III] Risques sur l’Homme :

1) Les conséquences de la radioactivité sur l’homme
L’ADN est universel, c’est-à-dire qu’il est composé des mêmes éléments pour tous les êtres vivants et qu’il peut être lu par un autre être vivant . Ainsi, les conséquences de la radioactivité sur L’ADN des hommes sont similaires à celles observées sur la nature.

2)Les phénomènes et maladies observés sur l’homme

A. Les différents types d'exposition
 

Il faut distinguer deux types d'exposition aux radiations :
- les expositions brusques, courtes et intensives
- les expositions à faibles doses mais qui durent plusieurs dizaines d'années.
Jusqu'à présent, les expériences à propos des faibles doses ont été peu concluantes. Néanmoins, pour ces doses qui reviennent à étudier l'effet de la radioactivité naturelle sur la santé, on a trouvé des résultats : les effets sont si peu importants qu'il sont difficilement détachables de la radioactivité naturelle : le nombre de cancers ne permet pas de dire s'il aurait été moins important pour une radioactivité moindre.
Par ailleurs, en France, la radioactivité naturelle est de 2,4 mSv/an alors qu'elle est de 9mSv/an dans certaines parties de l'Inde et sur les plateaux du Brésil. Toutefois, aucune augmentation de cancers ou mutations n'a été significativement trouvée par rapport à la France. On cherche à savoir s'il s'agit d'une adaptation.
Remarque : la radioactivité dans notre environnement provient essentiellement des sols et de certains matériaux de construction (dégagement du radon).

Pour les expositions brusques, seuls les morts survenus immédiatement, quelques semaines ou quelques mois après peuvent être réellement attribuées à ces expositions. Par ailleurs, pour les effets de radiations, les expériences menées l'ont été sur des souris en prenant comme base : sensibilité des cellules de la souris = sensibilité des cellules humaines.
Les jeunes sont les plus sensibles. Lors de la croissance, beaucoup de cellules sont en divisions, c'est à ce moment là que les radiations peuvent facilement toucher les molécules d'ADN ; ce qui entraîne la nécessité de réparer plus d'ADN. D'une façon générale, les cellules germinales mâles sont plus sensibles aux radiations que les cellules germinales femelles. Cette radiosensibilité différentielle s'explique par des divisions cellulaires (mitoses) continues chez l'homme à partir de la puberté

3) Les effets

Les radiations ionisantes interagissent avec le tissu vivant en transférant leur énergie aux molécules organiques, ce qui peut modifier leur structure et leur fonctionnement. La gravité de ces effets dépend du type de radiation (alpha, bêta, gamma ), de la dose absorbée, mais aussi de la vitesse d'absorption et de la sensitivité des tissus concernés. Les effets biologiques d'une irradiation rapide sont très différents de ceux d'une irradiation longue. Une irradiation courte et intense entraîne une mort cellulaire et se manifeste en quelques heures, jours ou semaines. Les autres sont mieux tolérées car une partie des lésions sont réparées. Cependant, des doses de radiation trop faibles pour détruire les cellules peuvent néanmoins provoquer des modifications cellulaires dont les conséquences apparaissent au bout de plusieures années. On peut ainsi distinguer deux types d'effets :

a. Les effets aigus

Les effets aigus sont aussi dits effets " non stochastiques ". Ils représentent les effets immédiats, prévisibles et obligatoires suite à une exposition brève et intense à une source radioactive. Ils se manifestent dans un délai qui va de quelques heures à plusieurs mois après l'irradiation. Leur délai d'apparition est égal à la durée de vie de la cellule considérée. Cette durée est très variable d'un type cellulaire à l'autre : 15 jours pour la peau, 74 jours pour les spermatozoïdes. Ce sont des effets à seuil, c'est-à-dire qu'ils ne surviennent qu'au-dessus d'une certaine dose. Ils sont d'autant plus graves que la dose reçue est plus forte et que la zone irradiée est plus étendue. On distingue les irradiations globales, qui affectent le corps entier, et les irradiations partielles Voici quelques conséquences sur l'organisme après une irradiation :

