Nuages radioactifs, radiations, quelles conséquences en Santé Publique

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Les centrales nucléaires japonaises apparaissent dévastées par des explosions et des incendies. Des nuages de fumées s’échappent des décombres et la radioactivité augmente à distance. Les experts ont un discours difficilement accessible pour tout un chacun. Chacun y va de sa conviction vis-à-vis du « nucléaire », de son exploitation des informations parcellaires à l’aide de concepts plus ou moins bien maitrisés. Ce sont là les ingrédients d’une crise de la communication qui commence à se développer. Il convient donc de proposer une clarification de la situation et des risques qui en découlent au niveau de la santé publique des japonais d’une part, et des européens d’autre part. en d’autre terme il est tant de répondre clairement aux questions suivantes :

Pourquoi les réacteurs nucléaires explosent-ils ? Quel rapport cela a-t-il avec une explosion nucléaire ? Pourquoi nous dit-on que l’on a procédé à des lâchers de vapeur ? Pourquoi la vapeur est-elle radioactive au Japon ? Pourquoi le tsunami a-t-il endommagé les centrales au point de conduire à leur destruction ? Que se passe-t-il actuellement au cœur des réacteurs endommagés ? Pourquoi a-t-on évacué le personnel ? Pourquoi y-a-t’il des incendies ? Et la fumée, que contient-elle ? Quelle est la dangerosité des radiations ? Comment peut-on s’en protéger ? Pourquoi nous dit-on que l’activité radioactive à augmenté de 300 fois à Tokyo ? Pourquoi parle-t-on de plusieurs pics de pollution ? Quel effet cela peut-il avoir sur la population au Japon? En Europe ? Le risque n’est-il que sanitaire ?

Les centrales nucléaires japonaises et françaises fonctionnent comme toutes les centrales électriques thermiques : une source de chaleur transforme de l’eau en vapeur pour faire tourner une turbine qui entraine un alternateur (comme dans nos voitures) qui lui, produit de l’électricité. Comme dans toute centrale électrique thermique, le circuit eau/vapeur est un circuit fermé plus ou moins complexe selon les choix technologiques qui ont été faits. La seule réelle spécificité provient de la source de la chaleur.

Si la source de chaleur augmente sa production hors de tout contrôle, alors la pression de vapeur augmente dans le circuit fermé jusqu’au moment où il explose. L’un des moyens de tenter d’empêcher l’explosion du circuit fermé, consiste à ouvrir des vannes pour laisser la vapeur s’échapper et faire baisser la pression comme pour une cocotte minute domestique. C’est ce qui s’est passé à plusieurs reprises mais cela n’a pas été suffisant pour empêcher l’explosion de certains réacteurs. L’explosion d’une centrale nucléaire n’est donc rien d’autre qu’une explosion de vapeur et n’a rien avoir avec une explosion nucléaire.

Pour créer la source de chaleur dans une centrale nucléaire, on utilise certaines propriétés des éléments radioactifs naturels, comme l’uranium. Les éléments radioactifs sont appelés « radio-actifs » parce que les atomes qui les constituent émettent activement spontanément et de manière aléatoire des particules et de l’énergie dans toutes les directions, c’est leur « rayonnement ». Il existe plusieurs types de particules (Alpha, Bêta, Neutron) et de formes d’énergie émise (chaleur, lumière, X, gamma), ce sont les « radiations ». La désintégration spontanée, la « fission », de l’élément radioactif et l’émission de particules et d’énergie, aboutit à la transformation de cet élément en d’autres éléments complètements différents, la « transmutation ».

Les nouveaux éléments qui apparaissent peuvent être eux aussi radioactifs ou non, ils peuvent être solubles ou non. S’ils sont solubles, ils peuvent se dissoudre dans l’eau ou dans la vapeur qui est en contact avec eux. Le risque de contact direct entre l’eau et les éléments radioactifs dépend de la technologie du réacteur et de son intégrité physique. Le choix technologique de certains réacteurs nucléaires japonais expose particulièrement à ce risque, c’est pourquoi la vapeur libérée récemment est radioactive.

Les éléments radioactifs produisent donc spontanément de la chaleur du fait de leur radioactivité naturelle. Cependant, en temps normal, celle-ci est insuffisante pour faire bouillir de l’eau. Il faut donc enrichir l’uranium d’une part grâce à des usines d’enrichissement et augmenter l’activité grâce à une autre propriété des éléments radioactifs d’autre part. Lorsqu’une particule émise par un atome radioactif d’uranium, principalement un neutron, vient percuter un autre atome radioactif, il déclenche immédiatement la désintégration de celui-ci et donc l’émission d’autres particules.

