40 ans après Tchernobyl – comment nous mesurons et ce que nous savons
Au SCK CEN, nous sommes spécialisés dans la mesure de la radioactivité. De plus, nous disposons d’experts qui peuvent examiner et calculer l’impact de doses de rayonnement sur l’homme et l’environnement. Depuis des décennies, nous effectuons ainsi une surveillance rigoureuse et de longue durée.
Le nuage radioactif qui était passé sur l’Europe à l’époque, contenait des radionucléides qui sont encore mesurables aujourd’hui. Nos spécialistes ont analysé à l’époque comme maintenant les quantités et l’impact précis de cette radioactivité. En outre, nous nous sommes rendus à plusieurs reprises dans la région autour du réacteur nucléaire explosé afin d’effectuer des campagnes sur le terrain.
Mesures en 1986
À l’époque de l’accident, le SCK CEN a effectué des campagnes d’échantillonnage. Les radionucléides césium 134, césium 137 en iode 131 ont été mesurés sur ces échantillons de terre. La radioactivité à la surface variait entre 2,4 et 13 kBq par mètre carré, une conséquence directe de l’occurrence ou non de précipitations. (À titre de comparaison : la quantité de radioactivité naturelle dans un corps humain s’élève en moyenne à environ 8 kBq.) Les précipitations ont joué un rôle important parce qu’elles peuvent entraîner un dépôt accru de particules radioactives sur le sol. Sur de plus grandes distances, ce sont surtout les aérosols dans les nuages qui jouent un rôle : de petites particules telles que des poussières, de la fumée ou du sel marin autour desquelles se forment des gouttes de pluie et pouvant contenir des substances radioactives. Les mesures que nous avons effectuées, ont servi de point zéro pour pouvoir interpréter correctement de futures mesures en Belgique.
Par ailleurs, nous avons également mesuré les concentrations de césium et de iode dans l’air, l’herbe, les légumes à feuilles, le lait et la viande. Et nous le faisons toujours. La dose supplémentaire totale par suite de Tchernobyl était heureusement très faible en Belgique : pendant la première année après l’accident, elle s’élevait pour les adultes entre 0,03 et 0,1 mSv. En raison d’habitudes alimentaires différentes et d’une sensibilité accrue au rayonnement, l’exposition pour les jeunes enfants la première année après l’accident pouvait s’élever à 0,3 mSv maximum. En guise de comparaison : la limite de dose officielle pour le grand public – tel que fixé par l’AFCN – s’élève à 1 mSv par an, plus de trois fois plus.
Dans notre pays, l’exposition aux rayonnements par suite de l’accident était très faible en comparaison avec la dose de rayonnement annuelle moyenne d’environ 4,3 mSv par Belge (AFCN), qui, outre le fond de rayonnement naturel, comprend également des expositions médicales et dans une moindre mesure industrielles. Aussi, aucune conséquence épidémiologique démontrable n’a été observée, ce qui signifie que le nombre de cancers et d’anomalies congénitales n’a pas augmenté après Tchernobyl. D’autres effets sur la santé, comme des problèmes de thyroïde, la myélosuppression ou une fertilité réduite surviennent en cas de doses plus élevées, qui n’ont jamais été atteintes en Belgique.
Le graphique présente la répartition de la contamination de surface par le césium 134, le césium 137 et l'iode 131, telle que nous l'avons mesurée en 1986.
L’expertise du SCK CEN en dosimétrie
Dans ce contexte, nous parlons souvent de doses de rayonnement et de la manière dont elles peuvent être liées à des risques potentiels pour la santé. Mais comment une telle dose est-elle exactement mesurée et calculée ? Cela se fait au moyen de la dosimétrie.
Le SCK CEN dispose de décennies d’expertise en la matière. Nous mesurons et analysons les doses de rayonnement encourues au moyen des technologies de mesure et d’analyse les plus récentes. La dosimétrie est en outre l’un des services que nous proposons à différents secteurs, comme l’industrie et les soins de santé, où les collaborateurs peuvent être exposés à un rayonnement à titre professionnel.
Comment mesurons-nous et calculons-nous les doses de rayonnement dans la pratique ? Apprenez-en plus sur notre expertise et nos services en matière de dosimétrie.
Comment mesurons-nous maintenant ?
Depuis 1986, les méthodes de mesure radiologique ont beaucoup évolué. Aujourd’hui, elles se font dans un cadre bien élaboré, entre autres via CELMES (mesures et échantillonnages centralisés), la cellule de mesure du plan d’urgence nucléaire fédéral. CELMES veille à une approche coordonnée des mesures radiologiques en cas d’incidents nucléaires ou radiologique, et le SCK CEN y apporte une importante contribution sur le plan du contenu et opérationnel.
Au sein de CELMES, différentes possibilités de mesure sont actuellement prévues :
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Un réseau permanent de stations de mesure automatiques qui suit en continu le niveau de rayonnement gamma en Belgique et qui détecte rapidement les anomalies. Le SCK CEN soutient TELERAD avec une expertise scientifique, entre autres en interprétant les données de mesure, en surveillant la qualité des mesures et en contribuant aux stratégies de mesure et d’urgence au sein du plan d’urgence nucléaire fédéral.
