La radioactivité
Depuis qu'il a entendu parler de la radioactivité et de ses effets nocifs sur la santé, Jacquelin Labrecque, étudiant au Cégep de Sainte-Foy, se questionne : «Comment les radiations interfèrent-elles sur notre corps? Quelles réactions provoquent-elles en nous?»
Tous les atomes de l'univers sont des recettes concoctées à partir des trois mêmes ingrédients : des protons et des neutrons rassemblés dans un noyau, et des électrons qui tournent autour. En général, le nombre de neutrons correspond à peu près au nombre de protons, sauf chez les plus gros noyaux, qui comprennent sensiblement plus de neutrons. L'oxygène, par exemple, a huit protons et habituellement (dans 99,76 % des cas) autant de neutrons, mais il arrive qu'il en compte neuf, ou même dix. On appelle isotopes les variantes d'un même élément.
Or, ces différentes «versions» ne sont pas toutes également stables — et pour tout dire, les noyaux des éléments les plus lourds sont souvent très instables. Pour gagner en stabilité, ils devront éjecter de la matière (neutron, proton ou électron), se transformant ainsi en un autre isotope ou même en un élément différent, moins précaire. C'est ce processus que l'on nomme radioactivité.
La matière expulsée du noyau peut prendre trois formes. Les particules alpha, d'abord, sont formées de deux protons et deux neutrons, ce qui correspond à un noyau d'hélium. Lorsqu'une particule alpha est émise, le noyau d'où elle provient perd donc deux protons et change de nature. L'uranium (92 protons), par exemple, permute ainsi en thorium (90 protons).
Il peut aussi arriver qu'un neutron se dégrade. Après un processus, que nous ne pouvons expliquer ici faute d'espace, le résultat final est qu'un électron est éjecté hors du noyau : on parle alors d'une particule bêta.
Enfin, les rayons gamma sont des ondes électromagnétiques, soit de l'énergie électrique et magnétique voyageant dans l'espace un peu à la manière de vagues. La lumière visible, les infrarouges et les ultraviolets, par exemple, sont aussi des ondes électromagnétiques, mais les rayons gamma transportent des dizaines de milliers de fois plus d'énergie.
Émissions nocives
Ces trois types d'émissions sont potentiellement nocives pour les êtres vivants, explique Luc Beaulieu, professeur au département de physique de l'Université Laval et physicien médical à l'Hôtel-Dieu de Québec. Un rayon gamma, par exemple, peut arracher un électron à une molécule présente dans une cellule vivante. La molécule prendra alors une charge électrique positive (puisqu'elle aura perdu un électron, chargé négativement), ce qui fera survenir des réactions chimiques qui ne seraient pas arrivées si la molécule était restée électriquement neutre, et ces réactions endommageront la cellule.
Les particules alpha et bêta, elles, peuvent directement causer des dégâts. Elles peuvent aussi arracher des électrons ou encore briser des molécules, ce qui produira des radicaux libres — une molécule d'eau (H2O), par exemple, peut ainsi être brisée en un noyau d'hydrogène (H) et un radical OH — qui réagiront, eux aussi, avec des parties de la cellule.
«Ces dommages peuvent être irréparables, dit M. Beaulieu. Alors, la cellule va mourir et notre corps va l'éliminer et la remplacer. Il ne se passera rien d'anormal, puisque notre corps remplace des cellules tous les jours. Mais si on a une très grande dose de radiation et qu'une grande partie de nos cellules se mettent à mourir en même temps, l'organisme peut mourir lui aussi. Mais cela prend une très, très grande dose. On parle d'une explosion nucléaire, d'un incident dans une centrale nucléaire.»
Remarquez, on peut aussi guérir des gens grâce à ce «poison». L'art de la médecine nucléaire tient justement à doser et à diriger les radiations en un point précis du corps afin, par exemple, de tuer une tumeur cancéreuse.
Lorsque l'exposition est moins dramatique, les dégâts ne sont pas létaux. Même une cellule dont l'ADN aurait été touché peut survivre et réparer ses avaries. Cependant, de la même façon qu'une blessure peut laisser une cicatrice sur la peau, cette guérison peut être imparfaite. Et à long terme, ces «balafres» peuvent avoir de graves conséquences, surtout si elles touchent l'ADN. Celui-ci, on le sait, est une sorte de plan directeur de la cellule; s'il est mal réparé, donc, la cellule pourra, après quelques années, se dérégler et devenir cancéreuse…
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