Quels sont les types de désintégration radioactive les plus courants ? Comment se protéger des effets nocifs des rayonnements qui en résultent ?
Selon le type de particules ou d'ondes que le noyau émet pour se stabiliser, il existe différents types de désintégration radioactive produisant des rayonnements ionisants. Les plus courants sont les particules alpha, les particules bêta, les rayons gamma et les neutrons.
Rayonnement alpha
Désintégration alpha (Infographie : A. Vargas/AIEA).
Lors de la désintégration des rayonnements alpha, les noyaux atomiques libèrent des particules lourdes chargées positivement afin de gagner en stabilité. Ces particules ne peuvent pas pénétrer notre peau et sont donc inoffensives ; une simple feuille de papier suffit souvent à les arrêter.
Cependant, si des substances émettrices de particules alpha sont absorbées par l'organisme par inhalation, ingestion ou boisson, elles peuvent exposer directement les tissus internes et, par conséquent, nuire à la santé.
L'américium-241 est un exemple d'atome qui se désintègre par émission de particules alpha, et il est utilisé dans les détecteurs de fumée du monde entier.
rayonnement bêta
Désintégration bêta (Infographie : A. Vargas/AIEA).
Lors d'un rayonnement bêta, les noyaux émettent des particules plus petites (électrons) plus pénétrantes que les particules alpha et capables de traverser, par exemple, 1 à 2 centimètres d'eau, selon leur énergie. En général, une feuille d'aluminium de quelques millimètres d'épaisseur suffit à arrêter le rayonnement bêta.
Parmi les atomes instables émettant un rayonnement bêta, on trouve l'hydrogène-3 (tritium) et le carbone-14. Le tritium est notamment utilisé dans les éclairages de secours, par exemple pour signaler les sorties de secours dans l'obscurité. En effet, le rayonnement bêta du tritium provoque la luminescence d'un matériau phosphorescent lors de son interaction avec la lumière, sans apport d'électricité. Le carbone-14 est utilisé, par exemple, pour dater des objets anciens.
Rayons gamma
Rayons gamma (Infographie : A. Vargas/AIEA).
Les rayons gamma, utilisés notamment dans le traitement du cancer, sont des rayonnements électromagnétiques, comme les rayons X. Certains rayons gamma traversent le corps humain sans l'endommager, tandis que d'autres sont absorbés et peuvent causer des dommages. L'intensité des rayons gamma peut être réduite à des niveaux moins risqués grâce à des murs épais en béton ou en plomb. C'est pourquoi les murs des salles de radiothérapie dans les hôpitaux pour patients atteints de cancer sont si épais.
Neutrons
La fission nucléaire à l'intérieur d'un réacteur nucléaire est un exemple de réaction en chaîne radioactive entretenue par des neutrons (Graphique : A. Vargas/AIEA).
Les neutrons sont des particules relativement massives qui constituent l'un des principaux noyaux atomiques. Ils sont neutres et ne produisent donc pas d'ionisation directe. Cependant, leur interaction avec les atomes de la matière peut générer des rayonnements alpha, bêta, gamma ou X, qui provoquent ensuite l'ionisation. Les neutrons sont pénétrants et ne peuvent être arrêtés que par d'épaisses couches de béton, d'eau ou de paraffine.
Les neutrons peuvent être produits de différentes manières, par exemple dans les réacteurs nucléaires ou lors de réactions nucléaires initiées par des particules de haute énergie dans les faisceaux d'accélérateurs. Les neutrons peuvent constituer une source importante de rayonnements ionisants indirects.
Date de publication : 11 novembre 2022