est passée de 74 000 à 202 000 homme Sv. Les
utilisations thérapeutiques de la médecine nucléaire moderne augmentent également, touchant environ 0,9 million de patients par an à l’échelle mondiale.
De plus, l’utilisation de la médecine nucléaire est relativement inégale dans lemonde, 90 % des examens s‘effectuent dans les pays industrialisés.
La radiothérapie fait appel au rayonnement pour soigner certaines maladies,généralement le cancer, mais aussi les tumeurs bénignes. La radiothérapie externe
est le traitement du patient au moyen d’une source de rayonnement située à l’extérieure de son corps. On l’appelle également téléthérapie. Ce traitement utilise unappareil contenant une source très radioactive (généralement du cobalt-60) ou unappareil à haute tension produisant un rayonnement (ex. un accélérateur linéaire).
Le traitement peut également être administré en plaçant des sources radioactives
métalliques ou scellées, que ce soit temporairement ou définitivement, dans l’organisme du patient. Ce type de traitement se nomme curiethérapie.
À l’échelle mondiale, on estime à 5,1 millions le nombre de patients ayant ététraités annuellement à l’aide de la radiothérapie pendant la période 1997-2007,
soit une hausse par rapport à l’estimation de 4,3 millions de patients en 1988.
Environ 4,7 millions de patients ont été traités au moyen de la téléthérapie et
0,4 million par curiethérapie. Le quart de la population mondiale vivant dansles pays industrialisés a reçu 70 % des traitements de radiothérapie et 40 % desinterventions de curiethérapie.
EXPOSITION SUR LES LIEUX DE TRAVAIL
Comme le nombre total d’interventions médicales radiologiques a augmenté demanière importante au cours de la dernière décennie, le nombre de travailleursde la santé touchés a aussi augmenté, dépassant 7 millions de personnes avec
une dose efficace moyenne annuelle d’environ 0,5 mSv par travailleur. Le personnel médical travaillant dans les domaines de la radiologie interventionnelle et dela médecine nucléaire peut recevoir des doses supérieures à la dose moyenne.

36

Accidents liés aux utilisations médicales
Certaines utilisations médicales du rayonnement (radiothérapie, radiologieinterventionnelle et médecine nucléaire) exigent l’administration de doses élevées
aux patients. Lorsque ces interventions ne sont pas exécutées correctement, elles
peuvent provoquer de graves dommages, voire des décès. Ces risques ne concernent
pas seulement les patients, mais aussi les médecins et les autres membres dupersonnel travaillant à proximité. L‘erreur humaine est le plus souvent la cause deces accidents, comme par exemple l’administration de doses inexactes en raisond’erreurs dans le plan de traitement, l’utilisation inappropriée de l­’équipement etl’exposition du mauvais organe, même parfois du mauvais patient.
Bien que les accidents graves de radiothérapie soient rares, plus de 100 cas ont
été recensés. Le Comité UNSCEAR a examiné 29 accidents signalés depuis 1967 qui
ont causé la mort de 45 personnes et en ont blessé 613. Cependant, il est probableque certains décès et de nombreuses blessures n’aient jamais été signalées.
Tout comme la surexposition, la sous-exposition peut avoir de graves conséquences lorsque les patients reçoivent une dose de rayonnement insuffisantepour traiter une maladie mettant en péril la vie d’une personne. Les programmesd’assurance qualité permettent de maintenir des normes de pratique élevéeset cohérentes afin de minimiser le risque que de tels accidents se produisent.

Armes nucléaires
En 1945, aux derniers jours de la Seconde Guerre mondiale, deux bombes
atomiques ont été larguées sur les villes japonaises d’Hiroshima (le 6 août) et deNagasaki (le 9 août). L’explosion de ces deux bombes a entraîné la mort de prèsde 130 000 personnes. Ces événements demeurent les seuls cas d’utilisation
d’armes nucléaires au cours d’une guerre. Toutefois, après 1945, de nombreuses
armes nucléaires ont fait l’objet d’essais dans l’atmosphère, principalement
dans l’hémisphère Nord. Ces essais ont été les plus actifs durant la période de1952 à 1962. Au total, plus de 500 essais ont été effectués, correspondant à un
total de 430 mégatonnes d’équivalents en trinitrotoluène (TNT) ; le dernier de ces
essais a eu lieu en 1980. Des personnes du monde entier ont été exposées aux
retombées radioactives provenant de ces essais. Le Comité UNSCEAR a été fondé
en 1955 en réponse aux préoccupations soulevées concernant l’exposition desêtres humains et de l’environnement au rayonnement.
L’estimation de la dose efficace moyenne annuelle liée aux retombées radioactives mondiales provenant des essais d’armes nucléaires dans l’atmosphère était
à son sommet en 1963, à 0,11 mSv, avant de baisser à son niveau actuel d’environ
D’OU VIENT LA RADIATION?

37

DOSE EFFICACE ANNUELLE (mSv)

Dose mondiale moyenne par personne provenant desretombées des essais nucléaires
0,12
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02
0

