Soutenance mémoire
La radioactivité
La radioactivité est un phénomène qui existe depuis le début de l’univers et est omniprésente dans notre environnement. C’est la transformation spontanée du noyau d’un atome instable vers un état stable avec émission d’énergie. Cette transformation est accompagnée d’émission, soit de particules (alpha, bêta), soit des rayonnements électromagnétiques (rayon gamma, rayon X). On distingue deux origines de la radioactivité :
La radioactivité naturelle : les radionucléides qui sont la source de la radioactivité existent dans la nature. Elle a été découverte par le physicien Henri Becquerel qui a remarqué qu’un sel d’uranium déposé sur une plaque photographique a donné une plaque impressionnée, après développement, même dans l’obscurité.
La radioactivité artificielle : les isotopes qui constituent la source radioactive n’existent pas naturellement mais ont été créés par l’homme. Elle a été découverte par Irène Curie et Jean Fréderic Joliot qui ont postulé la création en laboratoire des atomes radioactifs ou radio-isotopes en soumettant certains atomes à des flux de neutrons.
Réduction de la concentration du radon
Le radon peut s’accumuler dans les espaces clos, notamment dans les maisons. Il est recommandé par l’OMS de ne pas dépasser une concentration maximale de 300 Bq.m-3 (http 3) afin de réduire les risques sur la santé dus à une exposition au radon dans ces espaces clos. Les moyens techniques pour diminuer les concentrations en radon dans les bâtiments sont :
– aérer et ventiler les bâtiments,
– aérer les sous-sols et les vides sanitaires,
– améliorer l’étanchéité des murs et des planchers,
En outre dans l’eau, la seule méthode pratique permettant de réduire la concentration du radon est l’absorption par charbon actif (Nguyen, 2010).
Emplacement de l’AlphaGUARD
Le bon emplacement de l’AlphaGUARD dans la salle où on effectue la mesure est exigé car il joue un rôle très important. En effet, avant de faire une mesure, il faut assurer la circulation normale de l’air autour de l’appareil pour éviter la modification temporelle de la concentration obtenue. Ainsi, par précaution, la performance de l’appareil de mesure est assurée. Quelques règles devraient être respectées :
L’appareil de mesure doit être placé à une distance comprise entre 1 et 2 mètres d’une porte ou d’une fenêtre.
La mesure doit s’effectuer à une altitude comprise entre 1 et 2 m du sol. La hauteur optimale est de 1,50 m.
L’endroit idéal pour installer le détecteur se trouve à proximité d’un mur, soit entre 1m et 2m du plancher, mais à au moins 50 cm du plafond et 20 cm d’autres objets.
L’appareil de mesure doit être loin des courants d’air causés par les conduits de chauffage, de climatisation et des ventilateurs.
Il faut éviter les emplacements près des sources de chaleur au-dessus des radiateurs, près des cheminées ou de la lumière directe du soleil.
L’appareil ne doit pas être installé sur ou à proximité de tout équipement ou appareil électrique tel qu’un téléviseur, une chaîne stéréo ou un haut-parleur.
Cas des résultats obtenus à l’OMNIS
Les valeurs de la concentration de radon obtenues dans la salle S1-OMNIS, avec une moyenne de 24±2 Bq.m-3, sont plus élevées par rapport à celles des deux autres salles, 10±1 Bq.m-3 pour S2- OMNIS et 17±1 Bq.m-3 pour S3-OMNIS. En effet, la concentration de radon dans la salle S1-OMNIS est plus importante en raison de la présence des échantillons de minerai d’uranium. La salle S2-OMNIS est la plus proche vis-à-vis de la salle S1-OMNIS, pourtant les valeurs de la concentration de radon dans cette salle ne sont pas élevées si on les compare aux valeurs obtenues dans la salle S3-OMNIS. En effet, la concentration de radon dans la salle S3-OMNIS est supérieure à celle de la salle S2-OMNIS puisque des échantillons de sol ou roche dans des sacs y sont souvent déposés. Toutes ces valeurs ne présentent pas de risque d’exposition suite à une inhalation du radon pour les travailleurs de l’OMNIS. De plus, le système de radioprotection est amélioré dans le centre suite à la recommandation faite par Andriamahalova D. dans son mémoire de fin d’études sur l’évaluation de la radioexposition des travailleurs de l’OMNIS. En effet, pour le cas de la contamination de l’atmosphère au radon, des techniques de réduction de la concentration en radon ont été appliquées, par exemple l’aération et la ventilation régulière des salles.
