Histoire du jardinage atomique: en savoir plus sur l'irradiation des graines

Histoire du jardinage atomique: en savoir plus sur l'irradiation des graines

Par: Tonya Barnett, (Auteur de FRESHCUTKY)

Le concept de jardinage atomique peut sembler appartenir à un roman de science-fiction, mais le jardinage aux rayons gamma est une partie très réelle de l'histoire. Croyez-le ou non, les scientifiques et les jardiniers amateurs ont été encouragés à exploiter le pouvoir des radiations pour commencer à expérimenter dans leurs jardins.Avec les rayonnements et les plantes produites à l'aide de cette technique, nous avons amélioré les variétés de fruits et légumes dans nos épiceries aujourd'hui.

Qu'est-ce que le jardinage atomique?

Le jardinage atomique, ou jardinage gamma, est le processus par lequel les plantes ou les graines ont été exposées à divers degrés de rayonnement dans des champs ou des laboratoires spécialement conçus. Le plus souvent, une source de rayonnement était placée au sommet d'une tour. Le rayonnement se propageait vers l'extérieur en cercle. Des plantations en forme de coin ont été faites autour du cercle afin de garantir que chaque culture reçoive des quantités de traitement différentes tout au long de la plantation.

Les plantes recevraient des radiations pendant une durée déterminée. Ensuite, la source de rayonnement serait abaissée dans le sol dans une pièce recouverte de plomb. Lorsqu'il était sûr, les scientifiques et les jardiniers pouvaient alors se rendre sur le terrain et observer les effets du rayonnement sur les plantes.

Alors que les plantes les plus proches de la source de rayonnement étaient le plus souvent sollicitées, celles plus éloignées commenceraient à muter. Certaines de ces mutations se révéleront plus tard bénéfiques en termes de taille, de forme ou même de résistance aux maladies du fruit.

Histoire du jardinage atomique

Populaire dans les années 1950 et 1960, les professionnels et les jardiniers amateurs du monde entier ont commencé à expérimenter le jardinage aux rayons gamma. Introduit par le président Eisenhower et son projet «Atoms for Peace», les jardiniers de tous les citoyens ont pu obtenir des sources de rayonnement.

Alors que la nouvelle des avantages possibles de ces mutations génétiques végétales commençait à se propager, certains ont commencé à irradier les graines et à les vendre, de sorte que davantage de personnes puissent récolter les avantages supposés de ce processus. Bientôt, des organisations de jardinage atomique se formèrent. Avec des centaines de membres à travers le monde, tous cherchaient à muter et à multiplier la prochaine découverte passionnante de la science des plantes.

Bien que le jardinage gamma soit responsable de plusieurs découvertes de plantes actuelles, y compris certaines plantes de menthe poivrée et certains pamplemousses commerciaux, la popularité du processus a rapidement perdu de son attrait. Dans le monde d’aujourd’hui, la formulation des besoins provoquée par les rayonnements a été remplacée par des modifications génétiques dans les laboratoires.

Alors que les jardiniers amateurs ne sont plus en mesure d'obtenir une source de rayonnement, il existe encore quelques petites installations gouvernementales qui pratiquent à ce jour des jardins de rayonnement. Et c'est une partie merveilleuse de notre histoire de jardinage.

Cet article a été mis à jour pour la dernière fois le


Histoire

L'AIEA a été créée en 1957 en réponse aux craintes et attentes profondes générées par les découvertes et les diverses utilisations de la technologie nucléaire. La genèse de l’Agence a été le discours du Président américain Eisenhower sur «Atomes pour la paix» à l’Assemblée générale des Nations Unies le 8 décembre 1953.

La ratification du statut par les États-Unis par le président Eisenhower, le 29 juillet 1957, marque la naissance officielle de l'Agence internationale de l'énergie atomique. Lors de la conférence de presse qui a suivi la cérémonie de signature dans la roseraie de la Maison Blanche à Washington, D.C., le président Eisenhower a évoqué son discours à l'Assemblée générale des Nations Unies en décembre 1953, au cours de laquelle il avait proposé de créer l'AIEA.