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Ces équipes effectuent des mesures directement sur place et prennent des échantillons. Le SCK CEN met deux équipes de mesure mobiles à disposition et est conjointement avec l’IRE le coordinateur local des équipes de mesure belges. Dans ce cadre, nous utilisons des plateformes numériques comme ArcGIS Online (AGOL) pour diriger les équipes de mesure et recevoir, valider et visualiser les résultats des mesures.
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Le SCK CEN effectue tant une spectroscopie gamma aéroportée avec des hélicoptères que des mesures par drone. Les drones en particulier sont désormais une valeur sûre : depuis 2015, nous développons au SCK CEN une expertise ciblée afin d’effectuer des mesures de rayonnement aériennes rapides, sûres et très précises, également à des endroits difficilement accessibles.
Découvrez comment les drones sont indispensables pour les mesures de rayonnement.
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Nous analysons dans nos laboratoires un large éventail d’échantillons, comme l’air, le sol, l’herbe, l’eau et les denrées alimentaires, au moyen de dispositifs de mesure de pointe. Le SCK CEN est spécialisé dans les mesures de faible radioactivité, essentielles pour détecter de manière fiable même des concentrations très faibles.
Découvrez ici notre expertise en mesures de faible radioactivité.
Les enseignements tirés de Tchernobyl appliqués aujourd’hui
La catastrophe nucléaire de Tchernobyl a douloureusement mis le doigt sur l’importance non seulement de mesurer le rayonnement, mais également de le comprendre et le prévoir correctement. Cet enseignement est aujourd’hui contenu dans RADAR, un outil 3D du SCK CEN qui convertit les données de mesure en simulations et en calculs de dose. Nous sommes ainsi en mesure de mieux estimer les risques et de procéder à une planification plus sûre des travaux, selon le principe ALARA. Le principe ALARA (As Low As Reasonably Achievable) implique que l’exposition au rayonnement ionisant est toujours gardée la plus basse possible, en tenant compte de ce qui est faisable sur le plan technique et économique.
Mesure et modélisation : une interaction
En plus des mesures, la modélisation joue également un rôle crucial. Des résultats de modèles sont utilisés pour piloter la stratégie de mesure : ils aident à déterminer où, quand et ce qu’il convient de mesurer. Inversement, nous utilisons des résultats de mesures pour vérifier des modèles et les ajuster, entre autres au moyen de techniques telles que la modélisation inverse. Grâce à cette interaction continue entre la mesure et la modélisation, nous obtenons une image toujours plus précise de la propagation et de l’impact de la radioactivité sur la population et les écosystèmes.
Échange européen de mesures de rayonnement
Après la catastrophe de Tchernobyl, il est apparu clairement que l’Europe avait besoin d’un système pour un échange rapide et coordonné d’informations radiologiques. C’est pourquoi la décision « 87/600/Euratom » du Conseil a été introduite, qui oblige les États membres à partager les informations en temps utile en cas de graves incidents nucléaires ou radiologiques.
Cette coopération est soutenue par deux plateformes : ECURIE, le système d’alarme 24/7 pour les notifications urgentes, et EURDEP, la plateforme européenne pour un échange quasiment en temps réel de données de mesure radiologiques entre 39 pays. Via EURDEP, les réseaux de mesure nationaux partagent leurs données en continu. En cas d’urgence, cela se fait au moins chaque heure. Les données sont rassemblées dans des cartes publiques avec les mesures de rayonnement gamma d’environ 5.000 stations de mesure en Europe, pouvant remonter jusqu’à 35 jours.
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Campagnes sur le terrain
Quarante ans après la catastrophe nucléaire de Tchernobyl, la région touchée reste un témoin unique mais dérangeant des effets à long terme de la contamination radioactive. Pour le SCK CEN, la zone de restriction est depuis des décennies déjà une importante zone de recherche. Par le biais de campagnes sur le terrain, de recherches en laboratoire et de modélisations, nos chercheurs ont fourni – et fournissent toujours – des connaissances cruciales pour la protection de l’homme et de l’environnement.
Le SCK CEN rapidement sur place : les premières campagnes sur le terrain (années ’90)
Le SCK CEN était déjà actif dans la zone de restriction autour de Tchernobyl peu de temps après l’accident. Au début des années ’90, plusieurs campagnes sur le terrain ont été mises sur pied, poursuivant trois objectifs clairs :
- Dresser la carte de la pollution radioactive dans le sol et les environs
- Développer des connaissances sur le comportement du césium 137 (Cs 137) et du strontium 90 (Sr 90) dans le sol et les chaînes alimentaires
- Collecter des données afin de mieux pouvoir évaluer l’exposition de l’homme
Les mesures et échantillonnages de cette période, complétés par des expériences ciblées sur une ferme entre-temps démantelée du SCK CEN à Mol, ont constitué par la suite la base scientifique du modèle de biosphère agréé par l’AFCN. Ce modèle est actuellement toujours utilisé pour les calculs d’impact de l’exposition aux rayonnements de l’homme pour des installations nucléaires existantes et nouvelles.
