Les déchets radioactifs sont-ils une menace pour notre environnement?

Les effets nocifs de la radioactivité

Le procédé de retraitement des déchets est utilisé malgré la connaissance de ses effets nocifs : en effet, il entraîne la dispersion de la radioactivité dans l’environnement, multipliant ainsi les cas de cancers, leucémies et malformations.

On a vu qu’il existait trois types de déchets radioactifs (les déchets A, à faible activité ; les déchets B, à moyenne activité ; et les déchets C, à haute activité) dont une partie est rejetée plus ou moins délibérément dans l’environnement sous forme d’effluents radioactifs liquides ou gazeux.

Chacun de ces types de déchets est composé entre autre d’atomes ionisés. Ces atomes, qui sont la conséquence d’une irradiation, peuvent être à l’origine de différents types de perturbations dans l’organisme et dans le fonctionnement des molécules qu’ils constituent. Les dommages causés aux molécules peuvent entraîner des lésions cellulaires et d’autres dysfonctionnements dans l’organisme. L’organisme humain, qui est lui-même le siège d’une légère radioactivité, peut intégrer sans dommages certaines doses de radioactivité supplémentaires.

Mais des doses excessives impliquent l’apparition d’anomalies sanitaires plus ou moins graves, en fonction de différents facteurs : la quantité de dose absorbée, le débit de dose absorbée (c’est-à-dire l’étalement de l’irradiation dans le temps), le type de rayonnement reçu (alpha, bêta +, bêta – ou gamma) et la nature des organes irradiés.

On peut distinguer deux types d’exposition aux radiations :

- Les expositions brusques, courtes et intensives dont les conséquences sont quasi-immédiates
- Les expositions à faible dose mais qui durent plusieurs dizaines d’année, et qui entraînent des maladies à long terme

1°)Les maladies à courte échéance

Des effets nocifs se manifestent peu après l’irradiation au-dessus d’un certain seuil de dose (Sv) et leur gravité croît avec la dose.

Les différents seuils de gravité:

Il peut ne s’agir que de brûlures locales si l’irradiation est locale (comme la cataracte). Cependant, l’irradiation du corps entier, à forte dose (supérieure à 0,5 Gy ) entraîne un « syndrome d’irradiation aiguë » caractérisé par un ensemble d’effets déterministes affectant divers organes ou fonctions organiques et pouvant aller jusqu’à causer la mort. Les enfants en sont les plus sensibles : lors de la croissance, beaucoup de cellules sont en division, c’est à ce moment que les radiations peuvent le plus facilement toucher les molécules d’ADN.

· L’asthme : le système de défense immunitaire est hautement sensible aux radiations ; ce système repose sur des cellules qu’on retrouve dans le sang, par exemple les lymphocytes T qui sont altérés. La production des anticorps est également modifiée et se traduit par des maladies allergiques comme l’asthme.

· Les syndromes d’irradiation : les manifestations cliniques de l’intoxication radioactive sont différentes selon que l’irradiation a été totale ou localisée :

- syndrome d’irradiation totale ou aiguë : en quelques heures s’installe le « mal des rayons » : le malade est prostré, hyper-fébrile avec vomissements et diarrhée. Le tissu critique est la moelle osseuse où se forment les cellules sanguines. Aucun effet n’est constaté pour une dose équivalent à 0,35 Sv. De 0, 3 à 1 Sv, il y a diminution temporaire du nombre de lymphocytes. Si la dose a été massive, l’irradié meurt rapidement dans un état de choc avec atteinte du système nerveux central. Si la dose est moins importante, il peut survivre mais il reste alors des dangers de contracter des maladies à longue échéance.

- syndrome d’irradiation localisée : cet effet apparaît comme une complication d’une irradiation totale, ou succède à une irradiation limitée. Les tissus les plus sensibles sont les tissus reproducteurs, le cristallin et la peau. Il peut alors s’agir de lésions cutanées dont les effets varient en fonction de l’équivalent de dose : les érythèmes (rougeurs) pour une irradiation localisée de 4 à 7 Sv, les phlyctènes (cloques) pour une irradiation localisée de 7 à 10 Sv et les nécroses (mort d’une cellule ou d’un tissu) qui se manifeste par des ulcérations douloureuses, pour des doses supérieures à 12 Sv

· L’action sur les tissus vivants : au niveau de la cellule, la lésion d’ADN peut provoquer des mutations ou des morts cellulaires. La plupart des lésions sont réparées par les systèmes internes de la cellule. A fort débit de dose, il peut y avoir saturation des mécanismes de réparation. Une dose reçue en une fois a des effets plus graves qu’une dose fractionnée qui laisse aux mécanismes de réparation la possibilité de jouer leur rôle. A dose égale de rayonnements absorbés, les cellules ont une sensibilité différente : plus elles se divisent, plus elles sont radio-sensibles (c’est le cas de la moelle osseuse, des cellules reproductrices et du tissu embryonnaire)

2°) Les maladies à longue échéance

Les effets aléatoires (ou stochastiques) sont des effets dont la probabilité d’apparition dans une population irradiée augmente avec la dose reçue. Il s’agit de cancers, de leucémies…

· Les cancers : un cancer est une dégénérescence de cellules qui se reproduisent anormalement rapidement, indépendamment du fonctionnement de l’organisme.