«En fait, nous n'avons fait que cristalliser un espoir qui se développait dans de nombreux esprits dans de nombreux endroits… la scission de l'atome peut conduire à l'unification du monde divisé tout entier.»

L’AIEA est étroitement liée à la technologie nucléaire et à ses applications controversées, que ce soit en tant qu’arme ou en tant qu’outil pratique et utile. Les idées exprimées par le président Eisenhower dans son discours de 1953 ont contribué à façonner le statut de l’AIEA, que 81 pays ont approuvé à l’unanimité en octobre 1956.

L’Agence a été créée en tant qu’organisation mondiale «Atomes pour la paix» au sein de la famille des Nations Unies. Dès le début, il a reçu le mandat de travailler avec ses États Membres et de nombreux partenaires du monde entier pour promouvoir des technologies nucléaires sûres, sûres et pacifiques. Les objectifs de la double mission de l’AIEA - promouvoir et contrôler l’atome - sont définis à l’article II du Statut de l’AIEA.

«L'Agence s'efforcera d'accélérer et d'élargir la contribution de l'énergie atomique à la paix, à la santé et à la prospérité dans le monde. Il veillera, dans la mesure de ses possibilités, à ce que l’assistance fournie par lui-même ou à sa demande ou sous sa supervision ou son contrôle ne soit pas utilisée de manière à servir à des fins militaires. »

En octobre 1957, les délégués à la première Conférence générale ont décidé d’établir le siège de l’AIEA à Vienne, en Autriche. Jusqu'à l'ouverture du Centre international de Vienne en août 1979, l'ancien Grand Hôtel à côté de l'Opéra de Vienne servait de siège temporaire à l'Agence.

L'AIEA a également deux bureaux régionaux situés à Toronto, au Canada (depuis 1979) et à Tokyo, au Japon (depuis 1984), ainsi que deux bureaux de liaison à New York, aux États-Unis d'Amérique (depuis 1957) et à Genève, en Suisse (depuis 1965). L'Agence gère des laboratoires spécialisés en technologie nucléaire à Vienne et à Seibersdorf, en Autriche, ouverts en 1961 et, depuis 1961, à Monaco.


Guide du débutant: Comment fonctionne l'énergie nucléaire

Pouvoir nucléaire

La première centrale nucléaire à grande échelle au monde a ouvert ses portes à Calder Hall à Cumbria, en Angleterre, en 1956 et a produit de l'électricité pendant 47 ans.

L'énergie nucléaire est produite à l'aide d'uranium, un métal qui est extrait sous forme de minerai en grandes quantités, le Canada, l'Australie et le Kazakhstan fournissant plus de la moitié des approvisionnements mondiaux.

Les réacteurs nucléaires fonctionnent de la même manière que les autres centrales électriques, mais au lieu d'utiliser du charbon ou du gaz pour générer de la chaleur, ils utilisent des réactions de fission nucléaire. Dans la plupart des cas, la chaleur des réactions nucléaires transforme l'eau en vapeur, qui entraîne des turbines qui produisent de l'électricité.

Il existe différents types, ou isotopes, d'uranium, et le type utilisé dans les centrales nucléaires est appelé uranium-235, car ces atomes sont plus faciles à scinder en deux. Parce que l'uranium 235 est assez rare, constituant moins de 1% de l'uranium naturel, il doit être enrichi jusqu'à ce que le combustible contienne 2-3%.

À l'intérieur d'un réacteur nucléaire, des crayons d'uranium sont disposés en faisceaux et immergés dans un réservoir d'eau géant sous pression. Lorsque le réacteur est en marche, des particules à grande vitesse appelées neutrons frappent les atomes d'uranium et les font se séparer dans un processus connu sous le nom de fission nucléaire. Le processus libère beaucoup d'énergie et plus de neutrons, qui divisent d'autres atomes d'uranium, déclenchant une réaction en chaîne. L'énergie chauffe l'eau, qui est canalisée vers un générateur de vapeur.

Pour s'assurer que la centrale électrique ne surchauffe pas, des barres de commande constituées d'un matériau absorbant les neutrons sont abaissées dans le réacteur. L'ensemble du réacteur est enfermé dans un épais bouclier en béton, ce qui empêche les radiations de s'échapper dans l'environnement.