La fréquence à laquelle se produit la désintégration des atomes radioactifs s’appelle « l’activité ». Cette activité est mesurable par divers moyens comme le « dosimètre » ou le « Compteur Geiger ». Chaque appareil de mesure est spécialisé dans la détection d’un type particulier de rayonnement.

Lorsque les atomes d’uranium sont en concentration suffisante, les collisions avec les particules émises spontanément sont de plus en plus fréquentes et de moins en moins spontanées. On atteint le seuil « critique », celui à partir duquel le phénomène peut s’auto-entretenir, la « réaction en chaîne ». C’est au-delà de ce seuil que la production de chaleur est suffisante pour produire de la vapeur à très haute pression et faire fonctionner la centrale.

Tout l’art de la conduite d’une centrale nucléaire est de maitriser l’activité des atomes d’uranium de son « cœur » afin que la production de chaleur soit la plus stable possible. En effet, si l’on ne contrôle pas le phénomène de fission, la réaction en chaîne s’emballe et la quantité d’énergie produite entraine des températures qui atteignent, voire dépassent, celle de la lave en fusion.

Pour limiter ce risque, ont réparti les atomes d’uranium dans des barres métalliques que l’on rapproche plus ou moins pour atteindre le seuil de concentration critique et que l’on refroidi en permanence pour éviter qu’elles ne fondent. Au Japon, comme en France, on les refroidi avec de l’eau (c’est d’ailleurs, directement ou indirectement le moyen de produire la vapeur nécessaire au fonctionnement de la centrale). Le tsunami à tout simplement obstrué les bouches de captage et détruit les conduites d’acheminement et d’évacuation de l’eau de refroidissement. Dès lors la température à augmenté, la pression de vapeur est finalement devenue incontrôlable, le circuit fermé s’est rompu, toute l’eau s’est évaporée et la température du cœur à continué à grimpé vers celle de la lave en fusion. Les barres de métal on fini par fondre libérant l’uranium lui aussi à l’état de lave qui s’est concentré au fond de l’enceinte de confinement.

L’état de lave constitue le milieu idéal pour obtenir la concentration maximale en uranium, donc l’activité maximale d’émission de particules et d’énergie. Il existe pourtant un phénomène naturel de régulation. Lorsque la température augmente, le magma se dilate. Si le magma se dilate les atomes d’uranium s’éloignent les uns des autres donc la concentration en atomes diminue, donc l’activité diminue, donc la température baisse, donc le magma se contacte, donc la concentration en atome radioactifs augmente, donc l’activité augmente, donc la température augmente et ainsi de suite de manière cyclique, pulsatile et pour des centaines voire de milliers d’années car on ne peut pas faire grand-chose pour stopper ce phénomène.

C’est pour cela qu’il ne sert plus à rien de maintenir du personnel sur le site. Il n’y a plus de possibilité de déplacer les barres de combustible d’uranium qui ont fondues, tous les instruments de mesure ont fondu on ne mesure donc plus rien, la température est telle que les métaux brûlent comme du papier (la combustion du fer, de l’aluminium, du cuivre et du zinc est possible si ces métaux sont portés à hautes températures comme dans nos feux d’artifices) et de plus le rayonnement induit par l’activité incontrôlée du magma radioactif risque de tuer le personnel qui resterait trop longtemps exposé.

La situation présente expose à trois types de risques. Un risque circonscrit dans l’espace pour lequel il est possible de définir une zone d’exclusion pour éviter une exposition inutile et deux risques non circonscrit plus complexe à gérer.

Le premier risque est le risque des radiations. C’est celui des radiations directement émise par l’activité incontrôlée du cœur du réacteur. L’intensité des radiations diminue avec la distance. La plupart d’entre elles peuvent être stoppées par une épaisseur de béton ou de métal, pour certaines une simple feuille de papier suffit. Ces radiations ont des effets immédiats sur les organismes qui y sont exposés. Soient elles détruisent directement les cellules qu’elles touchent aboutissant à de véritables brûlures externes (peau) mais aussi internes (poumon, moelle osseuse) dont l’étendu et la gravité dépendent de l’intensité de l’activité du rayonnement et de la durée de l’exposition (c’est ce phénomène que l’on utilise en médecine nucléaire pour détruire les cancers), soit elles altèrent le code génétique des cellules contenu dans leurs chromosomes ce qui abouti le cas échéant à l’émergence d’un cancer. Dès lors que l’on sort de la zone d’irradiation, l’exposition s’arrête.