1945

1955

1965

1975

1985

1995

2005

ANNÉE

0,005 mSv. À l’avenir, cette exposition ne baissera que progressivement car elle
est principalement liée au radionucléide à période longue qu’est le carbone 14.
Jusqu’à 50 % des retombées totales produites par ces essais en surface sesont déposées localement, dans un rayon de 100 km autour des sites d’essai.
Par conséquent, les personnes vivant à proximité de ces sites ont principalement
été exposées à des retombées atmosphériques locales. Cependant, comme ces
essais étaient menés dans des régions relativement éloignées, les populations
locales exposées étaient peu nombreuses et n’ont donc pas contribué de manière
importante à la dose collective mondiale. Néanmoins, les personnes qui vivaientsous le vent de ces sites d’essai ont reçu des doses bien supérieures à la moyenne.
En 1958, le premier rapport du Comité UNSCEAR a permis de jeter les
bases scientifiques sur lesquelles a été négocié le Traité interdisant les essais
d’armes nucléaires dans l’atmosphère, dans l’espace extra-atmosphérique etsous l’eau. Après la signature de ce Traité d’interdiction partielle des essais
nucléaires en 1963, environ 50 essais souterrains par an ont été faits jusqu’auxannées 1990 ; quelques autres ont aussi été effectués après cette date. La plupart de ces essais étaient d’une puissance bien inférieure à celles des essais
dans l’atmosphère, et tous les résidus radioactifs étaient généralement confinés, sauf lorsque des gaz étaient rejetés ou s’échappaient dans l’atmosphère.
Même si ces essais ont produit de très grandes quantités de déchets radioactifs,
ces résidus ne devraient pas entraîner l’exposition du public, car ils sont enfouis
à de grandes profondeurs et ont, pour l’essentiel, fusionné avec la roche hôte.

38Des préoccupations existent quant à la réutilisation des endroits ayant servi à
ces essais nucléaires (p.ex. à des fins de pâturage ou de culture), car certains sontaujourd’hui réutilisés. Les doses liées aux résidus radioactifs de certains sites, commedes aires localisées du site d’essais nucléaires de Semipalatinsk, dans le Kazakhstand’aujourd’hui, peuvent être considérables, tandis que d’autres sites, comme les atolls
de Mururoa et de Fangataufa en Polynésie française, les doses ne représentent pas
plus d’une fraction de l’exposition naturelle normale pour la population susceptible
d’occuper le site. À d’autres sites, comme les îles Marshall et à Maralinga, où les ÉtatsUnis et le Royaume-Uni ont respectivement mené certains de leurs essais, l’exposition
des personnes qui y vivent dépend de leur régime alimentaire et de leur style de vie.

Réacteurs nucléaires
Lorsque certains isotopes d’uranium ou de plutonium sont frappés par desneutrons, leur noyau se sépare en deux noyaux plus petits dans le cadre d’un
processus appelé fission nucléaire. Ce processus libère de l’énergie et deux
neutrons ou plus. Les neutrons ainsi libérés peuvent également frapper d’autres
noyaux d’uranium ou de plutonium et entraîner leur fission, libérant à leur tour
plus de neutrons qui peuvent ensuite entraîner la fission d’autres noyaux.
Cela s’appelle une réaction en chaîne. Ces isotopes sont normalement utiliséscomme combustible dans les réacteurs nucléaires, dans lesquels la réaction enchaîne est contrôlée de manière à l’interrompre si elle va trop vite.
L’énergie dégagée par la fission produite dans un réacteur nucléaire peutêtre utilisée pour produire de l’électricité dans les centrales nucléaires. Il existe
aussi des réacteurs de recherche qui servent à tester le combustible nucléaire
et différents types de matériaux, à faire des recherches en physique nucléaire
et en biologie et à produire des radionucléides qui seront utilisés en médecine
nucléaire et dans l’industrie. Bien qu’il y ait des différences entre ces types deréacteurs, tous deux exigent la mise en place de processus industriels commel’extraction de l’uranium et l’élimination des déchets radioactifs qui peuvent
entraîner l’exposition des travailleurs et du public.

Centrales nucléaires
La première centrale nucléaire de la planète utilisée à l’échelle industrielle, Calder Hall, a été construite en 1956 au Royaume-Uni. Depuis lors, la production d’électricité par les centrales nucléaires a considérablement augmenté. Malgré l’augmentation des mises hors service de réacteurs plus vieux, la production électrique desource nucléaire ne cesse de croître. À la fin de l’année 2010, environ 440 réacteursnucléaires étaient exploités dans 29 pays, fournissant environ 10 % de la productiond’électricité mondiale, et il y avait 240 réacteurs de recherche situés dans 56 pays.
D’OU VIENT LA RADIATION?

39

40

Mexique-2

Argentine-2

États-Unis-104

Canada-18

Brésil-2

Slovaquie -1

Afrique du Sud-2

Arménie-1

Hongrie-4

Espagne-8
Suisse-5

France-58

Royaume-Uni-19
Pays-Bas-1
Belgique-7
Allemagne-17

Bulgarie-2

Roumanie-2

Ukraine-15

Suède-10
Finlande-4

Slovaquie-4
République
tchèque-6

Centrales nucléaires dans le monde entier (2010)

