LA RADIOACTIVITÉ
1 - Historique et quelques définitions
2 - La radioactivité, une panacée
3 - Les dérivés de la radioactivité
Radioactivité et vie
La radioactivité est un phénomène naturel. Nous vivons à proximité, toute relative, 150 millions de km, d’un réacteur nucléaire qui s’appelle le Soleil. Depuis 4,54 milliards d’années il chauffe et éclaire notre petite planète Terre ce qui a permis à la vie d’y naître.
Il faut noter également que plusieurs petits réacteurs naturels ont fonctionné à Oklo (Gabon) dont l’un a été conservé par l’exploitant minier.
Radioactivité et médecine
Le radium a été utilisé dès 1920 pour traiter les cancers par curiethrapie ; on plaçait des sources radioactives (des tubes en platine iridié contenant des sels de radium) directement au contact du cancer ou même dans les tumeurs. On inventa dans les années 1930, la « bombe au radium ». Ces méthodes douées d'une certaine efficacité seront utilisées jusque dans les années 1960-1970 et seront abandonnées sous l'impulsion du Dr Bernard Pierquin, fils du Dr Jean Pierquin, l'initiateur de ces traitements. En effet ils posaient de très graves problèmes, difficilement solubles, de radioprotection pour le personnel soignant.
Entre 1920 et 1940, sous l'effet d'une mode, le nombre de produits utilisant le radium explose véritablement. Ils sont censés soigner les rhumatismes, les arthrites, les douleurs, les hémorroïdes, les varices, les ulcères, les maladies de peau, l'artériosclérose, la blennorragie et même les défaillances viriles.
On trouve des solutions de radium à boire ou à injecter en intraveineuse, des sels pour le bain, des compresses imprégnées. On aura aussi des antiseptiques radioactifs pour l'hygiène intime de la femme, des pommades ophtalmiques au radium, des dentifrices au thorium, des savons de toilette, des préservatifs au radium, des gels contraceptifs au radium.
Seront même préconisés (La Radioactivité, Marie Curie, 1935) l'ingestion d'eau radioactive naturelle ou artificielle, les injections intraveineuses, musculaires ou articulaires de sérum physiologique contenant un radioélément, l'inhalation d'air contenant du radon, les bains d'eaux radioactives naturelles ou artificielles et même les bains de boues à base de radium.
On a largement utilisé les eaux naturellement radioactives de Jackymov (République tchèque) qui étaient remontées de la mine et vendues dans des flacons de verre souvent habillés de cuir dont la forme rappelle celle des erlenmayer[1].
On a fabriqué des fontaines à radium. Elles se présentaient sous l'aspect de récipient en métal, ressemblant à une cafetière, dans lequel était incluse une pastille de céramique contenant un peu de radium. Le principe était simple : on remplissait le récipient d'eau le soir et le lendemain matin, on la buvait.
Photo de gauche - Source Andra : Objet au radium au CRN (Centre de regroupement nord) à Saclay ; Photographe : ANDRA.
Photo de droite - Source ANDRA : Fontaine au radium ; Photographe : Philippe Demail.
Un modèle plus modeste était constitué d’un récipient en grès, rappelant vaguement par sa forme un vinaigrier, dans lequel on plaçait un « radium emanator », pièce métallique contenant une pastille de radium.
Photo de gauche - Source ANDRA : Publicité pour les produits de beauté au radium ; Photographe : Scan
Photo de droite - Source ANDRA : Publicité pour les produits de beauté (rouge à lèvres) ; Photographe : Scan
Pour conclure ce chapitre, évoquons la formidable saga française de la crème Tho-Radia. Cette crème cosmétique est mise au point et commercialisée en 1930, par le Dr Alfred Curie (un homonyme qui saura entretenir la confusion et bien en profiter). Elle contient une faible quantité de thorium et de radium censée effacer les rides du visage. Elle est accompagnée par un charmant slogan : « La science a créé Tho-Radia pour embellir les femmes. À elles d'en profiter. Reste laide qui veut ! ». Le tout illustré par une magnifique affiche moderne qui attire l'œil. Fort de son succès le produit se décline ensuite en une gamme étendue : crème, lotion, lait démaquillant, rouge à lèvres, baume solaire, savon, poudre, dentifrice, eau de lavande, eau de Cologne, parfum. Les mentions thorium et radium continueront à figurer sur les boîtes bien après que ces produits auront été inscrits au tableau A des substances vénéneuses vers 1937. De ce point de vue, les rares produits que l'on trouve parfois dans des brocantes ne présentent aucune radioactivité. Les produits Tho-Radia seront vendus jusque dans les années 1960. Ce fut un succès commercial sans conteste, cité en exemple dans l'ouvrage paru en 1989 « Histoire de la publicité pharmaceutique et médicale »[2]
Radioactivité et agriculture
On est allé jusqu’à recommander de dispenser des produits radioactifs aux animaux de la ferme et de la basse-cour afin de les engraisser, aux cultures, comme engrais afin d'augmenter la taille des végétaux donc d'augmenter les rendements et de préserver les plantes des maladies. On a même produit des appâts radioactifs pour la pèche sensés attirer irrémédiablement les poissons, l’appât des as – l’as des appâts « La Radia ».
