Qu’est-ce que le rayonnement ?

• Santé : les rayonnements servent à des procédures médicales telles que de nombreux traitements contre le cancer et à des méthodes d’imagerie diagnostique.
• Énergie : les rayonnements permettent de produire de l’électricité à l’aide de l’énergie solaire et de l’énergie nucléaire.
• Environnement et changement climatique : les rayonnements servent à traiter les eaux usées ou à créer de nouvelles variétés de plantes résistantes au changement climatique.
• Industrie et science : les techniques d’irradiation permettent aux scientifiques d’examiner des objets du passé ou de produire des matériaux avancés (par exemple dans l’industrie automobile). 

Les rayonnements ont de nombreuses applications utiles, mais comme pour toute activité, lorsque leur utilisation présente des risques, des mesures spécifiques doivent être mises en place pour protéger les personnes et l’environnement. Les mesures de protection varient selon le type de rayonnement : les rayonnements de faible énergie, ou « rayonnements non ionisants », nécessitent moins de mesures de protection que les « rayonnements ionisants » de plus forte énergie. Conformément à son mandat, l’AIEA établit des normes de protection des personnes et de l’environnement aux fins de l’utilisation pacifique des rayonnements ionisants.

Les rayonnements non ionisants sont des rayonnements dont l’énergie ne suffit pas pour détacher les électrons des atomes ou des molécules de la matière ou des organismes vivants. Elle peut cependant faire vibrer les molécules et produire de la chaleur. C’est ainsi que fonctionnent les fours à micro-ondes.

Les rayonnements non ionisants ne présentent aucun risque pour la santé de la plupart des personnes, mais les travailleurs qui sont régulièrement en contact avec certaines sources de rayonnements non ionisants peuvent devoir prendre des mesures spéciales pour se protéger, par exemple, contre la chaleur produite.

Les ondes radio et la lumière visible sont d’autres exemples de rayonnements non ionisants. La lumière visible est un type de rayonnement non ionisant que l’œil peut percevoir. Les ondes radio sont des rayonnements non ionisants que nos yeux et nos autres sens ne peuvent percevoir mais qui peuvent être décodés par les récepteurs radio.

Les rayonnements ionisants ont une énergie qui peut détacher les électrons des atomes ou des molécules, ce qui entraîne des modifications atomiques de la matière, y compris celle des organismes vivants. Ces modifications s’accompagnent d’une production d’ions (atomes ou molécules chargés électriquement), d’où l’expression « rayonnement ionisant ».

À forte dose, les rayonnements ionisants peuvent endommager les cellules et les organes de l’organisme et même entraîner la mort. Bien utilisés et à dose correcte, ils ont de nombreuses applications utiles : production d’énergie, industrie, recherche, diagnostic médical et traitement de diverses maladies, dont le cancer. La réglementation de l’utilisation des sources de rayonnement et la radioprotection incombe à chaque pays, mais l’AIEA aide les législateurs et les responsables de la réglementation avec un système complet de normes de sûreté  internationales destinées à protéger les travailleurs et les patients, ainsi que le public et l’environnement, contre les effets nocifs potentiels des rayonnements ionisants.

Les rayonnements ionisants proviennent, par exemple, d’atomes instables (radioactifs) qui passent à un état plus stable en libérant de l’énergie.

La plupart des atomes sur terre sont stables, principalement parce que leur noyau a une composition équilibrée et stable de particules (neutrons et protons). D’autres atomes sont instables parce que la composition du nombre de protons et de neutrons de leur noyau ne leur permet pas de conserver ces particules ensemble. Ces atomes instables sont dits « radioactifs ». Lorsqu’ils se désintègrent, ils libèrent de l’énergie sous forme de rayonnements ionisants (particules alpha, particules bêta, rayons gamma ou neutrons) qui peuvent présenter diverses utilités s’ils sont exploités et utilisés en toute sécurité.

