La fission nucléaire

En quoi la découverte du noyau atomique est-elle une avancée scientifique
et quelles sont ses conséquences sur l'Homme ?

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Dans cette troisième partie, nous étudierons la radioactivité et ses conséquences sur l’homme. Nous verrons tout d’abord l’histoire de la radioactivité, puis dans un second temps les différents types de radioactivité et le transfert de celle-ci à l’homme. Enfin, nous expliquerons les effets de ce phénomène physique sur l’être humain (au niveau biologique et moléculaire).

III. Effets sur le corps

A. Les différentes iradiations

Les rayonnements ionisants, c’est-à-dire qu’ils sont capable d’arracher des électrons à la matière qu’ils traversent, peuvent atteindre l’homme de différentes façons :

• > par exposition extérieure : ce sont les irradiations externes.
• 
  > par ingestion ou inhalation de particules qui sont sources de radioactivité : ce sont les irradiations internes.

En cas d’irradiations internes, les dégâts sont proportionnels au temps ou l’élément séjourne dans l’organisme. Certains sont éliminés rapidement comme le tritium en dix jours, d’autres moins rapidement comme le césium en cent jours. Cette période d’incubation de l’élément dans l’organisme est appelée période biologique.

B. Effets biologiques

Les particules et les photons peuvent traverser la matière. Ces projectiles entrent alors en collision avec les atomes ou les molécules de la matière traversée. Il en résulte des effets biologiques. Ces rayonnements sont inodores, incolores et invisibles.

L’unité permettant de mesurer les effets biologiques des rayonnements radioactifs est le Sievert (Sv). D’après les radioprotectionnistes, il ne faut pas dépasser des doses de l’ordre du millième de Sievert. Par comparaison, Tchernobyl a alerté les médias car les doses dépassaient l’unité de Sievert.

Leur effet sur les êtres vivants dépend de la dose de rayonnement reçue et de l’énergie du rayonnement et sont présentés dans le tableau ci-dessous.

	Doses (Sv)	Effets biologiques
	A partir de 0,05	> Modification de la formule sanguine
	1,5 à 1	> Troubles digestifs légers > Epilations partielles > Fatigabilité persistante > Augmentation significative des cas de cancers > Stérilité permanente chez la femme > Stérilité pendant 2 à 3 ans chez l'homme
	2	> 10 % de mortalité dans les mois qui suivent
	2,5 à 4	> Nausées, vomissements, vertiges dès la fin de l'irradiation > Modification de la formule sanguine > Risques mortels élevés en cas d'infection
	6	> Troubles sanguins et digestifs graves > Diarrhées et vomissements > Risques de perforations intestinales
	7	> 90 % de mortalité dans les mois qui suivent
	10	> Mort dans les mois qui suivent
	100	> Mort dans les heures qui suivent
	1 000	> Mort dans les minutes qui suivent

C. Effets au niveau de l'ADN

Les radiations affectent surtout les noyaux des cellules. L’ADN (Acide Désoxyribonucléique), molécule contenant les informations génétiques et celles nécessaires au bon fonctionnement de l’organisme, est la principale cible des rayons. En l’espace d’une microseconde, les rayons vont soit créer un choc sur la structure en double hélice de l’ADN soit arrivé dans l’eau environnant l’ADN provoquant ainsi une attaque chimique de l’ADN. Ceci conduit alors à la cassure d’un ou de deux brins de la double hélice de l’ADN, des dégradations ou des disparitions de bases.

Détail ------>

Si un seul brin est cassé, des enzymes agissent dans les minutes ou heures qui suivent la cassure pour réparer le brin cassé.

Si deux brins sont cassés simultanément, la réparation est lente et difficile car les enzymes n’ont pas de modèle des brins non cassés.

Le plus fréquemment, la cellule est bien réparée mais l’échec est possible. Cela conduit le plus souvent à une cellule morte et non programmée et à son élimination de l’organisme.

Si plusieurs cellules d’une même région du corps humain meurent en même temps, cela affecte les tissus et déclenche des maladies tissulaires. Les réparations fautives mènent parfois à des mutations non létales. Ces dernières peuvent provoquer des cancers et même des maladies héréditaires transmises par des cellules germinales mutantes. Cette transmission a été prouvée seulement en laboratoire et sur des animaux mais pas sur l’homme.