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Nuisance effective



De multiples obstacles limitent la toxicité radioactive

La radiotoxicité potentielle rend mieux compte du risque dû aux rayonnements que l'activité radioactive. Il est d'usage que les experts considèrent la diminution au cours du temps de la radiotoxicité des déchets radioactifs plutôt que celle de leur activité.

La radiotoxicité potentielle est cependant loin de représenter la " nuisance réelle " d'une substance radioactive parce que seule heureusement une minime fraction de ces substances est ingérée par l'homme dans la plupart des cas.

Si tout l'iode-131 relâché lors de l'accident de Tchernobyl avait été ingéré à parts égales par tous les humains vivant en Europe, chacun des 500 millions d'Européens aurait été exposé à une dose efficace mortelle de 122 sieverts. Or, la dose moyenne réellement subie par les 5 millions de personnes les plus exposées vivant dans la zone la plus contaminée proche de l'accident a été estimée à une valeur 6 000 plus petite de 0,020 sievert.

Radiotoxicité du combustible usé
La radiotoxicité est utilisée pour évaluer le devenir des déchets radioactifs. La figure montre l'évolution au cours du temps de la radiotoxicité potentielle d'une tonne d'uranium irradié après passage en réacteur. On a porté les diverses contributions y compris celles de l'uranium et des matériaux de structure (gaines et embouts). Les contributions du plutonium et des actinides (très radiotoxiques) seraient apparues moins importantes si l'on avait représenté l'évolution de l'activité au lieu de celle de la radiotoxicité.
Clés CEA

Les calculs très complexes des doses effectivement subies et donc de la nuisance réelle font intervenir d'innombrables facteurs. Pour reprendre l'exemple de Tchernobyl, il a fallu prendre en compte les vents qui ont emporté le panache, les pluies qui en ont ramené une partie au sol et les reliefs qui en ont intercepté une autre partie. Il y a ensuite les multiples façons dont les substances radioactives sont absorbées par les végétaux et remontent la chaîne alimentaire. Il ne faut pas oublier les mesures de sauvegarde prises - évacuation des populations, contrôle des aliments - sans omettre les facteurs politiques, les carences des autorités.

Barrières protectrices
Nous sommes protégés de la toxicité de la radioactivité par des barrières à la fois humaines et naturelles. La nuisance réelle est le produit de la toxicité des matières radioactives par la perméabilité de ces barrières qui s'interposent. Dans le cas des centrales nucléaires, la toxicité très élevée des matières irradiées est réduite par la « matrice » qui immobilise les atomes radioactifs, les conteneurs qui contiennent ces matrices, les ouvrages qui stockeront ces conteneurs, les roches qui abriteront ces ouvrages, sans oublier le temps qui fait son œuvre à la fois pour éroder les barrières et diminuer la radioactivité. (Source des données : Clefs CEA)
IN2P3
Dans le cas du stockage des déchets radioactifs, le rapport entre nuisance réelle et radiotoxicité potentielle est bien plus favorable que pour un accident. Dans le premier cas, les ingénieurs multiplient les barrières pour piéger les matières radioactives et retarder la dispersion; dans le second cas rien ne freine leur dispersion.
Oklo, vestiges d'un réacteur naturel
Ce pan de falaise sur le site des mines d'uranium d'Oklo au Gabon porte les traces du fonctionnement d'un réacteur fossile découvert dans les années 1970. Seize réacteurs « naturels » ont fonctionné à Oklo pendant plusieurs centaines de milliers d'années, il y a deux milliards d'années. Un concours de facteurs favorables, dont en particulier la teneur en uranium 235 fissile qui était beaucoup plus élevée que maintenant, contribuèrent à ce phénomène extraordinaire.
CEA
Pour les déchets radioactifs, on est très exigeant sur la qualité des barrières qui empêchent les contacts avec le vivant et donc réduisent leur nuisance effective. Divers scénarios évaluent la tenue de ces barrières pendant des centaines, voire des milliers d'années. A cette échelle de temps, comment tiendront les matrices, les conteneurs, les ouvrages souterrains et les couches géologiques qui garderont captive cette radioactivité ?

Le réacteur fossile d'Oklo qui a fonctionné il y a deux milliards d'années offre un exemple unique de stockage naturel des résidus d’un cœur de réacteur. Il incite à l'optimisme. Dans le cas des réacteurs des hommes d'aujourd'hui quelle proportion restera sur place comme à Oklo et quelle autre sera ramenée à la surface par l'eau souterraine ? A quel rythme ?