Photo de gauche - Source : ANDRA : Aliments-pour-bétail-au-radium/provaradior ; années 1950.
Photo de droite - Source : ANDRA : Boîte d'appâts de pêche ; Photographe : Philippe Demail.
Radioactivité et bien être
On a produit des chocolats au radium, fait du pain avec une eau radioactive.
On a produit des balles de golf ayant un noyau radioactif au radium (150 Bq).
Au passage, on doit aussi citer les objets en verre dont la belle couleur vert à vert-jaune est obtenue par l'adjonction d'oxyde d'uranium, ce qui leur confère avec un beau reflet vert inimitable et sous un éclairage UV une extraordinaire couleur vert fluo : c’est le jaune d’urane ou « verre dichroïde ». Ces verres ont surtout été fabriqués au XVIIIème, XIXème et XXème.
Leur production s'est répandue en Europe (Angleterre, Allemagne, Bohème, France) et aux États-Unis où ils semblent être toujours produits. Ils sont appelés « Ouraline » en France, « Canary » ou « Vaseline glass » en Angleterre et aux États-Unis et « Uranglas » en Allemagne. Ces procédés de coloration du verre auraient été connus des Romains.
Le fameux service de six verres à pied en cristal coloré de six couleurs différentes, comporte un verre jaune vert à l'uranium. La Bohème s'était fait une spécialité de la fabrication de boutons et de perles à enfiler en verre, y compris de cette couleur.
Ces ouralines contiennent entre 0, 1 et 2 % d'uranium et jusqu'à 25 % pour certaines fabriquées en 1900. Comme dit plus haut, elles ont la particularité de réagir vivement en vert fluo sous un éclairage UV longs (lumière noire des boîtes de nuit, et aussi celle des détecteurs de faux billets). C'est une des raisons pour laquelle elles sont recherchées aujourd'hui par les collectionneurs.
La radioactivité au contact d'une assiette est de l'ordre de 5 mrad/h.
Aux États-Unis, on raffolait d'une vaisselle de forme moderne et d'une belle couleur rouge orangée inimitable produite dans les années 1930-1973 sous la marque « Fiesta » (30 000 coups par minute). La glaçure riche en sel d'uranium est assez radioactive (9, 99 µSv au contact).
Radioactivité et technologie
Très tôt on a tiré parti de la propriété du radium de provoquer de la fluorescence (du sulfure de zinc déjà évoquer par exemple). Pour l'utiliser dans l'horlogerie, on a conçu une peinture au radium avec laquelle on peignait les aiguilles et les points marquant les heures : la montre luminescente était née.
Cett peinture fut aussi appliquée dans l'aviation et l'automobile afin de marquer les divers cadrans. De ce fait le cockpit d’un avion était une bonne source de radioactivité.
Cette peinture était déposée par des jeunes filles à l'aide d'un pinceau très fin. Pour avoir la précision dans leur geste, elles suçaient leur pinceau afin de l’affiner. Parfois elles se peignaient les ongles avant de sortir en soirée. Le résultat fut dramatique car ces habitudes néfastes entraînèrent chez elles un ostéosarcome (cancer) de la mâchoire déclenchant une anémie et une baisse du taux de leurs globules blancs souvent fatale. On les appelait les « radium girls ».
Sources : ANDRA : Publicité pour les réveils Bayard luminescents au radium.
Ce fut un scandale qui entraîna un début de prise de conscience des autorités et l’entrée en application de nouvelles règles plus respectueuses de la santé des ouvrières et des pilotes, dès la fin des années 30.
Source : ANDRA : Anciens réveils à aiguilles luminescentes au radium ; Photographe : Philippe Demail.
Parmi les produits assez inattendus, il y a les bougies pour les moteurs d'automobiles au polonium 210 commercialisées jusqu’après 1940 par Firestone.
