La radioactivité | | | | | |
| | | | | | | | Le rayonnement ionisant et radioactif | | Mise à jour 20 Mai 2012 | | Catégorie : physique |  | | | | | La cellule est l'unité fondamentale des systèmes vivants, elle est la particule élémentaire de la vie.
Chaque cellule se situe dans un tissu qui lui-même constitue un organe, qui exécute une fonction.
La cellule obéit à un plan de fabrication contenu dans la molécule d'acide désoxyribonucléique, ou ADN, présente dans toutes les cellules vivantes.
Au niveau microscopique, les cellules sont constituées d'atomes en équilibre électromagnétique, c'est ce qui fait que la matière reste cohérente.
La radioactivité est un phénomène qui se produit dans le noyau, au plus profond des atomes.
Un rayonnement ionisant L'ionisation est l'action qui consiste à enlever ou ajouter des charges à un atome. Cet atome qui perd ou gagne des charges n'est plus en équilibre électriquement, est alors appelé ion. ou radioactif, peut venir arracher des électrons de la matière biologique, si l'énergie des particules radioactives est supérieure à l'énergie de liaison des électrons. Les cellules en division, sont les plus vulnérables aux fortes radiations, comme par exemple, les cellules souches hématopoïétiques contenues dans la moelle osseuse, qui donnent naissance à toutes les cellules sanguines.
Pour extraire l'énergie nucléaire, les ingénieurs ont utilisé une particularité d'un radio-isotope, celle du noyau d'uranium 235, pour casser facilement son noyau. En effet son noyau est instable, il se désintègre à l'état naturel, c'est à dire que la force de cohésion n'est pas suffisante pour retenir les protons et les neutrons. Il éjecte naturellement des particules et produit du rayonnement neutronique radioactif et de l'énergie. Lorsque qu'un neutron est envoyé sur un noyau d'uranium 235, cela le rend encore plus instable, il devient fissile et se brise en deux parties.
| | Cette fission libère des particules, du rayonnement ionisant et beaucoup d'énergie.
La « désintégration » (transformation de la matière en énergie), d'un noyau radioactif comme l'uranium, entraine l'émission de rayonnement à haute énergie.
Ces désintégrations sont accompagnées d'émission de rayons gamma, dont les longueurs d'onde sont plus courtes que celles des rayons X, de l'ordre de 10-9 mètre, ce qui les rend dangereux car ils traversent la matière.
Les rayons gamma produisent des dégâts similaires à ceux produits par les rayons X ou les ultraviolets (brulures, cancers et mutations génétiques).
Les radio-isotopes naturels sont, l'américium 241, l'antimoine 125, le carbone 14, le césium 134, 135 et 137, le chlore 36, le cobalt 60, le curium 242 et 244, l'iode 129, 131 et 133, le krypton 85 et 89, le phosphore 32, le plutonium 239 et 241, le polonium 210, le potassium 40, le radium 226 et 242, le ruthénium 106, le sélénium 75, le soufre 35, le strontium 90, le thorium 234, le tritium 3, l'uranium 235 et 238. nota : L'ADN, support de l'information génétique et de l'hérédité, produit de temps en temps des erreurs, la plupart de ses erreurs sont néfastes mais parfois ces mutations génétiques, produisent des effets bénéfiques, qui permettent au système de continuer son évolution dans un environnement qui lui est favorable... | | * Le spectre électromagnétique regroupe toutes les fenêtres de lumière. Maxwell a déterminé que la lumière est une onde électromagnétique et qu'il n'y a aucune raison de limiter la longueur d'onde de celle-ci à l'intervalle correspondant au spectre de la lumière visible, tout le spectre est lumière. Les longueurs d'ondes électromagnétiques varient entre 10-16 m et plusieurs milliers de kilomètres. Plus la longueur d'onde est courte, plus la fréquence est élevée. La plus élevée est celle des rayons gamma. | | | | | | | | Les sources d'irradiation | | | | | | | | | | La principale source de radioactivité est naturelle, mais nous n'avons pas développé de sens pour la détecter. Elle provient principalement du radon, un gaz radioactif produit par la désintégration de l'uranium présent dans certaines roches comme le granite.
Nous sommes exposés au radon, de façon très variable, de 1 à 100 milli sievert par an, il représente la plus grande part de l'exposition humaine, 42 % de l'exposition totale. A cela s'ajoute les matériaux de construction, plâtre, brique, béton, de 0,1 à 1000 mSv/an. Les rayons cosmiques sont également une source d'irradiation naturelle, surtout en altitude. La dose est voisine de 0,3 mSv/an mais elle augmente lorsque nous voyageons en avion.
Environ 10% de l'irradiation reçue par une personne provient de son propre corps, principalement du fait de la désintégration du carbone 14 et du Potassium 40.
Cependant la principale irradiation est médicale, reçue lors de radiographies. Elle représente environ 50 % de l’exposition moyenne au rayonnement naturel. Lors d'un scanner médical, le patient reçoit une dose moyenne de 0,05 mSv, pour un examen local, 25 mSv, pour un scanner du crâne et 150 mSv pour un scanner du corps entier. Il est conseillé de ne pas dépasser, trois examens d'organe par an.
Le charbon contient du potassium, de l'uranium et du thorium, concentrés d'un facteur 10 dans les cendres et une partie de cette radioactivité se retrouve dans les fumées et augmente légèrement l'exposition de l'ordre du micro-sievert par an.
| | Les activités humaines, comme les retombées des essais des armes nucléaires, les retombées des accidents des centrales nucléaires, augmentent la dose annuelle reçue par la population mondiale.
La Terre, malgré son bouclier magnétique, est en permanence irradiée par un flux de particules, les rayons cosmiques, de haute énergie en provenance de l'espace et du Soleil. Ce rayonnement cosmique reste très faible au niveau de la mer.
Le débit de dose radioactive se mesure en Gy/h (gray par heure), anciennement, le rad/h (rad par heure).
La dose équivalente se mesure en Sv/h (sievert par heures).
Les sites nucléaires français sont organisés en zones correspondantes aux doses. La zone bleue (2,5 à 7,5 µSv/h), la zone verte (7,5 à 25 µSv/h), la zone jaune ( 25 µSv/h à 2 mSv/h), la zone orange (2 à 100 mSv/h), la zone rouge (> 100 mSv/h).
L'environnement naturel émet un rayonnement variant de 0,2 µSv/h à 1 µSv/h. Le débit de dose qui produit des effets biologiques dangereux se situe à partir de 1 mSv/h, c'est-à-dire en « zone jaune ». nota : l'isotope 14 du carbone, contenu dans l'air et dans les organismes vivants, reste à peu près constant au cours du temps. Ce n'est qu'après la mort de l'organisme, que la concentration en C14, diminue dans ses tissus. Cette propriété est utilisée pour dater le moment de la mort si elle ne dépasse pas 50 000 ans. | | 
* Pictogramme lancé par l'AIEA, représentant un risque de danger de mort ou de dommages sérieux.
Les effets du rayonnement ionisant, jusqu'à sa manifestation macroscopique est un processus complexe, la relation dose-effet, a une incidence directe sur les politiques de radioprotection et de santé publique.
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| Astronomie - 16 mars 2011 |
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