En Grande-Bretagne, les centrales nucléaires fournissent 19% de notre électricité et représentent 3,5% de notre consommation totale d'énergie. Tous ces réacteurs sauf un devraient fermer d'ici 2023.

Certains groupes s'opposent aux centrales nucléaires car elles produisent des déchets radioactifs et pourraient rejeter des matières radioactives en cas d'accident. Mais les centrales nucléaires ne dégagent pas de gaz à effet de serre, qui font que les centrales au charbon et au gaz contribuent au réchauffement climatique. Sans les centrales nucléaires, les émissions de carbone du Royaume-Uni seraient de 5 à 12% plus élevées qu'elles ne le sont.

En 1957, le premier accident nucléaire au monde s'est produit à Windscale dans l'ouest de la Cumbrie. Un incendie dans le réacteur a provoqué un rejet de radioactivité, ce qui a conduit à l'interdiction de la vente de lait dans les fermes voisines. Le site a ensuite été renommé Sellafield. Les réacteurs modernes sont conçus pour s'arrêter automatiquement. Le pire accident nucléaire de l'histoire a eu lieu à Tchernobyl en 1986, lorsqu'un réacteur y a explosé, tuant instantanément des dizaines de personnes et en exposant des centaines de milliers d'autres aux radiations.

En janvier, le gouvernement a réaffirmé ses plans d'expansion de l'énergie nucléaire en Grande-Bretagne pour l'aider à atteindre des objectifs stricts de réduction des émissions de dioxyde de carbone.

Armes nucléaires

Il existe deux principaux types d'armes nucléaires: les bombes atomiques, qui sont alimentées par des réactions de fission similaires à celles des réacteurs nucléaires, et les bombes à hydrogène, qui tirent leur puissance explosive de réactions de fusion.

La première bombe atomique a été produite au laboratoire national de Los Alamos en Amérique dans le cadre du projet Manhattan à la fin de la seconde guerre mondiale. Une bombe atomique utilise des explosifs conventionnels pour claquer ensemble deux morceaux de matière fissile, généralement de l'uranium-235 ou du plutonium-239. Cela crée ce que l'on appelle une masse critique de matière nucléaire, qui libère son énergie instantanément lorsque les atomes à l'intérieur se séparent dans une réaction en chaîne incontrôlée.

Les bombes atomiques déclenchent d'énormes ondes de choc et des niveaux élevés de rayonnement neutronique et gamma. Dans les bombes atomiques, l'uranium est beaucoup plus enrichi que le carburant, à environ 85% d'uranium 235.

Le 6 août 1945, une bombe atomique appelée Little Boy est larguée sur la ville japonaise d'Hiroshima, suivie trois jours plus tard par une autre, appelée Fat Man, sur Nagasaki.

Les bombes à hydrogène, ou bombes thermonucléaires, fonctionnent presque à l'opposé des bombes atomiques. Une grande partie de leur pouvoir explosif provient de la fusion d'atomes d'hydrogène pour former des atomes d'hélium plus lourds, ce qui libère beaucoup plus d'énergie qu'une bombe à fission. Deux types, ou isotopes, d'hydrogène sont utilisés: le deutérium et le tritium. Un atome de deutérium est identique à un atome d'hydrogène, sauf que le premier a un neutron supplémentaire dans son noyau. Un atome de tritium a deux neutrons supplémentaires.

Une bombe à hydrogène a une bombe atomique intégrée, qui est nécessaire pour déclencher la réaction de fusion. Les bombes à hydrogène n'ont jamais été utilisées en temps de guerre et sont des milliers de fois plus puissantes que les bombes atomiques.

Le premier essai d'une bombe à hydrogène a eu lieu à Enewatak, un atoll de l'océan Pacifique. Il a libéré une boule de feu de trois miles de large et un nuage de champignon qui s'est élevé à près de 60000 pieds, détruisant une île dans le processus.