Pakistan-2

Inde-19

Chine-19

Fédération de Russie-32

Républiquede Corée-21

Japon-54Même si la production d’électricité à partir d’énergie nucléaire est souvent
sujette à controverse, en condition d’exploitation normale, cette production
ne contribue que très faiblement à l’exposition mondiale au rayonnement. En
outre, les niveaux d’exposition au rayonnement diffèrent grandement d’un typed’installation à une autre, entre les divers emplacements et au fil du temps.
Les niveaux d’exposition liés aux rejets normaux provenant des réacteurs ont
eu tendance à baisser malgré l’augmentation de la production électrique descentrales. Cette baisse est due, d’une part, aux améliorations technologiques
et d’autre part, à la mise en place de mesures de radioprotection plus strictes.
En général, les rejets en provenance des installations nucléaires ne produisentque de faibles doses de rayonnement. La dose collective annuelle au sein despopulations vivant près des centrales nucléaires est estimée à 75 homme Sv. Par
conséquent, une personne vivant dans le voisinage d’une centrale nucléaire est
exposée en moyenne à une dose efficace annuelle d’environ 0,0001 mSv.
La principale composante de l’exposition au rayonnement liée à l’exploitation del’énergie nucléaire est l’extraction. L’extraction et la concentration de l’uranium produisent des quantités importantes de résidus miniers qui contiennent des niveaux élevés de radionucléides naturels. En 2003, la production mondiale d’ a atteint environ
deux millions de tonnes, tandis que la production de résidus connexes atteignait plusde deux milliards de tonnes. Les amas de résidus miniers actuels sont bien entretenus,
mais il existe un bon nombre d’anciens sites abandonnés, dont peu ont fait l’objet demesures ­d’assainissement. Le Comité UNSCEAR a estimé la dose collective annuelle
reçue par les groupes de population vivant autour des sites d’extraction et de concentration et des amas de résidus miniers à environ 50 à 60 homme Sv.
Le combustible usé provenant des réacteurs peut être retraité de manière à récupérer l’uranium et le plutonium en vue de leur réutilisation. La majorité du combustible usé est aujourd’hui conservé dans le cadre d’un stockage intermédiaire, mais
environ un tiers du combustible produit jusqu’à ce jour a été retraité. L’estimation dela dose collective annuelle liée au retraitement se chiffre entre 20 et 30 homme Sv.
EXPOSITION SUR LES LIEUX DE TRAVAIL
Dans l’industrie nucléaire, le rejet de radon dans les mines d’uranium souterraines contribue de façon importante à l’exposition professionnelle. L’extraction
et la concentration des minerais radioactifs qui peuvent contenir des niveaux élevés de radionucléides sont des activités répandues. La dose efficace moyenne
annuelle par travailleur dans l’industrie nucléaire a progressivement baissé
depuis les années 1970, passant de 4,4 mSv à 1 mSv aujourd’hui. Cette baisse est
principalement attribuable à la réduction importante de l’extraction d’uraniumet à l’utilisation de techniques d’extraction et de ventilation plus perfectionnées.
D’OU VIENT LA RADIATION?

41

42

à ciel ouvert ou dans des mines souterraines.

L’uranium naturel est extrait principalement

L’uranium est extrait du minerai
par broyage. Les résidus deviennent
des stériles miniers, contenant desradionucléides à vie longue en faibles
concentrations.

UF6

Pour être utilisé comme
combustible, l’uranium
passe par des opérations deDépôt dans descouches géologiques
profondes

le combustible usé, sont entreposés dansdes installations de stockage provisoires enattendant leur stockage définitif en couche
géologique profonde.

Les radioisotopes

Entreposage ensurface

Profondeur
faible ou
intermédiairedans des sites d’enfouissementpeu profonds.

Les déchets d’activité faible etmoyenne sont généralement entreposés

produits dans les
Les sous-produits radioactifs
réacteurs peuvent êtreréduisent l’efficacité duséparés pour êtrecombustible. Après une période
utilisés en médecinede 12 à 24 mois, le combustible
et dans l’industrie.
usé est retiré du réacteur.

des atomes d’uranium, qui libère
de l’énergie, ensuite utilisée pourchauffer l’eau.

Dans les réacteurs de recherche
et de puissance se produit laréaction de fission des noyaux

Les déchets de haute activité, y compris

usés produit de l’uranium et duplutonium qui peuvent être recyclés
en combustible après des opérations deconversion et d’enrichissement.

Le retraitement des combustibles

Lors de la fabrication des combustibles,
des crayons de combustible sontproduits, généralement à partir del’uranium contenu dans des pastilles
conversion, d’enrichissement
céramiques, insérées dans des tubes
et de raffinage.
métalliques.

Principaux procédés dans l’industrie nucléaire

Les déchets de faible activité et certains déchets de moyenne activité sontaujourd’hui stockés dans des installations près de la surface, alors qu’autrefois,
ils étaient parfois rejetés en mer. Les déchets de haute activité et le combustibleusé (s’ils ne sont pas retraités) sont quant à eux stockés, mais devront au final
être enfouis de façon définitive. L’évacuation appropriée des déchets ne devrait
pas entraîner d’exposition à la population, même dans un lointain avenir.

Accidents dans des installations nucléaires
Les niveaux d’exposition lors de l’exploitation normale des installations
civiles de l’industrie nucléaire sont très faibles. Cependant, certains accidents
graves ont eu lieu. Ces accidents ont fortement attiré l’attention du public etleurs conséquences ont été étudiées par le Comité UNSCEAR. L’installation derecherche de Vinča, en ex-Yougoslavie (1958), la centrale nucléaire de Three
Mile Island, aux États-Unis (1979) et l’installation de conversion du combustible
de Tokai-Mura, au Japon (1999) en sont trois exemples.
Entre 1945 et 2007, trente-cinq accidents radiologiques graves se sont­produits dans des installations nucléaires et ont entraîné de graves blessures
ou la mort d’employés ; sept accidents ont quant à eux provoqué des rejets
de substances radioactives à l’extérieur des sites ainsi qu’une exposition de lapopulation à des niveaux détectables. De graves accidents ont également eu
lieu dans des installations liées à des programmes d’armement nucléaire. À l’exclusion des accidents de Tchernobyl en 1986 et de Fukushima-Daiichi en 2011(abordés ci-après), 32 décès et 61 cas de blessures causées par le r­ayonnement
et exigeant des soins médicaux sont connus.
Avant l’accident de Tchernobyl, l’accident le plus grave ayant touché une installation civile était celui de la centrale nucléaire de Three Mile Island, qui a eu lieu
le 28 mars 1979. Une série d’événements a entraîné la fusion partielle du cœurdu réacteur. Cet accident a rejeté de grandes quantités de produits de fission etde radionucléides en provenance du cœur du réacteur défaillant dans l’enceintede confinement, mais des quantités relativement faibles ont été rejetées dansl’environnement. Par conséquent, le public a été très faiblement exposé.