La durée de vie du polonium 210 étant de 138 jours, leur efficacité était donc de courte durée.
Vers 1932, on vit apparaître des paratonnerres ioniques, les « parads » dont la base contenait une pastille d'un produit radioactif (radium puis américium). L’air ionisé était censé créer une large zone conductrice entourant le paratonnerre, étendant ainsi son domaine d'efficacité. Ils se caractérisent souvent par une tige de taille très modeste et la présence à leur base de trois tiges arquées ou en queue-de-cochon dirigées vers le bas. Ils sont interdits de fabrication ou de vente depuis 1987. Leur récupération pose encore de problèmes car leur détérioration risque de libérer leur radioactivité et leur stockage réclame un contrôle strict.
Photo de gauche - Source : ANDRA ; paratonnerre au radium ; Photographe : Philippe Demail.
Photo de droite - Source : ANDRA ; paratonnerre au radium, détail ; Photographe : Patrice Maurein.
On commercialisa dans les années 70 (et dès 1950 pour les applications militaires) des objectifs pour appareils photo dont le verre des lentilles contenait du thorium (12% en poids). Cela avait pour effet de lui conférer un haut indice de réfraction et d'avoir une grande dispersion. Ils ont été commercialisés sous les marques Canon, Kodak, Takumar, Yashinon. Un détail amusant : les rayonnements alpha et bêta issus de ces optiques étaient susceptibles de voiler le film s’il était laissé assez longtemps dans l'appareil.
Dans les années 80 on fabriqua des alliages aluminium-thorium-zirconium, magnésium-thorium-zinc-zirconium ou encore magnésium-argent-thorium-terres rares-zirconium contenant jusqu'à 3% de thorium, destinés à l'aéronautique, missiles, avions et chars.
Dans les années 1970 à 1990 on a produit des tubes électroniques (tube émetteur-récepteur, tube régulateur de tension, lampe témoin, tube à étincelles) qui contenaient du radium, du césium, du tritium (l’isotope radioactif de l’hydrogène) ou du thorium.
Pendant la période 1960-1990, on trouvait des brosses antistatiques pour dépoussiérer les microsillons, les films, les lentilles qui avaient des poils en contact avec une céramique imprégnée de polonium 210 ou d’americium 241.
Dans les années 1970-1980, on trouvait sur le marché de distributeurs de ruban adhésif lesté par des « sables lourds » dans la structure métallique or ces derniers par nature contenaient de la monazite, minéral renfermant du thorium.
Actuellement on trouve encore de la litière pour chat essentiellement constituée de bentonite (variété d'argile) qui contient naturellement des radionucléides 4 000 picocuries/kg pour l'uranium, 3 000 picocuries/kg pour le thorium et 8 000 picocuries/kg pour le potassium 40
Enfin, il existe deux types de détecteurs de fumées domestiques : ceux dits optiques et ceux dits ioniques. Les seconds contiennent une capsule d'américium 241 enfermée dans une chambre d'ionisation. Ils ont la réputation d'être plus performants que les détecteurs optiques. L'américium est lié soit à de l'or soit à un composé d'or et d'argent. Sa radioactivité est de l'ordre de 3 microcuries.
Produits radioactifs encore aujourd'hui sur le marché au Japon
On commercialise au Japon une « Well Aqua Bar » qui est un tube en inox multiperforé rempli d'une céramique contenant du thorium. Le tube immergé quelques minutes dans une carafe aurait un effet antifongique et antibactérien. Utilisable pendant 2 ou 3 ans et pouvant traiter 1 000 litres d'eau. Radioactivité : 50 coups par minute.
La même marque commercialise une plaque de liège contenant du thorium qui ionise l'air environnant proche, améliorant après une exposition de quelques minutes le goût d'une boisson (whisky, jus de fruits mais pas de la bière selon son fabricant). Radioactivité : 500 coups par minute. Elle commercialise aussi un supposé désodorisant pour réfrigérateur. C'est une plaque formée d'une poudre de céramique riche en thorium prise en sandwich entre deux feuilles de plastique. Radioactivité : 100 coups par minute.
On propose aussi un bracelet, des genouillères et des ceintures de maintien, conçus avec des textiles imprégnés de microparticules de céramique comportant du thorium. Ils auraient des propriétés germicides et désodorisantes, apaisantes et relaxantes. Radioactivité : 25 coups par minute.
