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Fiche explicative de la leçon : Contamination radioactive Sciences

Dans cette fiche explicative, nous allons apprendre comment les substances radioactives peuvent contaminer l'environnement.

La contamination est une sorte de mélange de substances. Lors d’une contamination, un mélange est produit en ajoutant une substance ayant des propriétés particulières à une autre substance ayant des propriétés différentes.

Pour la contamination radioactive, la propriété différente des substances impliquées est leur degré de radioactivité.

On dit qu’une substance moins radioactive est contaminée radioactivement lorsqu’elle est mélangée avec une substance plus radioactive.

Un exemple de contamination radioactive est illustré sur l’image suivante.

On rappelle qu’un objet est radioactif s’il contient des atomes qui peuvent émettre un rayonnement nucléaire.

Cela nous indique que tout processus dans lequel un objet contenant des atomes instables se déplace vers un endroit où il n’y a pas d’autres objets contenant des atomes instables est un exemple de contamination radioactive.

Regardons maintenant un exemple impliquant une contamination radioactive.

Exemple 1: Définition de la contamination radioactive

Laquelle des affirmations suivantes décrit correctement si un objet subit une contamination radioactive?

  1. Un objet subit une contamination radioactive si une matière radioactive y est jointe.
  2. Un objet subit une contamination radioactive s’il a absorbé un rayonnement nucléaire.

Réponse

Il est très important de faire la différence entre les atomes instables et le rayonnement nucléaire. Les atomes instables sont la source du rayonnement nucléaire.

Un objet est radioactif s’il contient des atomes instables. Cela veut dire aussi qu’un objet est radioactif s’il est une source de rayonnement nucléaire.

Être la source du rayonnement nucléaire ne signifie pas avoir absorbé le rayonnement nucléaire. Ce sont des significations opposées.

La contamination radioactive se produit lorsque des atomes instables d’un objet radioactif sont transférés vers un autre objet. Les objets vers lesquels les atomes sont transférés deviennent alors une source de rayonnement nucléaire.

Il est correct de dire qu’un objet subit une contamination radioactive si des matières radioactives y sont jointes.

Lorsque nous mentionnons « un objet qui contient des atomes instables », nous pourrions décrire de nombreux objets possibles.

Tout objet qui contient au moins un atome instable est un exemple d’objet contenant des atomes instables. Cela pourrait même être un seul atome instable.

Tous les objets matériels, quelle que soit leur taille, sont faits d’atomes. C’est vrai pour les objets à l’état solide, liquide ou gazeux. Tout objet comme ces derniers pourrait être un exemple d’objet contenant des atomes instables.

Regardons maintenant un autre exemple impliquant une contamination radioactive.

Exemple 2: Décrire une propriété des objets radioactifs

Laquelle des affirmations suivantes décrit correctement une propriété des objets radioactifs?

  1. Ils peuvent être trop petits pour être visibles à l’œil nu.
  2. Ils doivent être trop petits pour être visibles à l’œil nu.
  3. Ils doivent être suffisamment grands pour être visibles à l’œil nu.

Réponse

Il est très important de faire la différence entre les atomes instables et les objets radioactifs.

Un objet radioactif est tout objet qui contient des atomes instables. Un tel objet pourrait être constitué de seulement quelques atomes. Un tel objet pourrait tout aussi bien être un objet contenant un grand nombre d’ atomes et être plus grand qu’une personne.

Un objet radioactif peut être trop petit pour être visible à l’œil nu ou peut aussi être assez grand pour être visible à l’œil nu. Il est incorrect alors de dire qu’un objet radioactif doit être trop petit pour être visible à l’œil nu ou qu’il doit être suffisamment grand pour être visible à l’œil nu.

Il est correct de dire qu’un objet radioactif peut être (mais pas nécessairement) trop petit pour être visible à l’œil nu.

Certains objets sont plus faciles à déplacer que d’autres.

Dans l’exemple de la contamination radioactive illustrée au début de cette fiche explicative, le liquide radioactif peut s’écouler et être versé. Les gouttes du liquide radioactif peuvent facilement être diffusées dans le liquide non radioactif.

Comparons cela à un exemple impliquant deux objets solides. Ceci est illustré par le schéma suivant.

Le simple fait de placer les deux objets en contact n’implique pas qu’une partie du solide radioactif se déplace vers le solide non radioactif. Aucune contamination radioactive ne se produit.

Supposons toutefois que le solide radioactif se déplace tout en restant en contact avec le solide non radioactif et qu’il frotte contre lui. Ceci est illustré par le schéma suivant.

On voit qu’une partie du solide radioactif a été déposé sous forme de résidu sur l’objet non radioactif. Le solide non radioactif a maintenant été contaminé par le solide radioactif.

Un objet solide peut être fabriqué à partir d’une substance qui s’effrite ou s’écaille facilement.

Pour un tel objet, même un contact très léger, tel que celui provoqué par des courants d’air, peut entraîner la perte de minuscules fragments de l’objet. Ces fragments peuvent être si petits que les courants d’air peuvent les soulever et les emporter.

Regardons maintenant un autre exemple impliquant une contamination radioactive.

Exemple 3: Expliquer pourquoi des objets radioactifs plus petits sont plus dangereux que des objets plus grands

Laquelle des affirmations suivantes explique correctement pourquoi de très petits objets radioactifs sont plus dangereux que des objets plus grands?