• 0.05 Sv : Modification de la formule sanguine (mort de globules rouges et blancs)

• 0.5 à 1 Sv : Troubles digestifs légers, perte de cheveux et de poils, fatigabilité persistante (plusieurs mois), augmentation significative des cas de cancers, stérilité permanente chez la femme, stérilité pendant deux à trois ans chez l'homme. La cataracte (opacification du cristallin) s'observe pour des doses de l'ordre de 0,8 Gy pour une irradiation par neutrons, de 4 Gy pour une irradiation X ou γ. Son délai d'apparition est de 1 à 10 ans ; il varie en fonction inverse de la dose reçue.
• 2 Sv : mêmes effets, en plus marqué

• 2.5 à 4 Sv : Nausées, vomissements, vertiges dès la fin de l'irradiation, modification importante de la formule sanguine, risques d'infection.

• 6 Sv : Troubles sanguins et digestifs graves, diarrhées et vomissements, risques de perforations intestinales, risques de stérilité permanente.

• 7 Sv : Dose létale : 90% de mortalité dans les mois qui suivent.

• 10 Sv : Mort dans les mois qui suivent. Pour les doses supérieurs a 12 Sv, on observe une nécrose de la peau

• 100 Sv : Mort dans les heures qui suivent.

• 1000 Sv : Mort dans les minutes qui suivent.
On peut constater que les effets aigus sont extrèmement dangereux. Une exposition intense à la radioactivité (comme dans les cas de Hiroshima, Nagasaki et Tchernobyl), même de courte durée, peut avoir des effets dévastateurs sur un organisme vivant, et même être mortel à dose suffisante (6 à 7 Sv).
L'exposition aux rayonnements de l'embryon ou du fœtus peut entraîner des effets tératogènes : malformations (squelette, oeil, cerveau) observées chez l'animal, retards mentaux (aucun effet constaté pour des doses inférieures à 0,12 Gy), ou des troubles de croissance (diminution de la taille, du poids, du périmètre crânien).

Brûlure due à la radioactivité

b. Les effets différés
Les effets différés apparaissent en général longtemps après l'exposition au rayonnement. L'effet différé le plus connu et qui apparaît systématiquement après toute irradiation est la mortalité cellulaire. En effet, les particules ionisantes crééent des lésions dans les cellules qui entraînent leur mort. En général, cet effet ne s'exprime que sur les descendants des cellules irradiées, ce qui explique pourquoi il n'apparait que quelques mois après l'irradiation.

Mort cellulaire

Ce schéma montre comment les conséquences de l'irradiation ne se font sentir que sur les cellules-filles issues de la cellule contaminée, plusieurs mois après l'irradiation.
Les conséquences de la mortalité cellulaires interviennent quand un grand nombre de cellules du même tissus sont détruites :
La mort des cellules de la peau provoque des brûlures radiologiques et une perte de cheveux et de poils. Les premiers signes sont constatés dès que la dose dépasse 5 grays.

- L'atteinte des cellules du sang conduit à l' " aplasie médullaire ", qui correspond à la destruction de certains éléments du sang ( globules blancs, globules rouges et plaquettes ). Les premiers signes sont notés au-delà de 1 gray.

- L'atteinte des cellules de l'intestin entraîne une forte diarrhée avec déshydratation au-delà de 7 grays.

- L'iode radioactif a tendance à se fixer sur les cellules de la glande thyroïdienne et augmente la fréquence des cancers de celle-ci.

c)Les effets aléatoires

 Ce sont des effets dont la probabilité d'apparition dans une population irradiée augmente avec la dose reçue. Il s'agit des cancers et des effets génétiques (les effets génétiques sont abordés plus haut).
 