Déchets nucléaires

L’un des plus gros problèmes auxquels l’industrie nucléaire est confrontée est de savoir quoi faire des déchets radioactifs qu’elle produit. Certains d'entre eux resteront radioactifs et dangereux pendant des centaines de milliers d'années.

Les déchets de haute activité sont les plus dangereux car ils peuvent fondre à travers des conteneurs et sont tellement radioactifs qu'ils seraient mortels si quelqu'un était à proximité pendant quelques jours. Ce type de déchets ne représente que 0,3% du volume total de déchets nucléaires de la Grande-Bretagne, qui sont principalement des déchets de barres de combustible usé. Les plus grandes quantités de déchets radioactifs sont constituées de caisses de combustible nucléaire, de composants de réacteur et d'uranium.

Aujourd'hui, les déchets de haute activité sont traités en les refroidissant dans l'eau pendant plusieurs années puis en les mélangeant dans un verre fondu, qui est versé dans des conteneurs en acier. Ces bidons sont ensuite stockés dans un bâtiment revêtu de béton.

Ce n’est cependant qu’une mesure temporaire. Les scientifiques savent qu'ils doivent finalement trouver un moyen de stocker les déchets nucléaires en toute sécurité pendant des milliers d'années. Certains pays, comme l'Amérique et la Finlande, prévoient de stocker les déchets nucléaires dans des bunkers souterrains profonds. Pour que cela soit sûr, les scientifiques doivent être sûrs que le matériau ne pourrait jamais s'échapper et contaminer les approvisionnements en eau ou remonter à la surface.

La Grande-Bretagne a déjà plus de 100 000 tonnes de déchets radioactifs de plus haute activité qui doivent être stockés. De grandes quantités de déchets de faible activité sont déjà stockées dans des voûtes en béton à Drigg en Cumbrie. D'autres plans d'élimination des déchets nucléaires prévoient de les jeter en mer et de les faire exploser dans l'espace.


La physique des particules

L'une des branches les plus importantes de la physique contemporaine est l'étude des constituants subatomiques fondamentaux de la matière, les particules élémentaires. Ce domaine, également appelé physique des hautes énergies, est né dans les années 1930 des domaines expérimentaux en développement de la physique nucléaire et cosmique. Au départ, les chercheurs ont étudié les rayons cosmiques, les radiations extraterrestres de très haute énergie qui tombent sur Terre et interagissent dans l'atmosphère (voir ci-dessous La méthodologie de la physique). Cependant, après la Seconde Guerre mondiale, les scientifiques ont progressivement commencé à utiliser des accélérateurs de particules à haute énergie pour fournir des particules subatomiques à étudier. La théorie quantique des champs, une généralisation du QED à d'autres types de champs de force, est essentielle pour l'analyse de la physique des hautes énergies. Les particules subatomiques ne peuvent pas être visualisées comme de minuscules analogues d'objets matériels ordinaires tels que des boules de billard, car elles ont des propriétés qui semblent contradictoires du point de vue classique. C'est-à-dire que bien qu'ils possèdent des caractéristiques de charge, de spin, de masse, de magnétisme et d'autres caractéristiques complexes, ils sont néanmoins considérés comme ponctuels.

Au cours de la seconde moitié du 20e siècle, une image cohérente a évolué des strates sous-jacentes de la matière impliquant deux types de particules subatomiques: les fermions (baryons et leptons), qui ont un moment angulaire demi-intégral impair (spin 1 /2 , 3 /2 ) et constituent la matière ordinaire et les bosons (gluons, mésons et photons), qui ont des spins intégraux et médient les forces fondamentales de la physique. On pense que les leptons (par exemple, les électrons, les muons, les taus), les gluons et les photons sont des particules vraiment fondamentales. Les baryons (par exemple, neutrons, protons) et mésons (par exemple, pions, kaons), collectivement appelés hadrons, sont censés être formés à partir d'éléments indivisibles appelés quarks, qui n'ont jamais été isolés.