Parmi bien d'autres produits, citons le « Wellrich Health Card » qui est une carte plastifiée comportant à son dos une fine couche de sable brun (sans doute constitué de monazite) contenant du thorium 232. Elle est sensée vous déstresser et vous protéger contre les ondes électromagnétiques, éliminer la nicotine et les goudrons des cigarettes. Radioactivité : 1 000 coups par minute.
Toujours au Japon, une production de « Radic Hot Spring Ware », plats, bols, tasses, et autre vaisselle en céramique dont la glaçure contient du thorium (à rapprocher de la vaisselle « Fiesta » déjà citée) qui aurait la propriété d'améliorer le goût de la nourriture et des liquides. Radioactivité : 300 coups par minute.
Enfin, on se doit de citer les petits tubes de tritium brillant dans l'obscurité toujours disponibles.
RADIOACTIVITÉ ET ALIMENTS
Tout être vivant végétal ou animal recèle naturellement une certaine radioactivité apportée entre autre par l'isotope radioactif (40K) du potassium. Ainsi l'Homme présente une radioactivité de 130 Bq/kg soit environ 10 000 Bq pour un adulte.
Quelques aliments naturellement radioactifs :
De nombreux aliments, issus de l’agriculture, contiennent naturellement de ce potassium 40K, probablement issu des engrais provenant des gisements sédimentaires phosphatés, entraînant ainsi une certaine radioactivité dans l'aliment. Par exemple l’artichaut contiendrait 300 Bq/kg, la pomme de terre 150 Bq/kg et le lait 80 Bq/kg. La liste est non exhaustive.
Anecdotiquement le sel de l'Himalaya censé apporter la « plénitude zen » contient ce même 40K en forte concentration.
La végétation exploitée pousse parfois sur des terrains riches en éléments radioactifs. Les noix du Brésil présentent dans leurs coques et dans la partie ligneuse de leurs fruits qui les contiennent une radioactivité allant jusqu'à 178 Bq par kg.
C'est ainsi que l’on entend parler de DEB (Dose Équivalent Banane) qui correspond à un dix millionième de Sievert. En absorbant une banane par jour pendant un an, on absorberait 36 µSv (= 3,6 mrem).
Notons au passage que de nombreux aliments comme les épices et certains légumes secs sont irradiés afin d'en assurer la stérilisation donc la conservation, éliminant ainsi bactéries, moisissures et autres champignons. Ce traitement n'affecte en rien le produit et ne lui confère aucune radioactivité résiduelle.
Radioactivité et eaux minérales
Il est intéressant de noter que la radioactivité est un atout pour certaines eaux minérales. Celles qui, dans le passé, se targuaient sur leur étiquette de leur radioactivité bienfaisante comme Arcens (Ardèche), Bourbon l'Archambault (Allier), Bussang (Vosges), Charrier (Allier) mais aussi des contemporaines comme Chateldon (Puy de Dôme) qui est distribuée essentiellement dans les grands restaurants, Encausse (Haute Garonne), Foncirgue (Ariège), Montchanson (Cantal), Pestrin (Ardèche), Plombières les Bains (Vosges), Roches Santeuil (Val d'Oise), Roc Saint Louis (Vienne), Teissières (Cantal), Villeminfroy (Haute Saône).
Les autres pays n’ont rien à « envier » à la France. L’Italie, par exmple, à son eau minérale italienne Lurisia.
Une publication récente (mai 2009) de Foodwatch, organisme indépendant allemand vient de publier le résultat d'analyses du taux d'uranium dans 825 eaux minérales. Pour celles qui sont commercialisées en France on notera : Perrier avec 4, 8 microgramme/l, San Pellegrino de 4 à 8 microgramme/l, alors que le seuil critique est de 10 microgramme/l et le seuil conseillé de 2 microgrammes/l.
Source : ANDRA : Publicité-pour-l'eau-de-Vichy-« source-radium »
D’autres eaux figurent ici comme Luchon, la plus radioactive, La Bourboule, Royat, Dax, Vichy, Evaux-les-Bains et Plombières-les-Bains, Gastein ou Baden Baden en Allemagne.
On doit noter que la plupart des eaux minérales naturellement gazeuses contiennent, à la source, du radon ce qui explique qu'elles sont radioactives. Mais il faut savoir que ce gaz s'échappe rapidement au griffon. D'ailleurs, les eaux thermales radonnées sont largement utilisées dans des établissements thermaux en République tchèque (Jackymov), en Allemagne (Bad Steben, Bad Münster am Stein, Bad Kreuznach, Sibyllenbad et Bad Brambach) ou au Japon (Misasa)