Lorsqu’il est provoqué par une irradiation, il est radio-induit ; l’événement initiateur du cancer radio-induit se produit au niveau de l’ADN. Selon l’apport d’énergie au cours de l’ionisation, la molécule d’ADN peut subir différents types de dommages et se casser en un ou plusieurs endroits. La cellule fortement lésée peut provoquer sa propre mort en activant des « gènes suicides » : c’est la mort programmée (ou apoptose). Un seul événement est insuffisant pour entraîner le développement d’un cancer. D’autres facteurs (génétiques, environnementaux) favorisent la multiplication des cellules mutées et l’acquisition de nouvelles mutations menant au cancer.

Il existe trois grandes sortes de cancers provoqués par la radioactivité :

- les cancers papillaires (au niveau d’organes sensoriels, d’où partent les voies nerveuses sensitives, projetées dans les aires cérébrales spécialisées). Ce sont les formes les moins graves de cancers.
- les cancers vésiculaires. Ils sont beaucoup plus dangereux et se développent au dépens de la cellule thyroïdienne qui fabrique les hormones.
- les cancers médullaires (cancers de type neurologique). Ils sont très rares.

· La thyroïdite (ou cancer de la thyroïde) :

La thyroïde

la glande thyroïde est située à la base du cou, au-dessus du larynx, devant les premiers anneaux de la trachée. Elle est constituée de cellules glandulaires, groupées en petites vésicules, qui secrètent l’hormone thyroïdienne, riche en iode. C’est pourquoi, lorsque l’on absorbe l’iode, il se fixe en priorité sur la thyroïde. Lorsque l’on parle de cancer de la thyroïde, il s’agit presque toujours de cancer développé aux dépens des cellules des vésicules. Ces cancers sont trois fois plus fréquents chez la femme que chez l’homme.

Les radiations peuvent aussi provoquer l’hypothyroïdie (diminution de la capacité de fonctionnement de la glande) qui entraîne le crétinisme chez l’enfant. Ces troubles fonctionnels sont plus fréquents que les cancers et nuisent au développement physique et intellectuel des enfants.

· Les leucémies : les globules blancs du sang (leucocytes) sont produits par la moelle osseuse, la rate et les ganglions lymphatiques. Cette production est normalement régulière et contrôlée. Les leucémies sont définies par la disparition de cette régulation, par la multiplication rapide excessive et désordonnée des cellules qui sont les précurseurs des globules blancs du sang. En fonction de la variété des globules blancs concernés et du degré de prolifération, on peut reconnaître deux formes de leucémies : la leucémie aiguë (particulièrement chez les enfants et les adolescents) caractérisée par la présence dans le sang de globules blancs qui restent cantonnés dans la moelle osseuse ; et la leucémie chronique (principalement chez les personnes d’âge mûr) caractérisée par la multiplication dans le sang de cellules matures.

Le strontium 90 (*3) est à l’origine des leucémies ; c’est un rayon bêta donc difficile à capter. Il se fixe sur le surfaces osseuses et endommage la moelle osseuse. L’effet de contamination est aggravé par l’ingestion de nourriture contaminée.

· La fibrose radio-induite : le tissu conjonctif, qui forme la structure des organes et leur apporte les vaisseaux sanguins et les nerfs, est remplacé par un tissu très dense, rigide et qui n’assure plus sa fonction de nutrition. La fibrose radio-induite peut atteindre tous les organes : peau, poumons, etc. Les premiers signes sont observés au-delà de 12 Gy (*1 et 2).

· La cataracte : c’est une opacification du cristallin qui s’observe pour des doses de l’ordre de 0,8 Gy dans le cas d’une irradiation par neutron ; et de 4Gy dans le cas d’une irradiation par rayonnements g. Elle est susceptible de se manifester si l’œil est touché directement par l’irradiation. Son délai d’apparition est de 1 à 10 ans et varie en fonction inverse de la dose reçue.