Les quarks sont de six types, ou «saveurs», et ont des antiparticules correspondantes, appelées antiquarks. Les quarks ont des charges qui sont soit les deux tiers positifs, soit le tiers négatif de la charge de l'électron, tandis que les antiquarks ont les charges opposées. Comme les quarks, chaque lepton possède une antiparticule dont les propriétés reflètent celles de son partenaire (l'antiparticule de l'électron chargé négativement est l'électron positif, ou le positron celui du neutrino est l'antineutrino). Outre leurs propriétés électriques et magnétiques, les quarks participent à la fois à la force forte (qui les lie entre eux) et à la force faible (qui sous-tend certaines formes de radioactivité), tandis que les leptons ne participent qu'à la force faible.

Les baryons, tels que les neutrons et les protons, sont formés en combinant trois quarks - ainsi les baryons ont une charge de -1, 0 ou 1. Les mésons, qui sont les particules qui médiatisent la force forte à l'intérieur du noyau atomique, sont composés d'un quark et un antiquark tous les mésons connus ont une charge de -2, -1, 0, 1 ou 2. La plupart des combinaisons de quarks possibles, ou hadrons, ont des durées de vie très courtes, et beaucoup d'entre eux n'ont jamais été vus, bien que d'autres ont été observés avec chaque nouvelle génération d'accélérateurs de particules plus puissants.

Les champs quantiques à travers lesquels les quarks et les leptons interagissent les uns avec les autres et avec eux-mêmes consistent en des objets semblables à des particules appelés quanta (dont la mécanique quantique tire son nom). Les premiers quanta connus étaient ceux du champ électromagnétique ils sont aussi appelés photons car la lumière en est constituée. Une théorie moderne unifiée des interactions faibles et électromagnétiques, connue sous le nom de théorie électrofaible, propose que la force faible implique l'échange de particules environ 100 fois plus massives que les protons. Ces quanta massifs ont été observés - à savoir, deux particules chargées, W + et W -, et une neutre, W 0.


Comment fonctionne le nettoyage radioactif

Déjà sous le choc de la dévastation d'un tremblement de terre et d'un tsunami en mars 2011, le Japon a été confronté à un autre obstacle de taille sur sa voie de la reprise: nettoyer la centrale nucléaire endommagée de Fukushima Daiichi. Après le tremblement de terre et le tsunami qui a suivi ont endommagé les systèmes de refroidissement de l'installation, les opérateurs de l'usine ont travaillé sans relâche pour limiter la fusion à Fukushima Daiichi et limiter le rejet de matières radioactives dans l'environnement environnant.

Le nettoyage des matières radioactives en toutes circonstances peut être une entreprise compliquée et coûteuse, et Fukushima Daiichi ne fera pas exception. Hidehiko Nishiyama, un porte-parole de l'agence japonaise de sûreté nucléaire, a déjà annoncé qu'il faudra des mois avant que l'agence ait la situation à l'usine entièrement sous contrôle, et certains experts estiment que l'effort de nettoyage pourrait durer des années, voire des décennies. De plus, le coût du nettoyage pourrait facilement monter en flèche au-delà du coût de construction de la centrale électrique en premier lieu [source: Klotz].

Pour comprendre pourquoi le nettoyage radioactif est si fastidieux et coûteux, il est utile de savoir pourquoi les matières radioactives sont si dangereuses en premier lieu. Les matières radioactives, contrairement à la plupart des matières, sont intrinsèquement instables. Au fil du temps, les noyaux des atomes radioactifs émettent ce qu'on appelle rayonnement ionisant, qui peut se présenter sous trois formes principales: particules alpha, particules bêta et rayons gamma. Dans certaines circonstances, l'un des trois peut nuire aux humains, voler les électrons des atomes et détruire les liaisons chimiques. Contrairement aux particules alpha et bêta, cependant, les rayons gamma peuvent passer directement à travers le corps, causant des ravages dans le processus. En effet, des tentatives erronées de l'organisme pour réparer ces dommages peuvent conduire à des cellules cancéreuses.

L'uranium et son sous-produit, le plutonium, produisent tous deux des rayons gamma à des niveaux extrêmement dangereux pour l'homme - même une brève exposition à une petite quantité de plutonium peut s'avérer fatale, par exemple - mais l'énergie nucléaire serait impossible sans eux. Cependant, grâce à des normes et des mécanismes de sécurité rigoureux, les travailleurs des centrales nucléaires (et partout ailleurs où des matières radioactives sont manipulées) entrent très rarement en contact avec des niveaux de rayonnement nocifs.

