Qu'est-ce que la radioactivité ?
Radioactivité : définition
La radioactivité est la propriété de certains noyaux atomiques de perdre une partie de leur masse en émettant des particules (alpha ou beta), et/ou des rayonnements électromagnétiques (gamma). Cette perte de masse (ou désintégration) se poursuit en chaîne jusqu'à l'obtention de composés stables.
Les minéraux qui contiennent de l'uranium ou du thorium sont radioactifs, avec une intensité proportionnelle à la quantité présente de métaux radioactifs (uraninite, autunite, thorianite, torbernite...).
Beaucoup des minéraux faiblement radioactifs (fergusonite, allanite, zircon...), bien qu'émettant peu de radiation, montrent néanmoins une forte désorganisation de leur réseau provoquée par les rayonnements X. Les minéraux très radioactifs ne subissent pas cette désorganisation métamicte, les liaisons atomiques fortement ioniques de ces minéraux assurant une remise en ordre rapide des dégât causés par l'irradiation.
Mesure de la radioactivité des minéraux
L'activité d'une source se mesure en unités de transformations par seconde, appelées becquerel (Bq) = 1/s dans le Système International. L'ancienne unité est le curie (Ci), qui équivaut au nombre de transformations par seconde dans un gramme de 226Ra, soit 3,7×1010 transformations par seconde.
Le Sievert (Sv) est l'unité utilisée pour évaluer l'impact des rayonnements ionisants sur l'homme. C'est l'unité du Système international qui prend en compte les effets biologiques sur les tissus vivants, produits par le rayonnement absorbé. De cette manière, la dose équivalente est obtenue grâce à la dose absorbée multipliée par deux facteurs de pondération sans dimension appropriés.
L'activité et l'impact des rayonnements ionisants peuvent être mesurés au moyen d'un compteur Geiger qui va afficher une valeur en µSv/h (microsieverts par heure). 1mSv = 1000µSv.
Le Sievert (Sv) est l'unité utilisée pour évaluer l'impact des rayonnements ionisants sur l'homme. C'est l'unité du Système international qui prend en compte les effets biologiques sur les tissus vivants, produits par le rayonnement absorbé. De cette manière, la dose équivalente est obtenue grâce à la dose absorbée multipliée par deux facteurs de pondération sans dimension appropriés.
L'activité et l'impact des rayonnements ionisants peuvent être mesurés au moyen d'un compteur Geiger qui va afficher une valeur en µSv/h (microsieverts par heure). 1mSv = 1000µSv.
Dangers de la radioactivité
La population mondiale est constamment soumise à des doses de rayonnements ionisants provenant de sources naturelles. Ces sources peuvent être classées en deux types ; les rayons cosmiques, provenant de l'espace et dont l'exposition est fonction de l'altitude et de la latitude de la personne, ainsi que les rayonnements émis par les radionucléides naturellement présents sur Terre. En 2008, la dose annuelle moyenne reçue par la population mondiale était de 2,4 mSv. Cette dose est variable selon les régions et leurs géologies, ainsi les granites de Bretagne ou du Massif Central en France génèrent des doses annuelles de l'ordre de 5 mSv. Mais il existe aussi des sources artificielles. En France, la limite d'exposition des travailleurs du nucléaire est fixée à 20 mSv. L'augmentation du risque de cancer augmente de 5% dès que la dose annuelle dépasse les 100 mSv.
Dangers relatifs de la radioactivité des minéraux
En France et en Europe, la détention de minéraux radioactifs n’est soumise à aucune obligation de déclaration, ni pour les particuliers, ni pour les musées. Cependant, la manipulation, l'extraction ou la collection de minéraux entraînent nécessairement une exposition à de la matière radioactive. Afin de relativiser l'impact que cette exposition peut avoir sur la santé humaine nous avons réalisé quelques mesures.
L'échantillon le plus radioactif que nous avons trouvé dans notre stock est une cuprosklodowskite du Katanga. Notre compteur Geiger placé très proche de l'échantillon hors de sa boîte affiche une radioactivité de 225 µSv/h, cette radioactivité n'est plus que de 2,5 µSv/h à 50 cm de sa boîte en plastique fermée et la radioactivité ambiante de la pièce (qui contient d'autres minéraux radioactifs comme des autunites ou des torbernites) et de 0,30 µSv/h.
En fixant arbitraitement un seuil d'exposition annuel à 10 mSv (2 fois inférieur à celui d'un travailleur du nucléaire), il faudrait garder contre soi l'échantillon pendant environ 2 journées complètes pour atteindre ce seuil, ou rester 166 jours 24h/24 à 50 cm de la boîte. Dans l'absolu il n'y a donc pas de danger à posséder des minéraux radioactifs en vitrine ou en boîte.
En fixant arbitraitement un seuil d'exposition annuel à 10 mSv (2 fois inférieur à celui d'un travailleur du nucléaire), il faudrait garder contre soi l'échantillon pendant environ 2 journées complètes pour atteindre ce seuil, ou rester 166 jours 24h/24 à 50 cm de la boîte. Dans l'absolu il n'y a donc pas de danger à posséder des minéraux radioactifs en vitrine ou en boîte.
Attention cependant...
La désintégration des radionucléides présents dans les minéraux augmente le niveau de radioactivité naturelle ambiant, notamment en gaz radon. Il est donc nécessaire de stocker ces minéraux dans des espaces correctement ventilés. La manipulation des roches et minéraux les plus friables peut également engendrer un risque d’exposition interne en cas d’inhalation ou d’ingestion de poussières, augmentant du coup considérablement l'exposition sur les parties internes les plus vulnérables du corps. Il est donc préférable de bien se laver les mains après manipulation mais également de ne pas broyer, casser au moyen d'un marteau ou polir ces spécimens. Les minéraux radioactifs pulvérulents peuvent être stabilisés au paraloid B72, un plastifiant réversible utilisé par les musées, ce traitement ne retire pas la radioactivité mais empêche l'échantillon d'émettre des particules fines radioactives.
En cas de risque sanitaire, l’Autorité de sûreté nucléaire (ASN) peut saisir l’IRSN pour une mise en sécurité des lieux. L’IRSN peut mobiliser via le Service d’Intervention et d’Assistance en Radioprotection (SIAR) une équipe d’ingénieurs et de techniciens sur tout le territoire français en quelques heures. Pour ce faire, le SIAR dispose de matériels de prélèvement, de mesure et de protection des personnes. Par ailleurs, l’Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (Andra) peut être saisie s’il s’avère nécessaire d’évacuer tout ou partie des minéraux. Enfin, l’IRSN intervient quand un minéral radioactif est détecté par un portique de contrôle des chargements comme ceux que l’on trouve à l’entrée des déchetteries. Cela s’est produit en 2013, à l’entrée française du tunnel sous la Manche, pour un colis postal allemand contenant un minéral radioactif. Toutefois, ce type d’alerte est rarement dû à un minéral de collection, qui a une radioactivité "faible"...