Accident à la centrale nucléaire de Tchernobyl
L’accident qui s’est produit à la centrale nucléaire de Tchernobyl le 26 avril
1986 n’a pas seulement été le plus grave de l’histoire de l’industrie nucléaire
civile, mais a également été le plus sérieux en matière d’exposition de la population générale au rayonnement. La dose collective liée à l’accident correspondait
à plusieurs fois la dose collective combinée des autres accidents radiologiques.
D’OU VIENT LA RADIATION?

43

Deux travailleurs sont morts d’un traumatisme immédiatement après l’accident,
et 134 autres ont souffert du syndrome d’irradiation aiguë, qui s’est avéré mortel
pour 28 d’entre eux. Les lésions cutanées et les cataractes liées au rayonnement
ont été parmi les principaux problèmes de santé chez les survivants. Outre les travailleurs des services d’urgence, plusieurs centaines de milliers de personnes ont
participé aux activités de récupération subséquentes. À l’exception d’une apparente augmentation du nombre de leucémies et de cataractes chez les personnes
ayant reçu des doses élevées en 1986 et en 1987, aucune preuve n’indique à cejour d’autres effets sur la santé liés au rayonnement dans ce groupe.
Cet accident a provoqué le plus grand rejet radioactif non contrôlé dans l’environnement jamais enregistré pour une installation civile. De grandes quantitésde substances radioactives ont été rejetées dans l’atmosphère pendant environ
10 jours. Le nuage radioactif créé par l’accident s’est dispersé sur l’ensemble del’hémisphère Nord et a déposé des quantités importantes de substances radio­
actives sur de larges régions de l’ancienne Union soviétique et d’autres parties
de l’Europe, contaminant les terres et l’eau, notamment dans les pays qui sontaujourd’hui le Bélarus, la Russie et l’Ukraine, et provoquant ainsi des perturbationssociales et économiques pour de larges segments de la population.
La contamination du lait frais par le radionucléide à courte durée de vie,
l’iode- 131 (période de huit jours), et l’absence de contremesures rapides a provoqué l’exposition de la thyroïde à de très fortes doses, surtout chez les enfants,
dans certaines parties de l’ex-Union soviétique. Depuis le début des années 1990,
les cas de cancers de la thyroïde chez ces personnes exposées en 1986, alors
qu’ils n’étaient que des enfants ou des adolescents, ont augmenté au Bélarus, en
Ukraine et dans quatre des régions les plus touchées de Russie. Pour la période
1991-2005, plus de 6 000 cas ont été signalés, dont 15 se sont avérés mortels.
À plus long terme, la population a également été exposée au rayonnement, que
ce soit de manière externe, par l’intermédiaire des dépôts radioactifs, ou de manière
interne, en consommant des produits alimentaires contaminés, principalement pardu césium-137 (période de 30 ans). Cependant, les doses à long terme qui en ont
résulté ont été relativement faibles. La dose efficace individuelle moyenne au coursde la période 1986-2005 dans les zones contaminées du Bélarus, de la Russie et del’Ukraine se chiffrait à 9 mSv. Cette dose ne devrait pas provoquer d’effets importants sur la santé chez la population générale. Pourtant, les graves perturbations
engendrées par l’accident ont eu des répercussions socioéconomiques majeures
sur les populations touchées et ont provoqué un grand désarroi chez elles.
Le Comité UNSCEAR a étudié en détail les conséquences radiologiques de cet
accident dans plusieurs rapports. La communauté internationale a entrepris des44

D’OU VIENT LA RADIATION?

45

Brest

Rovno
Jytomyr

Kiev<10 mGy

10–30 mGy

150–650 mGy>650 mGy

Orel

UKRAINE

Tchernigov

BrianskFÉDÉRATION DE RUSSIE

30–150 mGy

Gomel

Moguilev

Toula

Centrale nucléaire deTchernobyl

BÉLARUS

Minsk

Kalouga

Doses moyennes absorbées par la thyroïde après l’accident de la centrale nucléaire de Tchernobyl

efforts sans précédent pour évaluer l’ampleur et les caractéristiques des conséquences liées à cet accident, de manière générale et dans différents domaines
d’intérêt, afin d’améliorer la compréhension des répercussions radiologiques etdes autres conséquences liées à l’accident dans le but de faciliter leur atténuation.
Pour l’essentiel, les études menées depuis 1986 indiquent que les personnes qui ont été exposées dans leur enfance à l’iode-131 ainsi que les travailleurs des services d’urgence et des activités de récupération qui ont reçu
des doses élevées de rayonnement présentent un risque plus élevé de subir
des effets induits par le rayonnement. Cependant, la plupart des résidents de larégion ont été exposés à des niveaux de rayonnement comparables au niveau
de rayonnement naturel annuel ou quelques fois plus élevés.

Accident à la centrale nucléaire de Fukushima-Daiichi
Après le grand séisme de magnitude 9 et le tsunami qui ont frappé la côte Est
du Japon le 11 mars 2011, les graves dommages subis par la centrale nucléaire de
Fukushima-Daiichi ont provoqué le rejet de substances radioactives dans l’environnement. Environ 85 000 personnes vivant dans un rayon de 20 km autour dusite de la centrale nucléaire et dans des régions avoisinantes ont été évacuéespar précaution, entre le 11 et le 15 mars, tandis que les personnes vivant à une
distance de 20 à 30 km de la centrale ont été confinées dans leurs propres habitations. Plus tard, en avril 2011, l’évacuation de 10 000 autres personnes vivant plus
au nord-ouest de la centrale a été recommandée en raison des niveaux élevésde radionucléides relevés au sol. Ces évacuations ont permis de réduire fortement les niveaux d’exposition qui auraient autrement été reçus par les personnes
touchées. La consommation d’eau et de certains produits alimentaires a temporairement été restreinte afin de limiter l’exposition du public au rayonnement.
En gérant la situation d’urgence à la centrale nucléaire, certains membres du­personnel opérationnel et du personnel d’intervention d’urgence ont été exposés.
Le Comité UNSCEAR a réalisé une évaluation des doses de rayonnement et deleurs effets connexes sur la santé et l’environnement. Environ 25 000 travailleurs ont
participé aux activités d’atténuation et aux autres opérations sur le site de la centrale
nucléaire de Fukushima-Daiichi au cours des 18 mois qui ont suivi l’accident. La dose
efficace moyenne reçue par ces travailleurs était à l’époque d’environ 12 mSv. Toutefois, 6 travailleurs ont reçu des doses cumulées de plus de 250 mSv ; la dose cumulée
la plus élevée signalée se chiffrait à 680 mSv chez un travailleur, une dose reçue
principalement en raison d’une exposition interne (environ 90 %). On estime que
douze travailleurs ont reçu des doses à la thyroïde de l’ordre de 2 à 12 Gy. Aucune
mortalité ou maladie aiguë en lien avec le rayonnement n’a été observée chez lestravailleurs exposés au rayonnement provoqué par l’accident.