De plus, les chercheurs du SCK CEN ont également étudié des options d’assainissement alternatives pour le bois contaminé, entre autres dans la Forêt rouge fortement contaminée. Ces campagnes précoces montrent comme le SCK CEN a combiné dès le début les mesures, les expériences et les modélisations pour aborder des problématiques environnementales complexes.
Nouvelles questions, nouvelles connaissances : campagnes sur le terrain COMET (2016)
En 2016, nous avons organisé de nouvelles campagnes sur le terrain dans le cadre du projet européen COMET, coordonné par le SCK CEN. L’objectif de COMET était de renforcer la base scientifique de la radioécologie en alignant davantage les mesures sur le terrain, les expériences en laboratoire et la modélisation, et en réduisant ainsi les incertitudes des évaluations des risques pour l’homme et l’environnement.
Dans le cadre de COMET, on avait délibérément opté pour une approche comparative. C’est pourquoi les campagnes sur le terrain à Tchernobyl se déroulaient en parallèle avec une recherche similaire à Fukushima où, depuis la catastrophe nucléaire de 2011, il est également question d’une exposition chronique de longue durée d’organismes à des niveaux de rayonnement accrus. En combinant des données de deux environnements différents mais fortement contaminés, les chercheurs ont pu vérifier les effets se produisant généralement en cas d’exposition chronique, et s’ils dépendent plutôt du contexte ou de l’écosystème.
À Tchernobyl, des échantillons ont été pris du sol, de plantes et d’animaux, dont des vers de terre et des grenouilles. Ces échantillons ont servi tant à l’analyse de radionucléides de longue durée de vie (comme le Cs 137, le Sr 90, les isotopes de plutonium et l’Am 241) qu’aux analyses biologiques des effets potentiels sur plusieurs générations. En parallèle, des expériences en laboratoire ciblées ont été menées dans le cadre de COMET, afin que les résultats du terrain et du laboratoire puissent se renforcer et s’expliquer mutuellement. Les résultats combinés des campagnes sur le terrain à Tchernobyl et à Fukushima ont été regroupés dans cette publication scientifique évaluée par les pairs.
Les données du projet COMET ont contribué à améliorer les modèles existants et ainsi évaluer avec plus de précision les effets à long terme du rayonnement sur l’environnement. Les résultats ont montré clairement qu’une exposition (chronique) de longue durée a d’autres effets qu’une exposition (aiguë) importante, et que cette différence est importante pour une évaluation correcte du risque.
En outre, les données ont permis de mieux déterminer la quantité de rayonnement effectivement absorbée par les organismes et de perfectionner les modèles environnementaux. Ainsi, il a été confirmé que les effets d’une exposition chronique devaient être examinés séparément lors de l’évaluation des effets du rayonnement sur les écosystèmes.
Conjointement avec des partenaires internationaux, comme le « UK Centre for Ecology & Hydrology » (UK‑CEH), le SCK CEN a développé un modèle de population pour les rongeurs dans la Forêt rouge. Ce modèle permet d’appliquer les effets du rayonnement d’animaux individuels sur des populations entières, sur la base de données du terrain réalistes.
Dans les forêts autour de Tchernobyl, au beau milieu de la zone d’exclusion, il n’est pas question de paysage post-apocalyptique aride. Au contraire, la nature y prospère, il s’agit de l’un des endroits les plus biodiversifiés sur le continent européen. Les bisons, les cerfs, les loups et les lynx règnent sur la région, où il n’y a plus d’activité humaine depuis 40 ans déjà.
Photos : archives personnelles de Nele Horemans
Allons-nous y retourner ?
La zone de restriction autour de Tchernobyl reste l’une des régions les plus contaminées du monde et est ainsi particulièrement précieuse sur le plan scientifique, comme une sorte de laboratoire en plein air pour la recherche à long terme.
Il y avait des projets concrets pour effectuer à nouveau des campagnes sur le terrain dans le cadre du projet européen CHRONIC-ITN. En raison de la guerre en Ukraine depuis février 2022, cela s’est toutefois avéré impossible. Peu après le début de la guerre, la zone de restriction a été temporairement occupée par les troupes russes, et l’accès reste encore difficile aujourd’hui, entre autres à cause de la présence de mines terrestres. Des discussions ont été menées via la plateforme européenne de radioprotection ALLIANCE afin de redémarrer la coopération avec des chercheurs ukrainiens, mais un travail de terrain sur place n’est pas faisable pour le moment.
Pour le SCK CEN, le projet CHRONIC a finalement été bouclé avec succès sur la base de données et tests alternatifs. Entre-temps, nous examinons de nouvelles possibilités pour de futures campagnes sur le terrain dans l’espoir d’une paix et d’une stabilité retrouvées à terme dans la région.
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