Selon le type de particules ou d’ondes que le noyau libère en devenant stable, il existe différents types de désintégration radioactive entraînant des rayonnements ionisants. Les plus courants sont les particules alpha, les particules bêta, les rayons gamma et les neutrons.

Dans le cas du rayonnement alpha, les noyaux en désintégration libèrent des particules lourdes, chargées positivement, pour se stabiliser. Ces particules ne peuvent franchir la peau pour causer des dommages et une simple feuille de papier suffit généralement pour les arrêter.

En revanche, si les matériaux émetteurs alpha sont inhalés ou ingérés, ils peuvent exposer directement les tissus internes et nuire à la santé.

L’américium 241 est un type d’atome qui se désintègre en libérant des particules alpha. Il est utilisé dans les détecteurs de fumée du monde entier.

Dans le cas du rayonnement bêta, les noyaux libèrent des particules plus petites (électrons) qui sont plus pénétrantes que les particules alpha et peuvent traverser, par exemple, 1 à 2 centimètres d’eau, selon leur énergie. En général, une feuille d’aluminium de quelques millimètres d’épaisseur peut arrêter un rayonnement bêta.

Les atomes instables qui émettent un rayonnement bêta sont notamment l’hydrogène 3 (tritium) et le carbone 14. Le tritium est utilisé notamment dans l’éclairage de secours qui signale les sorties en cas de panne de courant. Son rayonnement bêta fait briller un matériau phosphoreux sans électricité. Le carbone 14 est utilisé notamment pour dater des objets historiques.

Les rayons gamma sont des rayonnements électromagnétiques, comme les rayons X. Ils ont diverses applications, notamment le traitement du cancer. Certains rayons gamma traversent le corps humain sans causer de dommages, mais d’autres sont absorbés par l’organisme et peuvent être dangereux. L’intensité des rayons gamma peut être réduite à des niveaux inoffensifs par des murs épais en béton ou en plomb. C’est pourquoi les murs des salles de radiothérapie des centres d’oncologie sont si épais.

Les neutrons, particules relativement massives, sont l’un des principaux constituants du noyau. Ils ne sont pas chargés et ne produisent pas directement d’ionisation, mais leur interaction avec les atomes de la matière peut générer des rayons alpha, bêta, gamma ou X qui produisent une ionisation. Les neutrons sont pénétrants et ne peuvent être arrêtés que par des couches épaisses de béton, d’eau ou de paraffine.

Les neutrons peuvent être produits notamment dans des réacteurs nucléaires ou dans des réactions nucléaires créées par des particules à haute énergie dans des faisceaux d’accélérateurs. Les neutrons peuvent constituer une source importante de rayonnement indirectement ionisant.

• L’AIEA aide ses États Membres à utiliser les technologies nucléaires, notamment les rayonnements, dans la santé, l’agriculture, la protection de l’environnement, la gestion de l’eau, l’énergie, et l’industrie. À cette fin, elle aide à la recherche et au développement de l’utilisation pratique des rayonnements et des sources radioactives. Elle coordonne également des activités de recherche et mène des projets dans le monde entier.
• Par ses activités de vérification et de garanties, l’AIEA veille à ce que les matières capables de produire des rayonnements ne soient pas détournées de leurs utilisations pacifiques.
• Enfin, l’AIEA élabore des normes de sûreté et des orientations sur la sécurité, et rend compte des meilleures pratiques en matière de protection des personnes, de la société et de l’environnement contre les effets nocifs des rayonnements ionisants.

L’ Association des responsables des Autorités compétentes en radioprotection en Europe (HERCA), créée en 2007 à l’initiative de l’Autorité de sûreté nucléaire française, regroupe les autorités de sûreté nucléaire européennes sur base volontaire. Elle leur permet de partager leurs connaissances et leur expérience afin de fournir des solutions pratiques et harmonisées pour un niveau élevé de radioprotection en Europe.