46

D’OU VIENT LA RADIATION?

47

GUNMA

NIIGATATOCHIGIIBARAKI

FUKUSHIMAYAMAGATAMIYAGI

Fukushima-Daiichi

Centrale nucléaire deZones évaluées
séparement

au niveau du district

Zones non évaluées<10 mGy

10–30 mGy

30–50 mGy

50–70 mGy

Doses moyennes à la thyroïde chez les nourrissons après l’accident de la centrale nucléaire de
Fukushima-Daiichi

Les doses efficaces moyennes pour les adultes dans les zones évacuées de la
préfecture de Fukushima se chiffraient de 1 mSv à environ 10 mSv au cours de l’année suivant l’accident. Les doses efficaces pour les bébés d’un an ont été estimées à
environ deux fois ces doses. Dans les zones de la préfecture de Fukushima qui n’ontpas été évacuées et dans les préfectures voisines, les doses étaient plus faibles.
Les estimations des doses moyennes à la thyroïde chez les personnes
les plus exposées, principalement à l’iode-131, atteignaient 35 mGy chez lesadultes et 80 mGy chez les enfants d’un an. La dose annuelle à la thyroïde, liée
principalement à des sources externes de rayonnement naturel, est généralement de l’ordre de 1 mGy. Le Comité UNSCEAR a conclu qu’il existait une possibilité théorique que le risque de cancers de la thyroïde chez le groupe d’enfants
le plus exposé au rayonnement puisse augmenter. Toutefois, le cancer de la
thyroïde est une maladie rare chez les jeunes enfants ; ainsi, d’un point de vue­statistique, aucun effet observable n’est attendu dans ce groupe.
Même si des comparaisons sont faites avec le désastre de Tchernobyl, l’accident à la centrale nucléaire de Fukushima-Daiichi était tout à fait différent, que cesoit sur le plan du type de réacteur, du déroulement de l’accident, des caractéristiques des rejets de radionucléides et de leur dispersion que des mesures de protection prises. Dans les deux cas, de grandes quantités d’iode-131 et de césium-137(les deux radionucléides les plus importants dans le cadre d’une exposition après
un accident nucléaire) ont été rejetées dans l’environnement. Les rejets d’iode-131
et de césium-137 provenant de l’accident de Fukushima-Daiichi représentaient respectivement environ 10 et 20 % de ceux observés lors de l’accident de Tchernobyl.

Applications industrielles et autres applications
Les sources de rayonnement sont utilisées dans un vaste éventail d’applicationsindustrielles. Ces applications comprennent l’irradiation industrielle pour stériliser
les produits médicaux et pharmaceutiques, assurer la conservation des produits alimentaires ou éradiquer des infestations d’insectes ; la gammagraphie industrielle
pour examiner les soudures métalliques à la recherche de défauts ; les émetteursalpha ou bêta utilisés dans les composés luminescents des viseurs d’armes et à titre
de sources lumineuses de faible intensité pour les signaux de sortie et les illuminateurs de cartes ; les sources radioactives ou les machines à rayons X miniatures utilisées dans la diagraphie des puits afin de mesurer les caractéristiques géologiques
EXPOSITION SUR LES LIEUX DE TRAVAIL
Le nombre de travailleurs concernés par les utilisations industrielles du rayonnement se chiffrait à environ un million de personnes au début des années 2000,
avec une dose efficace moyenne annuelle par travailleur de 0,3 mSv.

48

dans les trous de forage réalisés à des fins d’exploration minière, pétrolière ou
gazière ; les sources radioactives utilisées dans les appareils permettant de mesurerl’épaisseur, l’humidité, la densité et les niveaux des matériaux ; et d’autres sources
radioactives scellées utilisées lors de travaux de recherche.

Dispositif de mesure d’épaisseur par rayonnement
Rouleaux
Sourceradioactive

PapierDétecteur de rayonnement
pour contrôler l’espace
entre les rouleaux

Bien que répandue, la production de radionucléides dans le cadre d’utilisations industrielles et médicales provoque de très faibles niveaux d’exposition
pour le grand public. Cependant, en cas d’accident, des endroits plus localisés
peuvent être contaminés et des niveaux d’exposition élevés peuvent se produire.