Pourtant, ces installations ne peuvent pas fonctionner éternellement, et c'est là que le nettoyage radioactif est nécessaire. En fait, il est nécessaire dans une variété de situations, pas seulement dans les effondrements. Démanteler une arme nucléaire? Élimination des déchets médicaux radioactifs? Vous allez devoir passer par l'épreuve très compliquée qu'est le nettoyage radioactif. Avant que le processus ne puisse démarrer, les équipes ont besoin de l'équipement pour faire le travail. Nous découvrirons ensuite vers quels outils fiables les techniciens se tournent.

Outils du commerce radioactif

Comme toute agence impliquée dans le nettoyage vous le dira, la sécurité est la première priorité. En conséquence, tout le personnel travaillant avec des niveaux de rayonnement potentiellement nocifs porte des combinaisons de protection contre les matières dangereuses en vinyle épais, des masques et des bottes en caoutchouc capables de bloquer au moins un pourcentage de rayonnement nocif.

Bien entendu, au lieu de compter sur des équipements de sécurité pour les protéger, les travailleurs préfèrent éviter complètement les radiations autant que possible. À cette fin, les équipages portent souvent des compteurs Geiger qui leur donnent à la fois la direction et l'intensité d'une source de rayonnement. De plus, les travailleurs peuvent porter dosimètres, des appareils portables qui permettent de suivre la quantité d'exposition aux rayonnements que les travailleurs reçoivent pendant leur quart de travail. Ces dispositifs s'avèrent particulièrement utiles lorsque les travailleurs savent qu'ils recevront des doses intenses de rayonnement et ont besoin d'un avertissement pour quitter le site une fois que le dosage approche des niveaux nocifs.

Selon le type d'opération, la taille des équipages peut varier considérablement. À Fukushima Daiichi, une équipe relativement petite de 300 travailleurs a lutté pour stabiliser la centrale électrique afin que des efforts de nettoyage plus importants puissent commencer [source: Boyle]. Après la catastrophe de Tchernobyl - largement considérée comme le pire accident jamais survenu dans une centrale nucléaire - environ 600 000 travailleurs ont été impliqués dans le nettoyage, et les zones entourant la centrale ne peuvent être visitées en toute sécurité que pendant de courts intervalles [source : US NRC].

Fait intéressant, les équipes de décontamination utilisent souvent les mêmes vadrouilles, balais, pelles et brosses pour effectuer leurs tâches que vous pourriez trouver dans une quincaillerie locale.

Heureusement, les travailleurs humains n'ont pas à gérer tous les aspects d'un nettoyage par rayonnement. Par exemple, l'Allemagne a offert deux robots pour aider à stabiliser et, finalement, à décontaminer Fukushima Daiichi. D'autres robots peuvent tout gérer, du démantèlement des bombes nucléaires à la réparation d'équipements bloqués dans des environnements hautement radioactifs. Dans certains cas, les robots eux-mêmes deviennent tellement contaminés qu'ils sont finalement mis au rebut en tant que déchets radioactifs.

Dans le cas du traitement des barres de combustible usé, la chaleur et le rayonnement sont un sujet de préoccupation. Ainsi, les travailleurs utilisent beaucoup d'eau à la fois pour refroidir ces matériaux et pour contenir leur rayonnement, parfois pendant des années à la fois. En plus de l'eau, le béton, le verre et la saleté se révèlent assez efficaces pour stocker les matières radioactives, en particulier lorsqu'ils sont associés à des cuves de confinement et des installations de stockage.

Si vous êtes comme beaucoup de gens, vous avez toutes sortes de savons et de nettoyants antibactériens dans votre maison. Il est donc quelque peu ironique que les scientifiques aient trouvé un moyen d'utiliser les infâmes bactéries E. coli pour récurer l'environnement. En combinant les bactéries avec les phosphates d'inositol - un déchet agricole - les scientifiques peuvent d'abord lier l'uranium aux phosphates, puis récolter l'uranium pour l'éliminer de l'environnement. Comme avantage supplémentaire, le procédé produit de l'uranium presque aussi bon marché que l'exploitation minière traditionnelle.