3°)Les conséquences sur les générations futures

Les malformations génétiques sont inscrites dans les chromosomes de la cellule initiale. Elles se transmettent héréditairement de façon très variée suivant qu’elles sont sous la dépendance d’un ou plusieurs gènes, et que ces gènes soient dominants ou récessifs.
Nous pouvons alors distinguer les effets tératogènes (qui concernent le développement du fœtus) et les effets mutagènes (qui résultent de l’exposition des cellules germinales).

· Les effets tératogènes : Ils peuvent être entraînés par l’exposition aux rayonnements de l’embryon et du fœtus. Ce sont des malformations (du squelette, de l’œil, du cerveau), des retards mentaux ou des troubles de croissance (diminution de la taille, du poids, du périmètre crânien)… qui surviennent en cas d’exposition importante de la mère pendant la grossesse. Dans un milieu contaminé en césium 137 (élément analogue au potassium, qui se fixe dans les muscles), les dommages liés à ce radio-nucléide débutent dès la vie intra-utérine. En effet, le placenta, hyperactif pendant toute la durée de la grossesse et qui joue un rôle de filtre entre le sang maternel et celui du fœtus, protège l’enfant à naître de cette intoxication.

En tant que filtre, il accumule d’avantage de césium 137 que les tissus de la mère ; cette accumulation de molécules toxiques et radioactives à proximité des cellules responsables de la production d’hormones, explique en partie les anomalies constatées au niveau de la production hormonale. Allaité au sein, le nouveau-né verra sa radioactivité corporelle augmenter rapidement.

Pendant toute leur enfance, les enfants élevés dans les régions proches d’une centrale nucléaire ou d’un centre dégageant des déchets radioactifs, accumuleront des radio-nucléides, en particulier du césium 137 contenu dans le lait, les légumes, etc. Ils sont souvent malades, souffrent d’hypotension et de troubles du rythme cardiaque provoqués par cette intoxication.

· Les effets mutagènes : ils proviennent d’une lésion au niveau des chromosomes ou des gènes des cellules germinales des parents. Ainsi, toute mutation de l’ADN de ces cellules peut modifier les caractères génétiques de la descendance. L’irradiation des organes génitaux peut entraîner chez l’homme une stérilité temporaire (pour une dose reçue entre 2 et 6 Sv) ou définitive (pour une dose reçue supérieure à 8 Sv). Chez la femme, une telle irradiation provoque la stérilité pour un équivalent de dose qui diminue avec l’âge (12 Sv à 20 ans ; 5 Sv à 45 ans).

4°)Les conséquences sur l’environnement

Mais le rejet de déchets radioactifs, avant d’être nocif pour l’homme, l’est aussi pour l’environnement : en effet, ces déchets présentent des risques inhérents, en particulier, à cause de ceux qui sont rejetés sous forme d’effluents dilués dans les eaux marines.

Ainsi, les principaux problèmes de l’environnement, propres à l’industrie nucléaire, se situent au niveau des usines de retraitement des combustibles irradiés (en effet, on a pu remarquer que les enfants vivants près d’usines de retraitement souffraient quatorze fois plus de leucémies et que les sols étaient beaucoup plus radioactifs).

Les noyaux des atomes des éléments radioactifs naturels ou artificiels, en se désintégrant, émettent des rayonnements. Ces rayonnements interagissent avec la matière environnante dans laquelle ils perdent leur énergie.
Par exemple, les usines de la Hague rejettent quotidiennement des centaines de milliers de litres d’un mélange de produits radioactifs (tels le strontium, le ruthénium, le rhodium…).

Ces rejets liquides et gazeux entraînent une accumulation de radioactivité dans l’environnement, impliquant un danger pour la nature et la population.Ainsi, en raison soit de la pollution des sols par des retombées radioactives, soit du rejet dans les eaux d’effluents dilués par des usines de retraitement, on a pu observer une concentration de ces éléments dans les sols et les chaînes alimentaires de l’homme.

En effet, l’étude sur les retombées de l’accident de Tchernobyl, par exemple, a pu montrer qu’il y a eu contamination du lait et de la viande animale ; ainsi que la contamination des sols qui peut rendre certaines zones alors inhabitables pendant des décennies.

Toute radioactivité entraîne un risque. Même au-dessus des normes autorisées, elle présente un risque sur la santé. Il n’y a pas de seuil en-dessous duquel elle est vraiment inoffensive. Selon la CIPR (Commission Internationale de Protection Radiologique) : « La limite des doses est largement, mais d’une façon erronée, considérée comme une ligne de démarcation, entre l’inoffensif et le dangereux ». La formation des limites de niveaux acceptable des rayonnements signifie l’acceptation d’un certain nombre de cancers ou de décès. Le taux de décès et de maladies résultant de l’irradiation est comparé au bénéfice du nucléaire pour la société, et admis au-dessous d’une limite convenue.

schéma présentant les riques d'irradiation dans l'nvironnement