Matières radioactives naturelles
Plusieurs types d’installations dans le monde peuvent, bien qu’elles ne soient pas
liées à l’utilisation de l’énergie nucléaire, exposer le public au rayonnement en raisonde concentrations accrues de matières radioactives naturelles dans leurs produits,
sous-produits et déchets industriels. Parmi ces installations les plus importantes,
citons celles qui sont liées à l’exploitation minière et au ­traitement des minerais.
Les activités liées à l’extraction et au traitement des minerais peuvent également provoquer une augmentation des niveaux de matières radioactives­naturelles. Parmi ces activités, il y a l’extraction et la fusion des métaux ; la production de phosphate ; l’extraction du charbon et la production d’énergie électrique alimentée au charbon ; les forages pétroliers et gaziers ; les industries desterres rares et du dioxyde de titane ; les industries du zirconium et de la céramique ; et des applications utilisant des radionucléides naturels (typiquement
des isotopes de radium et de thorium).
D’OU VIENT LA RADIATION?

49

Le charbon, par exemple, contient des traces de radionucléides primordiaux.
La combustion libère ces radionucléides dans l’environnement, où ils peuvent
exposer la population. Cela signifie que pour chaque gigawatt-année d’électricité produit par les centrales thermiques alimentées au charbon dans le monde,
on estime l’augmentation de la dose collective pour la population mondiale à
environ 20 homme Sv par an. En outre, les cendres volantes (des résidus produits par la combustion) sont utilisées dans des sites d’enfouissement et laconstruction de routes, mais leur utilisation dans la construction de bâtiments
entraîne une exposition radioactive liée à la fois à une irradiation directe et àl’inhalation de radon. En outre, le déchargement des cendres volantes sur unsite peut accroître les niveaux d’exposition au rayonnement autour du site.

Production d’énergie géothermiqueCentraleélectriqueEaufroideVapeur eteau chaude

La production d’énergie géothermique est une autre source d’exposition au
rayonnement pour le grand public. Des réservoirs souterrains de vapeur et d’eau
chaude sont exploités pour produire de l’électricité ou chauffer des immeubles.
L’estimation des émissions découlant de l’utilisation de cette technologie en
Italie et aux États-Unis laissent entendre qu’elle représente environ 10 % de ladose collective par gigawatt-année d’électricité produit par les centrales thermiques alimentées au charbon. L’énergie géothermique représente aujourd’hui
une part relativement faible de la production d’énergie à l’échelle mondiale, et
ne contribue donc que faiblement à l’exposition au rayonnement.
Diverses autres pratiques humaines peuvent exposer les personnes à desmatières radioactives naturelles, comme l’épandage des boues d’épurationen agriculture. Cependant, les niveaux d’exposition de la population sont très
faibles, d’un ordre inférieur à quelques millièmes de millisievert par an.

50

L’un des sous-produits de l’enrichissement de l’uranium est l’uranium appauvri,
qui est moins radioactif que l’uranium naturel. L’uranium appauvri a été utilisé pendant
de nombreuses années à des fins civiles et militaires. En raison de sa densité élevée,il est utilisé dans les écrans de blindage contre le rayonnement ou en tant que contrepoids dans les aéronefs. L’utilisation militaire de l’uranium appauvri, notamment dansles munitions perforantes, a soulevé des préoccupations liées à une contamination
résiduelle. Sauf dans le cadre de quelques scénarios précis, comme la manipulation à long terme, l’exposition au rayonnement provenant de l’uranium appauvri est­extrêmement faible. En fait, la toxicité chimique est sa propriété la plus dangereuse.

Produits de consommation
Un certain nombre de produits de consommation contiennent de faibles niveauxde radionucléides, lesquels sont délibérément ajoutés pour tirer parti de leurs propriétés chimiques ou radioactives. Par le passé, le radionucléide le plus utilisé dansles produits de consommation d’éclairage était le radium-226. Cette utilisation apris fin il y a plusieurs décennies, le radium ayant été remplacé par le prométhium147 et l’hydrogène-3 (tritium), qui sont moins radiotoxiques. Malgré cela, certaines
fuites de tritium peuvent s’être produites dans des horloges ou des montres contenant du tritium en raison de sa nature très mobile. Cependant, le tritium n’émet quede très faibles particules bêta qui ne peuvent pas pénétrer la peau, et n’expose les­personnes que s’il est ingéré dans leur organisme.
Certains détecteurs de fumée modernes consistent en une chambre d’ionisation comprenant des feuilles d’américium-241, qui émettent des particules alpha etDétecteur de fumée utilisant une source de rayonnement
Chambre d’ionisation

Écran
Plaque métallique+Particules de fumée
Plaque métallique

+

–

α

–

α

α

Pile

Particule alpha
Source radioactive (par exemple l’américium)

D’OU VIENT LA RADIATION?

51

­ roduisent un courant ionique constant. L’air ambiant peut pénétrer librement dansp
le détecteur et, si de la fumée y pénètre, elle réduit ce courant et déclenche l’alarme.
La radioactivité de la source d’américium dans un détecteur de fumée est
très faible. Cet élément se dégrade très lentement, ayant une période d’environ
432 ans. Cela signifie qu’un détecteur, après une période d’utilisation de 10 ans,conserve pour l’essentiel la totalité de son activité initiale. Du moment que lasource d’américium demeure dans le détecteur, l’exposition reste négligeable.
Bien qu’ils soient détectables par du matériel sensible, les niveaux d’exposition
reçus à partir de tels produits sont extrêmement faibles. Une personne se positionnant à deux mètres du détecteur en question pendant huit heures par jour
recevrait une dose estimée de moins de 0,0001 mSv par an.