CONCLUSION
Le radon est omniprésent dans l’atmosphère libre, dans l’eau, dans le sol et à l’intérieur des bâtiments. L’homme est exposé suite à une inhalation aux rayonnements alpha qu’il émet et peut rencontrer un problème de santé si la concentration en radon dans l’air dépasse le niveau de référence. La présence de radon dans les bâtiments est liée à son existence dans le sol sous-jacent et dans l’air extérieur ; tandis que sa présence à des concentrations plus importantes est liée à l’existence des sources de radium. Le présent travail a permis de détecter la présence de radon-222 et de mesurer ses concentrations dans l’atmosphère des bâtiments. La technique utilisée est basée sur l’ionisation de l’air en utilisant un détecteur AlphaGUARD. La technique a permis de suivre en continu la variation de la concentration du radon-222 en fonction du temps. Les concentrations en radon dans les trois salles de l’OMNIS ont montré des valeurs entre 0 à 98 Bq.m-3, qui sont largement inférieures au niveau de référence fixée par l’OMS, malgré l’existence des échantillons de roche contenant de l’uranium en faible quantité dans la salle S1-OMNIS. Cela permet de dire que les concentrations en radon-222 dans cette salle contenant des stocks d’échantillon de minerai d’uranium et les salles avoisinantes ne présentent pas de danger pour les travailleurs et les visiteurs, donc aucune mesure corrective ne devrait être prise. Par ailleurs, les concentrations en radon dans les trois salles de l’INSTN ont montré des valeurs relativement faibles par rapport au niveau de référence, puisqu’elles varient de 0 à 124 Bq.m-3 , malgré le stockage provisoire des échantillons de radium dans la salle S1-INSTN. On peut dire que la présence de source de radium-226 n’augmente pas la concentration en radon dans la salle S1-INSTN ainsi que dans les salles avoisinantes. Lorsqu’on observe les valeurs obtenues dans les deux cas, les concentrations en radon à l’OMNIS sont généralement inférieures à celles de l’INSTN. Cela permet de dire que le bâtiment de l’OMNIS, qui dépose des minerais radioactifs, présente moins de danger d’exposition en radon par rapport au bâtiment de l’INSTN, auquel est stocké provisoirement une source de radium. D’ailleurs, la différence de ventilation est visible entre les deux bâtiments. Finalement, ce travail a permis de constater que, dans les salles du laboratoire de l’OMNIS ou celles de l’INSTN, les concentrations en radon peuvent varier considérablement entre deux salles avoisinantes, et même à l’intérieur d’une même salle. Les variations sont aussi observables au cours d’une période même si la durée de mesure est courte. Mais, il est nécessaire de procéder à des mesures fiables pendant plusieurs jours voire plusieurs mois afin que les valeurs obtenues soient représentatives des salles et utilisées comme référence pour les études ultérieures sur ces deux zones. Les mesures sur le court terme ne donnant que des informations limitées, il faudrait alors pouvoir évaluer la concentration moyenne annuelle de radon. Ceci devrait être fait aussi bien dans les habitations que dans les lieux de travail afin de surveiller le niveau de radon.
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Table des matières
INTRODUCTION
1. SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
1.1. La radioactivité
1.1.1. Activité d’une source
1.1.2. Période radioactive
1.1.3. Types de désintégration radioactive
1.1.3.1. Désintégration alpha
1.1.3.2. Désintégration bêta
1.1.3.3. Emission gamma
1.1.4. Les familles radioactives naturelles
1.1.4.1. Famille de l’uranium-238
1.1.4.2. Famille de l’uranium-235
1.1.4.3. Famille de thorium-232
1.2. Rayonnement ionisant
1.2.1. Types de rayonnement ionisant
1.2.1.1. Rayonnement alpha
1.2.1.2. Rayonnement bêta
1.2.1.3. Rayonnement gamma
1.2.2. Effets biologiques des rayonnements ionisants
1.2.2.1. Effets déterministes
1.2.2.2. Effets stochastiques
1.3. Le radon
1.3.1. Historique
1.3.2. Généralités sur le radon
1.3.2.1. Origine
1.3.2.2. Les isotopes du radon
1.3.2.3. Les descendants à vie courte du radon-222
1.3.2.4. Propriétés du radon-222
1.3.3. Présence potentielle de radon
1.3.3.1. Radon dans le sol
1.3.3.2. Radon dans l’atmosphère libre
1.3.3.3. Radon dans l’eau
1.3.3.4. Radon dans les bâtiments
1.3.4. Physique du radon
1.3.4.1. Exhalation du radon
1.3.4.2. Emanation du radon
1.3.4.3. Le transport ou migration du radon dans le milieu
1.3.5. Risques radiologiques associés à l’exposition au radon
1.3.5.1. Exposition suite à une inhalation de Rn-222
1.3.5.2. Exposition suite à une ingestion de Rn-222
1.3.6. Réduction de la concentration du radon
2. MATERIELS ET METHODES
2.1. Techniques de mesure
2.1.1. Catégories de mesure du radon
2.1.2. Chambre d’ionisation
2.1.3. Principe de la chambre d’ionisation
2.2. Matériel
2.2.1. Description
2.2.2. Fonctionnement
2.3. Méthodologie
2.3.1. Préparation des mesures
2.3.1.1. Conditions de mesure
2.3.1.2. Emplacement de l’AlphaGUARD
2.3.2. Collecte des données
2.3.3. Présentation des lieux de mesures
2.3.3.1. INSTN-Madagascar
2.3.3.2. OMNIS
2.3.4. Choix des points de prélèvements
2.3.4.1. OMNIS
2.3.4.2. INSTN-Madagascar
2.3.5. Autres paramètres
2.3.5.1. Temps de mesure
2.3.5.2. Cycle de mesure
3. RESULTATS ET INTERPRETATIONS
3.1. Résultats de mesure à l’OMNIS
3.1.1. Résultats de mesure dans la salle S1-OMNIS
3.1.2. Résultats de mesure dans la salle S2-OMNIS
3.1.3. Résultats de mesure dans la salle S3-OMNIS
3.2. Résultats de mesure à l’INSTN
3.2.1. Résultats de mesure dans la salle S1-INSTN
3.2.2. Résultats de mesure dans la salle S2-INSTN
3.2.3. Résultats de mesure dans la salle S3-INSTN
4. DISCUSSION
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
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