Balayer la radioactivité

Imaginez que vous balayez le sol de votre cuisine et que vous deviez ensuite jeter non seulement la saleté que vous avez balayée, mais aussi le balai, la pelle à poussière et même la poubelle dans laquelle vous avez tout jeté. Ce scénario vous donne un aperçu de la difficulté et des dépenses liées au nettoyage de la radioactivité que les travailleurs doivent résoudre pour traiter la source du rayonnement et tout ce que cette source a contaminé. Pourtant, aussi difficile que puisse être le processus, ce n'est pas toujours compliqué. Dans de nombreux cas, les travailleurs sont chargés de tâches simples comme le balayage des matières radioactives de faible niveau, l'essuyage des surfaces avec des produits chimiques de décontamination et la collecte des débris pour l'élimination.

Une grande partie du défi vient du fait que les matières radioactives peuvent se propager dans l'environnement de plusieurs manières - en particulier lorsque les choses tournent mal - ce qui rend le nettoyage exponentiellement plus difficile. Par exemple, les particules radioactives peuvent s'infiltrer dans les eaux souterraines, s'écouler dans les lacs, rivières et océans voisins, flotter dans l'atmosphère et même contaminer le bétail et les cultures. Chaque type de contamination environnementale nécessite une réponse différente.

Lorsque des matières radioactives contaminent les eaux souterraines, des organisations comme l'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA) supervisent la construction d'installations d'extraction et de traitement des eaux souterraines. Si le sol lui-même est contaminé, en revanche, il peut être nécessaire de l'extraire et de l'enfouir dans une installation de confinement ou même de l'enfermer dans du béton. Lorsque des matières radioactives se répandent dans de grandes étendues d'eau ou dans l'atmosphère, la décontamination peut être impossible. Dans de tels cas, le poisson, le bétail et les produits sont étroitement surveillés pour détecter des niveaux accrus de radioactivité.

Quel que soit le type de contamination, le nettoyage des matières radioactives est une tâche dangereuse, et la patience est parfois la meilleure approche pour décontaminer un site en toute sécurité. Toutes les matières radioactives se désintègrent au fil du temps, se décomposant finalement en éléments filles stables et sûrs. Et si ce processus prend des milliers d'années pour les déchets hautement radioactifs, il se produit beaucoup plus rapidement pour les déchets de faible activité comme les équipements de sécurité et l'eau utilisés à l'intérieur d'une centrale nucléaire. Par conséquent, les déchets sont souvent stockés sur le site où ils ont été produits pendant des années, voire des décennies, avant d'être correctement éliminés.

Parce que le processus de nettoyage des matières radioactives est si dangereux, il est hautement réglementé dans le monde entier. Aux États-Unis, des agences fédérales comme l'EPA, le Department of Energy et le Nuclear Regulatory Committee établissent des directives de sécurité, délivrent des licences d'exploitation de centrales nucléaires et supervisent les efforts de nettoyage.

À ce jour, la catastrophe de Tchernobyl en 1986 est la plus grande catastrophe de l'histoire de l'énergie nucléaire, exposant des dizaines de travailleurs à des niveaux de rayonnement intenses. En quelques semaines, 28 d'entre eux étaient décédés après avoir développé un syndrome de rayonnement aigu (SRA).

Les personnes atteintes de SRA développent immédiatement des symptômes tels que nausées, vomissements et diarrhée, suivis d'une période de santé apparemment parfaite. Avant longtemps, cependant, les victimes reviennent à un état de maladie grave qui, selon la quantité de rayonnement qu'une personne reçoit, peut souvent entraîner la mort. Parce que l'ARS est si dévastateur, les travailleurs font preuve d'une extrême prudence lorsqu'ils travaillent avec des matières nucléaires.