Accidents industriels
Les accidents mettant en cause des sources de rayonnement industrielles se
produisent plus souvent que les accidents dans les centrales nucléaires. Pourtant, ils ne font généralement pas l’objet d’autant d’attention, alors qu’ils peuvent
provoquer d’importantes expositions au rayonnement pour les travailleurs et lesmembres du public.
Entre 1945 et 2007, environ 80 accidents ont été signalés dans des installationsindustrielles utilisant des sources de rayonnement, des accélérateurs et des appareils
à rayons X. Neuf personnes y ont trouvé la mort et 120 travailleurs ont été blessés.
Certains des travailleurs blessés ont contracté un syndrome d’irradiation aiguë. Les
mains étaient un site de blessure courant, et ont souvent dû être amputées. Le Comité
UNSCEAR juge probable que certains accidents qui ont eu lieu dans des installationsindustrielles et qui ont provoqué des morts et des blessés n’aient pas été signalés.
Les causes et les effets de tels accidents sont divers et variés. Nous ne citerons ici que deux exemples. En 1978, en Louisiane (États-Unis), un radiographeindustriel travaillant sur une barge a subi une radiolésion sur la main gauche liée
à une exposition à 3,7 TBq d’iridium-192, probablement en raison du dysfonctionnement d’un dosimètre. Environ trois semaines plus tard, sa main était rouge etenflée, puis a présenté des cloques. Cinq à huit semaines plus tard, sa main était
guérie. Six mois plus tard, cependant, une partie de son index a dû être amputé.
En 1990, à Shanghai, en Chine, en raison de mesures de sécurité inappropriées,
sept travailleurs ont été exposés au rayonnement d’une source de cobalt 60 dansune installation industrielle. Un travailleur, exposé à une dose estimée à 12 Gy,
est décédé 25 jours plus tard. Un autre, exposé à une dose estimée à 11 Gy, estdécédé 90 jours plus tard. Les cinq autres travailleurs, exposés à des doses­estimées entre 2 à 5 Gy, se sont rétablis après un traitement médical.

52

Sources orphelines
Entre 1966 et 2007, 31 accidents ont été attribués à des sources radioactives
perdues, volées ou abandonnées, que l’on nomme aussi sources orphelines.
Nous savons que ces accidents ont entraîné la mort de 42 membres du public, ycompris des enfants. En outre, des centaines de personnes ont dû être soignéespour des problèmes liés au syndrome d’irradiation aiguë, à de graves lésions
locales, à des contaminations internes ou à des problèmes psychologiques. Six
accidents étaient liés à des appareils de radiothérapie médicale abandonnés.
Il est impossible de connaître le nombre exact de sources orphelines dansle monde, mais on estime qu’elles se comptent en milliers. La Nuclear Regulatory Commission des États-Unis rapporte que les entreprises des États-Unis ont
perdu la trace de près de 1 500 sources radioactives entre 1996 et 2008, la moitié de ces sources n’ayant jamais été récupérées. Une étude menée par l’Union
Européenne a estimé que le nombre de sources échappant au contrôle réglementaire à l’intérieur de ses frontières pouvait atteindre 70 par an. Bien que lamajorité de ces sources orphelines ne représentent pas un danger radiologique
important, les accidents demeurent la préoccupation majeure.

Accidents radiologiques graves: estimations mondiales*Type d’accident

1945–1965

1966–1986

1987–2007

Accidents dans des installations
nucléaires

19

12

4

Accidents industriels

2

50

28

Accidents, sources orphelines

3

15

16

Accidents, universités/recherche

2

16

4

inconnu

18

14

Accidents, secteur médical* Sur la base des accidents signalés ou officiellement déclarés. Le nombre d’accidents non
déclarés, en particulier dans le secteur médical, est probablement beaucoup plus élevé.

Les sources scellées ou leurs contenants peuvent présenter un attrait pourles personnes qui récupèrent la ferraille dans le but de la revendre, car ces éléments semblent être composés de métaux précieux et ne comportent pas toujours d’étiquette de mise en garde contre le rayonnement. Dans certaines situations, des travailleurs peu méfiants, voire des membres du public, ont altéré cessources qui ont provoqué des lésions graves et dans certains cas, des décès,comme cela s’est produit à Goiânia, au Brésil, en 1987. Un appareil de téléthérapie abandonné présentant une source très radioactive (50,9 TBq) de césium-137
a été volé et l’enveloppe de la source s’est fissurée. Au cours des deux semaines
suivantes, de la poudre de chlorure de césium s’est répandue dans l’ensemble
D’OU VIENT LA RADIATION?

53

d’un parc à ferrailles et des maisons environnantes. De nombreuses personnes
ont contracté des maladies et des lésions cutanées, 110 000 personnes ont dûfaire l’objet d’un suivi pour contamination radioactive, dont un bon nombre
avaient été contaminées de manière interne par du césium-137. Cet accident a
provoqué la mort de quatre personnes, dont un enfant.

3.3. Exposition moyenne du public et des travailleursau rayonnement
En général, l’exposition du public au rayonnement à partir de sources naturelles
domine l’exposition totale. Le Comité UNSCEAR a estimé la dose efficace moyenne
annuelle pour une personne à environ 3 mSv. En moyenne, la dose annuelle provenant de sources naturelles s’élève à 2,4 mSv, dont les deux tiers proviennent
des substances radioactives se trouvant dans l’air que nous respirons, dans la­nourriture que nous mangeons et l’eau que nous buvons. La principale source artificielle d’exposition provient des utilisations en médecine, avec une dose efficace
moyenne annuelle par personne de 0,62 mSv. L’exposition radiologique d’origine
médicale varie en fonction de la région, du pays et du système de soins de santé.
Le Comité UNSCEAR a estimé que la dose efficace moyenne annuelle provenant desutilisations médicales du rayonnement dans les pays industrialisés à 1,9 mSv et,dans les pays non industrialisés à 0,32 mSv. Cependant, ces valeurs peuvent varier­considérablement (p.ex. 3 mSv aux États-Unis contre seulement 0,05 mSv au Kenya).