Le deuxième risque est le risque des particules radioactives. C’est celui des éléments radioactifs qui sont crées dans le cœur du réacteur par la réaction de fission ou induites par les radiations et qui par le bouillonnement du magma et les mouvements de convection de l’incendie sont mis en suspension et projetés dans l’atmosphère au sein de la fumée où ils sont dispersés au gré des phénomènes météorologiques. Ces éléments radioactifs sont, pour certains, les mêmes que ceux, non radioactifs, essentiels à la vie comme l’oxygène, le sodium, le potassium, le calcium, l’iode pour ne citer que ceux-là. D’autres sont confondus par notre organisme comme le Strontium qui se substitue au calcium de nos os. Ces éléments radioactifs s’installent durablement dans notre organisme où ils s’accumulent pendant toute la durée de l’exposition puis, tapis, ils émettent leur rayonnement au sein même des cellules qui les ont captés. Contrairement au risque radiologique dont les conséquences sont certaines, immédiates ou à très court terme, proportionnelle à la dose et à la durée de l’exposition, le risque des particules radioactives a des conséquences non immédiates, non certaines, proportionnelle à la dose cumulée, indépendante de la durée de l’exposition.

Le troisième risque est le risque toxique. Certains des éléments crées dans le cœur du réacteur par la réaction de fission sont de dangereux toxiques qui s’ils sont ingérés en grande quantité ou s’ils s’accumulent dans l’organisme peuvent entrainer un empoisonnement. Dans ce dernier cas le fait qu’ils soient radioactifs ou non n’entre pas en ligne de compte dans leur dangerosité intrinsèque.

Les deux catégories d’éléments constituant le deuxième et le troisième risque sont susceptible d’entrer dans le cycle de la chaine alimentaire pouvant entrainer lors accumulation à distance de l’évènement.

Au total, la population de Tokyo est exposée au risque « nucléaire », c’est-à-dire à celui d’ingérer, d’inhaler des poussières radioactives, de les accumuler dans leur organisme et de subir leurs conséquences à long terme. Pour s’en protéger, il faut se soustraire au contact de ces poussières en respectant le confinement tant que cela est possible, en se rendant dans des zones non exposées, en portant des masques filtrants adaptés, en respectant les procédures de décontamination (élimination des poussières accumulées sur la peau ou les habits), en surveillant la chaine alimentaire, … - l’iode est un cas particulier : avant toute exposition à la poussière, si l’on prend un comprimé d’iode, on sature sa glande tyroïde pour plusieurs années et on empêche l’absorption de toute nouvelle quantité d’iode radioactive ou non.

Au-delà de la situation qui vient d’être décrite, du fait de la destruction massive des infrastructures directement responsable de 11% de son PIB et par ricochet de la quasi paralysie des entreprises générant 40% de son PIB en raison de la neutralisation/destruction de 14 réacteurs nucléaires, le Japon, 3éme puissance économique mondiale, doit faire face conjointement aux crises suivantes :

  1. Crise énergétique
    1. Carence de plus de 10 gigawatt de production électrique
    2. Carence en énergie fossile
  2. Crise industrielle
    1. Paralysie des haut-fourneaux voire perte définitive s’ils refroidissent trop
    2. Carence en matière première pour les industries de transformation
    3. Production en mode dégradé des industries électroniques
  3. Crise logistique
    1. Infra structures détruites
    2. Capacité réduite d’écoulement des stocks
    3. Destruction des stocks
  4. Crise sanitaire
    1. Densité de population exposée
    2. Traitement de l’eau dégradé
    3. Aérocontaminants bactériologiques (putréfaction des cadavres), radioélements (fuites/délestage des centrales)
    4. Approvisionnement alimentaire insuffisant
    5. Contamination de la chaine alimentaire
  5. Crise financière
    1. Perte de production
    2. Perte de confiance/spéculation des marchés
  6. Crise économique
    1. Disparition à terme de toutes les PME/TPE incapable de faire face à la combinaison des crises sus-cités
    2. Disparition à terme des capacités de production des clients des PME/TPE

L’ensemble de ces crises s’alimentent en une spirale vicieuse qui impactera l’Europe à court et moyen terme.

Dr Jan-Cédric Hansen

Médecin Généraliste Coordonateur
Neuro-psycho-pharmacologiste
Consultant en stratégie de communication
Ancien chercheur en radioprotection du Service de Santé des Armée

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Une réponse à “Nuages radioactifs, radiations, quelles conséquences en Santé Publique”

  1. Très cher cousin,
    Vivre des évènements dramatiques a toujours généré des comportements plus ou moins critiquables,il y a les HHHHéros et les méchants… En revanche, AVANT l’évènement, il peut exister une politique, voire une prévention, p’têt même une harmonisation des moyens face à des besoins qui appartiennent aux populations, à leurs contextes environnementaux, qui étaient considérés dans les budgets de nos ancêtres… aujourd’hui on méprise le vivant dans une problématique d’avenir… serions-nous enfin devenus les boulons de notre propre liberté?

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