Élimination des déchets radioactifs

La décontamination d'un site comme Fukushima Daiichi n'est pas vraiment complète tant que les matières radioactives du site ne sont pas éliminées en toute sécurité. Les barres de combustible nucléaire usées, par exemple, restent dangereuses pendant des milliers d'années après avoir été retirées d'une centrale électrique [source: U.S. EPA]. Et tandis que les scientifiques et les chercheurs travaillent sans relâche pour trouver des moyens de neutraliser le danger lié aux quantités toujours croissantes de déchets nucléaires générés chaque année, pour l'instant, la seule option dont nous disposons est de les stocker. Mais où? Après tout, le volume de déchets radioactifs augmente chaque seconde, les experts prévoyant la production de 400 000 tonnes supplémentaires (363 000 tonnes métriques) au cours des deux prochaines décennies [source: World Nuclear Association].

Dans le cas d'un rayonnement de faible niveau émettant des déchets, le processus d'élimination n'est pas très différent de celui de transporter les déchets à la décharge locale. Bien que les ingénieurs doivent veiller à ce que ces matériaux ne se dispersent en aucun cas ou ne contaminent l'approvisionnement en eau local, ces sites d'élimination sont généralement situés près de la surface.

Les installations conçues pour contenir des déchets hautement radioactifs sont en revanche beaucoup plus robustes. L'installation de Yucca Mountain au Nevada, par exemple, a coûté plus de 13 milliards de dollars à construire et stockerait des matières radioactives à 300 mètres sous terre dans un réseau de tunnels blindés, mais les scientifiques et les décideurs politiques débattent toujours de sa capacité à contenir sa cargaison en toute sécurité. [sources: Associated Press, comté d'Eureka].

La construction d'un dépôt de déchets nucléaires n'est que la première étape vers l'élimination des matières radioactives de haute activité. Ensuite, le matériau doit être placé dans des fûts métalliques spécialement conçus pour le transport. Parce que toutes sortes d'accidents peuvent survenir pendant le transport, les fûts sont conçus pour résister à tout, des chutes de 30 pieds (9 mètres) aux incendies de 1475 degrés Fahrenheit (802 degrés Celsius) [source: comté d'Eureka]. Ces fûts, construits en acier inoxydable, en titane et autres alliages, font ensuite le voyage du site d'origine au dépôt de déchets nucléaires où les fûts peuvent rester des milliers d'années.

Tous les pays ne choisissent pas de stocker les déchets nucléaires de haute activité comme le font les États-Unis, au lieu de cela retraiter le combustible et le réutiliser pour produire plus d'électricité. Pourtant, le retraitement n'élimine pas le besoin de stocker des matières nucléaires, ce qui fait de l'élimination un problème critique pour chaque pays utilisant l'énergie nucléaire.

Comme vous pouvez l'imaginer, le nettoyage et l'élimination des déchets nucléaires est une entreprise coûteuse. L'Autorité britannique de déclassement nucléaire a estimé que le coût du nettoyage des 20 sites radioactifs du pays dépasserait 160 milliards de dollars, par exemple [source: Macalister]. Pourtant, les partisans de l'énergie nucléaire affirment que l'accès à une source d'énergie fiable, propre et abondante justifie largement les coûts associés à l'entretien et au nettoyage des installations nucléaires.

Nous savons tous que les radiations sont nocives, mais la réalité est que nous ne pouvons pas échapper à un certain niveau d'exposition. Mais combien de radiations faut-il pour nuire à quelqu'un? Le rayonnement de fond et les rayons X délivrent beaucoup trop peu de rayonnement pour causer des dommages, tout comme le fait de vivre à proximité d'une centrale nucléaire ou même de se promener sur le site de la catastrophe de Tchernobyl pendant une heure. En réalité, seuls les équipages travaillant directement avec des matières radioactives reçoivent suffisamment de rayonnement pour mettre leur santé en danger, et même dans de rares cas. Pourtant, les techniciens travaillant à la stabilisation de l'usine de Fukushima Daiichi ont reconnu qu'ils étaient directement en danger et ont continué à avancer, illustrant une véritable bravoure pour le bien de leur pays.


Voir la vidéo: 240420 - CE3 - SVT - Les conditions de germination des graines.