Exposition moyenne du public, par sources de rayonnements*
Sources naturelles | 2,4 mSv

Sources artificielles | 0,65 mSv

Alimentation

0,29 mSv

Centrales
nucléaires

0,0002 mSv

Rayonnement
cosmique

0,39 mSv

Accident deTchernobyl

0,002 mSv

Sol

0,48 mSv

Retombéesdesessais
d’armesnucléaires
MédecinenucléaireRadon

1,3 mSv

Radiologie

0,005 mSv

0,03 mSv
0,62 mSv* Estimations arrondies de la dose efficace par une personne pendant un an (moyenne mondiale).

Jusqu’aux années 1990, l’attention concernant l’exposition des travailleurs était
portée sur les sources de rayonnement artificielles. Aujourd’hui, on réalise que de54

très nombreux travailleurs sont exposés à des sources de rayonnement naturelles,
principalement dans l’industrie minière. Pour certains emplois dans ce secteur, l’inhalation de radon domine l’exposition professionnelle au rayonnement. Même si lerejet de radon dans les mines d’uranium souterraines contribue fortement à l’exposition professionnelle dans l’industrie nucléaire, la dose efficace moyenne annuelleà laquelle est exposé un travailleur de cette industrie a baissé à l’échelle globale,passant de 4,4 mSv dans les années 1970 à environ 1 mSv aujourd’hui. Cependant, ladose efficace moyenne annuelle à laquelle est exposé un houilleur reste importante(environ 2,4 mSv), tandis que les autres mineurs sont exposés à environ 3 mSv.
L’estimation actuelle du nombre total de travailleurs suivis est d’environ 23 millions à l’échelle mondiale, dont environ 10 millions sont exposés à des sources
artificielles. Trois travailleurs sur quatre exposés à des sources artificielles évoluent dans le secteur médical, avec une dose efficace annuelle de 0,5 mSv par
travailleur. L’évaluation des tendances de la dose efficace moyenne annuelle partravailleur révèle une augmentation des expositions liées à des sources naturelles, principalement en raison de l’exploitation minière, et une réduction desexpositions liées à des sources artificielles, principalement grâce à la mise enœuvre réussie de mesures de protection.

Tendances mondiales de l’exposition des travailleurs aux
rayonnements (en mSv)*
Des années

1970

1980

1990

2000

Personnel navigant

—

3,0

3,0

3,0

Extraction houillère

—

0,9

0,7

2,4

Autres secteurs miniers**

—

1,0

2,7

3,0

Divers

—

6,0

4,8

4,8

Total

—

1,7

1,8

2,9

Utilisations médicales

0,8

0,6

0,3

0,5

Industrie nucléaire

4,4

3,7

1,8

1,0

Autres industries

1,6

1,4

0,5

0,3

Divers

1,1

0,6

0,2

0,1

Total

1,7

1,4

0,6

0,5

Sources naturelles

Sources artificielles* Estimations de la dose efficace par un travailleur pendant un an.
** L’extraction de l’uranium est comprise dans l’industrie nucléaire.

D’OU VIENT LA RADIATION?

55

PUBLICATIONS DU COMITE UNSCEAR
Depuis sa mise sur pied, le Comité scientifique des Nations Unies pour l’étude
des effets des rayonnements ionisants a publié plus de 25 rapports importants,
avec plus de 100 annexes scientifiques, qui font autorité en ce qui concernel’évaluation de l’exposition liée aux essais d’armes nucléaires et à la productiond’énergie nucléaire, à l’utilisation du rayonnement dans le secteur médical, auxsources d’exposition professionnelle au rayonnement et aux sources naturelles.
Il évalue également les études détaillées portant sur les cancers radio-induits et
les maladies héréditaires, ainsi que les conséquences radiologiques des accidents sur la santé et l’environnement. Les rapports du Comité UNSCEAR et lesannexes scientifiques sont publiés en tant que publications des Nations Unies
destinées à la vente (unp.un.org) et sous la forme de téléchargements gratuits(unscear.org) pour diffuser ses conclusions au bénéfice des États membres desNations Unies, de la communauté scientifique et du grand public.
Toutes les réactions ou tous les commentaires peuvent être envoyés à l’adressesuivante :Secrétariat de l’UNSCEAR
Centre international de Vienne
Case postale 500
1400 Vienne (Autriche)
Courriel : unscear@unscear.org

Il s’agissait alors de répondre aux préoccupations sur les effets
des rayonnements ionisants sur la santé humaine et sur
l’environnement, car, à cette époque, les retombées radioactives
provenant des essais d’armes nucléaires dans l’atmosphèreatteignaient les populations par l’air, l’eau et la nourriture. Le­premier rapport du Comité UNSCEAR a servi de base scientifique à
la négociation, en 1963, du Traité d’interdiction partielle des e­ ssaisnucléaires interdisant les essais d’armes nucléaires dansl’atmosphère.
La présente publication tente de présenter de manière objective
et accessible au grand public les dernières connaissances à ­propos
des niveaux et des effets des rayonnements. Elle s’appuie sur lesrapports scientifiques du Comité UNSCEAR comme principale
source d’information.

RADIATION EFFETS ET SOURCES

En 1955, l’Assemblée générale des Nations Unies a créé le­Comité scientifique des Nations Unies pour l’étude des effets desrayonnements ionisants (UNSCEAR) chargé de recueillir et d’évaluer
des renseignements sur les niveaux et les effets des rayonnements
ionisants.

RADIATION
EFFETS ET SOURCES
Qu’est-ce que la radiation?
Que fait-nous la radiation?
D’où vient la radiation?

›1 000 mSv

Dose utilisée en radiothérapie

100 mSv

Dose reçue par les astronautes(4 mois)

10 mSvTomodensitométrie de l’abdomen

1 mSv

Dose reçue par les travailleurs dansl’industrie nucléaire (1 an)

0,1 mSv
0,01 mSv
0,001 mSv

Radiographie du thorax ou vol(20 heures)Radiologie dentaire
Noix du Brésil (30 g)

Programme des Nations Unies pour l’Environnement