Les cancers

Tout d'abord, rappelons ce qu'est un cancer : c'est une dégénérescence de cellules qui se reproduisent anormalement rapidement, indépendamment du fonctionnement de l'organisme. Or, de pareils comportements cellulaires sont la conséquence d'une modification de l'ADN.     
Les cancers radio-induits ne se distinguent d'aucune façon des autres cancers. L'évaluation des effets cancérogènes des rayonnements ionisants est faite à partir de l'expérimentation animale et des enquêtes sur les populations irradiées pour des raisons diverses (médicales, professionnelles, Hiroshima et Nagasaki, Tchernobyl).
 Les conclusions de ces études sont les suivantes :
- l'exposition à de fortes doses de rayonnements augmente la probabilité de certains cancers ;
- la fréquence des cancers est très variable d'un tissu à l'autre pour une même dose de radiation. Après des doses supérieures à 1 Gy, des enquêtes ont montré une augmentation de l'incidence de certains cancers : thyroïde chez l'enfant, sein, leucémie ;
- les cancers radio-induits apparaissent après un certain temps de latence (5 à 10 ans pour les leucémies, jusqu'à 40 ans pour d'autres cancers) ;
- la fréquence des cancers dans une population varie en fonction de la dose reçue. Un effet cancérogène n'est statistiquement décelable que pour des doses élevées de l'ordre de 1 Gy en dose individuelle moyenne. Au-delà, il y a proportionnalité de la fréquence à la dose. En-dessous de 1 Gy, l'étude statistique des observations ne met pas en évidence de différence significative entre un groupe irradié et un groupe non irradié. Pour les faibles doses de rayonnement, on admet par prudence : qu'il n'y a pas de dose seuil, que toute dose comporte un risque, que ce risque est proportionnel à la dose reçue. Les experts évaluent ce risque à une valeur comprise entre zéro et 125 cancers pour 10000 personnes qui auraient reçu 1 Gy. Rappelons que dans cette population, on observerait 2300 décès par cancer " naturel " selon les statistiques nationales.

Les maladies affectant la thyroïde
Les cancers thyroïdiens radio-induits résultent d'une irradiation externe ou d'une contamination par des isotopes radioactifs de l'iode activement captés par la thyroïde qui reçoit une dose 200 fois plus élevée que les autres organes. Le fœtus est sensible à une contamination à partir du troisième mois de la grossesse. Le risque relatif diminue avec l'âge et n'est plus significatif après 20 ans. La thyroïde de l'adulte est très peu sensible aux rayonnements et ne développe pratiquement pas de cancer radio-induit.
La thyroïde n'est pas seulement sujette au cancer, il y a aussi l'hypothyroïdie. La mort des cellules de la thyroïde est due à la présence d'iode radioactif dans l'organisme. La dose à partir de laquelle une personne est susceptible d'être atteinte d'hypothyroïdie est 10 Gy. Ces effets sont cependant réversibles s'il reste suffisamment de cellules pour reconstituer le tissu. 
 

Les leucémies
Le tissu à l'origine des cellules sanguines est constitué de cellules qui se multiplient en permanence. Si la cellule souche de l'ensemble de ces tissus est touchée, cela peut mener à une leucémie dite "leucémie aiguë lymphoïde" (LAL). Les leucémies apparaissent parfois assez tôt, dès deux ans après l'irradiation.

Les malformations congénitales
L'estimation de l'augmentation éventuelle de l'incidence des malformations congénitales dues a la radioactivité ne peut être faite par simple dénombrement car elles sont spontanément fréquentes (2 à 5% des naissances),. Une étude de 1997 montre à l'inverse une augmentation de l'incidence des malformations congénitales sur les fœtus après IVG. Trois études conduites sur plus de 20 000 grossesses dans trois régions de Russie ont cherché une variation du taux d'anomalies (malformations, prématurités, mortalité néonatale selon la contamination locale). Elles donnent des résultats contradictoires et seul la diminution du nombre de naissances est systématiquement retrouvée.

