29 Septembre 2017  |  Physique
Publié dans La Revue POLYTECHNIQUE 06/2017

La technologie nucléaire au service de la santé et de la sécurité́

Les matières radioactives et le fort rayonnement énergétique ne sont pas présents uniquement dans les centrales nucléaires. On les trouve dans de nombreuses applications de la vie quotidienne. Elles sont utilisées dans le domaine médical, dans le cadre des contrôles aux aéroports ou encore pour les contrôles de qualité́ en milieu industriel.

Bien que cela soit peu connu de la population, depuis quelques décennies, on rencontre de plus en plus la technologie nucléaire dans le domaine médical, la technique de sécurité́, l’industrie et la recherche, le plus souvent sous la forme d’éléments radioactifs ou de tubes électroniques (tubes à rayons X).
La large palette d’applications possibles des technologies nucléaires se reflète dans de nombreux emplois directement associés. En 2015, l’Office fédéral de la santé publique (OFSP) recensait 94’000 personnes professionnellement exposées en Suisse. C’est 30 % de plus que dix ans auparavant. Les trois quarts de ces personnes travaillaient dans le domaine médical.
Les éléments radioactifs et le rayonnement ionisant présentent de nombreux avantages. Parmi ceux-ci, on trouve le fait qu’ils peuvent être mesurés facilement, sont pénétrants, hautement énergétiques, ne contaminent pas leur cible, et leur demi-vie constitue une sorte d’horloge interne. Cela a conduit à un élargissement de leurs applications au cours des dernières décennies. Le leader mondial, dans la fabrication de tubes à rayons X, Comet AG, à Flamatt (canton de Fribourg), a ainsi enregistré l’année dernière une augmentation de son chiffre d’affaires de 18 %.
 
La découverte de Wilhelm Röntgen
Les isotopes radioactifs et le rayonnement énergétique sont utilisés dans le diagnostic médical, et la thérapie depuis longtemps déjà. Tout a commencé en 1895, lorsque Wilhelm Conrad Röntgen découvre les rayon X. Depuis, le développement a été fulgurant dans le domaine de la santé, par exemple pour la tomographie par ordinateur et le traitement du cancer, en perpétuelle évolution.
La sécurité des produits dans. le domaine médical constitue une application moins connue. Les rayons gamma sont utilisés, par exemple, pour la stérilisation. Ce procédé ne nécessitant aucun chauffage, il permet aussi de traiter des produits thermosensibles, tels que des poudres, pommades, médicaments liquides ou encore tissus destinés à la transplantation. En Suisse, les stérilisations utilisant la technique médicale sont effectuées à l’aide d’accélérateurs haute puissance et de sources radioactives de cobalt 60.
 
Le rayonnement ionisant utilisé pour contrôler les épidémies. Les insectes mâles stérilisés n’ont pas de descendants susceptibles[es de véhiculer des maladies. (Photo: Dean Caima/IAEO)
 

Une grande polyvalence dans l’industrie
Dans l’industrie, le rayonnement ionisant connaît de nombreuses applications. Celles-ci vont du durcissement des plastiques et des vernis, à la surveillance de la qualité, en passant par les mesures de débits et d’épaisseurs de couches. Ainsi, par exemple, les rayons X permettent de rechercher les défauts éventuellement présents dans les matériaux d’éléments importants au plan de la sécurité, tels que les jantes des roues, les pneus en caoutchouc, les roues des trains, les composants destinés aux avions ou encore les soudures des oléoducs.
L’avantage est qu’il n’est pas nécessaire de prélever des échantillons du matériel à contrôler et que les contrôles peuvent être effectués sans contact, donc sans destruction du matériau. Enfin, pour des raisons d’hygiène, ce procédé est adapté à la surveillance des lignes de production rapides et au contrôle des denrées alimentaires non emballées.
Mais la technique nucléaire n’intervient pas seulement dans le domaine industriel. Elle est aussi utilisée pour se protéger contre les actes criminels et contrôler les bagages dans les aéroports, ainsi que les marchandises dans les véhicules et conteneurs de transport aux frontières.
 
Le contrôle des denrées alimentaires
Le contrôle des corps étrangers dans les denrées alimentaires est, lui aussi, de plus en plus souvent effectué grâce à des installations à rayons X. Seules des doses de rayonnement faibles sont utilisées ici. Les rayons X présentent l’avantage de mettre en évidence non seulement les éclats métalliques, mais aussi la présence de caoutchouc, de verre, de cailloux, etc., par exemple de coques de noix dans les tablettes de chocolat ou d’arêtes dans les filets de poisson.
En Suisse, on utilise même les rayons X pour mesurer les trous dans l’emmental afin de définir l’endroit idéal où la meule de fromage doit être coupée pour pouvoir obtenir des parts du calibre souhaité. Cela permet aussi de limiter les pertes. Les rayons X sont utilisés dans le même but dans l’industrie agroalimentaire pour mesurer le niveau de remplissage des yaourts et des bouteilles. L’avantage est que ces mesures peuvent être effectuées sur la chaîne de montage en marche et qu’elles permettent d’éviter tout contact avec le produit.
 
Essais de matériaux non destructifs suite à une catastrophe naturelle: on contrôle l’absence de fissures dans les bâtiments après un violent séisme survenu au Népal. (Photo: Dean Crystal Image/Shutterstock.com)
 
 
Contrôle des naissances chez les insectes
Les technologies nucléaires sont aussi utilisées partout dans le monde dans des domaines peu communs. Ainsi, les pays du tiers monde combattent les insectes qui véhiculent des maladies telles que la dengue, la maladie du sommeil ou encore des épizooties, en élevant artificiellement des mâles qui sont ensuite stérilisés par irradiation avant d’être relâchés. Les femelles fécondées ne pondent ainsi aucun œuf, ce qui permet de réduire progressivement la population concernée, jusqu’à la faire disparaître totalement.
 
Des plastiques biodégradables
Une autre technologie, soutenue depuis 30 ans par l’Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA) dans le monde entier, consiste à fabriquer à partir de carapaces de crevettes, des plastiques biologiquement recyclables par irradiation. Ceux-ci remplacent les plastiques traditionnels, dont les déchets sont devenus un véritable problème dans les océans. Les produits obtenus à partir de polymères irradiés peuvent aussi être utilisés pour le traitement des coups de soleil ou comme produit de substitution des fongicides dans l’agriculture.
 
Une aide précieuse après les catastrophes naturelles
Les agents irradiants sont également utilisés sur les sites de catastrophes naturelles. Ainsi, avec l’aide de l’AIEA, suite au violent séisme survenu au Népal en avril 2015, des appareils d’essais non destructifs ont été utilisés pour contrôler l’absence de fissures cachées à l’intérieur de bâtiments sensibles, tels que des hôpitaux, des écoles ou encore des attractions touristiques. L’agence de l’énergie nucléaire indonésienne mettait également à la disposition des habitants de villages reculés et difficilement accessibles, dont les cuisines étaient endommagées ou encrassées, des sachets scellés contenant des denrées alimentaires stérilisées par irradiation et pouvant être conservées sur une longue durée sans réfrigération. (M.S./C.B. d’après différentes sources)
 
Source: Bulletin du Forum nucléaire suisse 1/2017


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