  1. Les objets très petits sont plus susceptibles d’être transportés par les courants d’air ou d’eau que les objets plus grands.
  2. Les très petits objets émettent des types de rayonnements nucléaires plus dangereux que les plus grands.

Réponse

Il n’existe aucune relation générale entre la taille d’un objet radioactif et les types de rayonnements nucléaires qu’il peut émettre. Les types de rayonnements nucléaires émises par un objet dépendent du type d’éléments instables dans l’objet.

Les très petits objets radioactifs ne sont pas plus dangereux en raison des types de rayonnements nucléaires qu’ils peuvent émettre, ni de la quantité de rayonnements nucléaires qu’ils émettent.

Le danger de très petits objets radioactifs réside dans le fait que ces objets peuvent contaminer plus facilement d’autres objets que les objets plus grands radioactifs. En effet, la contamination nécessite qu’un contaminant arrive jusqu’à l’objet qu’il contamine. Les objets très petits peuvent se déplacer beaucoup plus facilement que les objets plus grands.

Nous avons maintenant vu ce qu’est la contamination radioactive et comment elle peut se produire.

Nous allons maintenant examiner la contamination radioactive par les déchets radioactifs provenant des réacteurs nucléaires.

Les déchets radioactifs provenant des réacteurs nucléaires consistent en

  • du combustible radioactif usagé,
  • des objets contaminés par la radioactivité.

Il est très important de noter qu’une partie des déchets sont des objets qui ont été contaminés par la radioactivité.

Cela montre qu’un objet qui a été contaminé radioactivement peut à son tour contaminer d’autres objets.

Nous rappelons que des atomes instables ont été transférés vers un objet qui a subi une contamination radioactive. Cet objet contient donc maintenant des atomes instables, et il est donc lui-même un objet radioactif.

Les déchets radioactifs sont nocifs pour les organismes vivants et doivent donc être éliminés afin d’éviter d’exposer les êtres vivants aux déchets.

La photo suivante représente une partie d’une installation de stockage de déchets radioactifs.

Barils de déchets radioactifs dans dépôt souterrain

Une installation de stockage des déchets est construite sous terre, dans un lieu éloigné de toute habitation.

Il est difficile de faire en sorte que les déchets éliminés ne contaminent pas radioactivement l’installation de stockage.

Si l’installation de stockage est contaminée par la radioactivité, elle devient alors radioactive. L’installation de stockage peut alors contaminer par radioactivité ses environs, y compris l’air et l’eau environnants.

L’eau et l’air contaminés peuvent facilement se propager sur de grandes distances, atteignant des endroits où de nombreuses personnes peuvent y être exposées.

Les centrales nucléaires et les installations de stockage de déchets radioactifs exigent que des personnes y travaillent. Ces travailleurs sont exposés à une contamination radioactive.

Des vêtements de protection sont utilisés par les travailleurs exposés aux rayonnements nucléaires. On peut le constater sur la photo suivante.

Chercheur portant une combinaison de protection

Les vêtements de protection empêchent les objets radioactifs d’entrer en contact avec la peau d’un travailleur ou d’être respirés.

Certains objets radioactifs émettent un rayonnement nucléaire qui peut traverser les vêtements de protection, limitant ainsi la protection que les vêtements procurent.

Regardons maintenant un exemple impliquant une contamination radioactive par des déchets nucléaires.

Exemple 4: Comparer les dangers liés aux déchets radioactifs

Quel est le plus grand danger provenant d’un grand bloc de déchets nucléaires pour la plupart des gens dans le monde:le rayonnement nucléaire émis par le bloc ou la contamination radioactive des environs du bloc?

  1. Contamination radioactive des environs du bloc
  2. Le rayonnement nucléaire émis par le bloc

Réponse

Supposons qu’une personne se tenait près du bloc de déchets. Les dommages causés par le rayonnement nucléaire émis directement par le bloc tueraient probablement cette personne beaucoup plus vite que les dommages causés par le rayonnement nucléaire résultant d’une contamination radioactive par le bloc.

La question ne concerne pas une seule personne qui se trouve près du bloc de déchets, mais la plupart des gens dans le monde.

La plupart des gens dans le monde ne se trouveront jamais près du bloc de déchets et n’absorberont jamais aucun rayonnement nucléaire émis par le bloc. Cependant, le bloc de déchets pourrait contaminer son environnement. Les environs deviendraient alors radioactifs et répandraient une nouvelle contamination à travers le monde. Cela pourrait toucher de nombreuses personnes dans le monde.

Résumons maintenant ce que nous avons appris dans cette fiche explicative.

Points clés

  • La contamination radioactive n’est pas l’absorption du rayonnement nucléaire.
  • Une substance moins radioactive est contaminée par voie radioactive lorsqu’elle est mélangée avec une substance plus radioactive.
  • Tout processus dans lequel un objet contenant des atomes instables se déplace vers un endroit où il n’y a pas d’autres objets contenant des atomes instables est un exemple de contamination radioactive.
  • Les substances qui peuvent se mélanger plus facilement avec d’autres substances peuvent les contaminer plus facilement.
  • Les petits objets radioactifs peuvent plus facilement agir comme contaminants que les objets plus grands.
  • Un objet qui subit une contamination radioactive devient radioactif et peut contaminer d’autres objets.
  • Les centrales nucléaires produisent des déchets radioactifs et l’on doit éviter qu’ils contaminent les installations où ils sont stockés.

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