Les autres maladies
Les effets tardifs surviennent plusieurs années voire dizaines d'années après l'irradiation de tissus se renouvelant plus lentement. Ce sont par exemple la fibrose radio-induite et la cataracte. Le tissu conjonctif qui forme la structure des organes et leur apporte les vaisseaux sanguins et les nerfs est remplacée par un tissu très dense, rigide, qui n'assure plus sa fonction de nutrition. La fibrose radio-induite peut atteindre tous les organes : peau, poumons...
Les premiers signes sont observés au-delà de 12 Gy. La cataracte due à l'opacification du cristallin est susceptible de se manifester si l’œil est directement touché par l'irradiation. Il n'y a pas de réversibilité spontanée, le traitement est palliatif  pour la cataracte. 

Autres maladies
Un très grand nombre de pathologies non-spécifiques (asthénie, anémie, sensibilité aux infections, troubles cardio-vasculaires) ont été décrites et parfois attribuées aux rayonnements ionisants. Ce type de pathologie ne peut pas être secondaire à une irradiation compte tenu des doses reçues. Comme l'augmentation des troubles psychiques et des suicides, elles sont les conséquences du traumatisme psychologique majeur que l'accident a été pour les liquidateurs et les évacués, ainsi que l'inquiétude et du niveau socio-économique très dégradé dans les zones contaminées.

Un exemple : Tchernobyl

A) L'accident

Bien que n'étant pas le seul ayant eu lieu, l'accident de Tchernobyl est le plus connu de tous, et pour cause, c'est certainement la plus grande catastrophe de l'industrie nucléaire, devenue un symbole des risques du nucléaire.

Une importante partie des produits radioactifs a été rejetée dans l'atmosphère pendant les 10 jours qui ont suivi l'accident.
Les doses de radiation les plus élevées ont d'abord touché la population proche du réacteur. Cependant, les autorités soviétiques ont attendu un jour et demi après l'explosion pour évacuer les quelques 50.000 personnes habitant dans une zone de 30 km de rayon autour de la centrale. Cette zone est d'ailleurs toujours interdite aux habitations et à l'agriculture. De même, environ 350.000 personnes ont été évacuées en Biélorussie et en Ukraine.
L'incendie a provoqué un panache de fumée d'éléments radioactifs qui, au contact des vents à une altitude de plus de 10.000 mètres, s'est ensuite étendu vers l'Ouest et a ainsi touché toute l'Europe, suivant trois principaux nuages, comme le montre la carte ci-contre
Le niveau de la contamination a varié selon la distance et la direction des vents, mais également selon l'importance des précipitations, créant ainsi des zones très localisées de contamination plus importantes, par exemple des zones forestières en haute altitude en France (Alpes, Vosges).
Ce sont les composants radioactifs les plus légers qui se sont laissés entraîner par le nuage :

B) Effets de la catastrophe sur la santé de l'homme , 

 En cas d'explosion nucléaire, on peut recevoir une très grande quantité de rayonnements, on est alors irradié. Lorsqu'on respire des poussières radioactives ou qu'on touche des déchets radioactifs on dit que l'on est contaminé. On peut aussi l'être en mangeant ou en buvant un produit très radioactif.
 L'analyse du cas de Tchernobyl cumule les difficultés : les conséquences sanitaires peuvent être calculées à partir des évaluations de la contamination, de la dose reçue et du risque (toutes trois très approximatives), ou bien elles peuvent être évaluées "sur le terrain" soit au moyen d'enquêtes épidémiologiques, soit à partir de registres. Les enquêtes épidémiologiques peuvent êtres trompeuses : pour détecter une augmentation du risque de cancers, ces enquêtes doivent avoir une puissance suffisante qui dépend de l'effectif étudié et de la durée de l'étude ainsi que de la fréquence spontanée de l'épidémiologie spontanée.
Les effets sont ceux décrits plus haut

   Les conséquences immédiates

Voici des photos de malformations dues à la radioacitivité