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En mars 2011, en association avec le grand tremblement de terre de Tohoku et le tsunami qui en a résulté, un accident s’est produit à la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi sur la côte est du Japon. Cet accident a libéré les radionucléides césium 134Cs et 137Cs dans l’océan à côté de la centrale, exposant la vie marine à des matériaux radioactifs.

Pour les scientifiques, les 134Cs et 137Cs ont servi de marqueur indiquant les voies de migration. Si, par exemple, un thon rouge du Pacifique présentait des niveaux détectables de 134Cs (qui se désintègre relativement rapidement), cela indiquait qu’il avait récemment migré du Japon. Cela a fourni des informations importantes sur la dynamique de la migration des thons dans le Pacifique.

Qu’est-ce que le rayonnement ?

Par définition, le rayonnement est de l’énergie sous forme d’ondes ou de particules énergisées. Les deux types sont :

• Le rayonnement ionisant : a tellement d’énergie qu’il peut faire tomber les électrons des atomes et créer un ion, ou atome déséquilibré. Ce processus peut modifier les cellules vivantes et provoquer des mutations dans l’ADN et des dommages dans les tissus, ce qui présente des risques pour la santé des humains. Les exemples incluent les machines à rayons X, les rayons cosmiques et les éléments radioactifs nucléaires.

• Rayonnement non ionisant : n’a pas assez d’énergie pour provoquer une ionisation, mais peut déplacer les atomes. Les exemples incluent les ondes radio, les micro-ondes et la lumière visible.

D’où vient l’exposition aux rayonnements ?

Les rayonnements ont toujours été une partie naturelle de notre environnement, avec des sources dans le sol, l’eau et l’air. Les sources artificielles comprennent l’exploitation minière, la production d’électricité, la médecine nucléaire, les applications militaires et les produits de consommation. Selon le National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP), la personne moyenne aux États-Unis est exposée à une dose de rayonnement annuelle moyenne de 620 millirem (6,2 millisieverts), qui n’est pas considérée comme nocive.2

Le terme de rayonnement de fond désigne le rayonnement qui est toujours présent dans l’environnement, provenant principalement de sources naturelles et d’une petite partie de sources artificielles. Utilisez ce calculateur de dose de rayonnement annuelle personnelle de la Commission de réglementation nucléaire des États-Unis pour voir quelle est votre exposition personnelle.

Qu’est-ce que la décroissance radioactive et une demi-vie ?

La décroissance radioactive est définie comme le processus par lequel un radionucléide libère de l’énergie (sous forme de particules alpha, de particules bêta ou de rayons gamma) au fil du temps, se transformant en un état différent jusqu’à ce que l’élément soit à nouveau stable. Au cours de leur désintégration, les radionucléides peuvent se transformer en éléments complètement différents. La demi-vie est la vitesse à laquelle un radionucléide se désintègre en la moitié de ses atomes d’origine et est mesurée en temps, allant de simples secondes, minutes ou millions d’années.3

Comment les matières radioactives impactent-elles les humains ?

La gravité de l’impact des rayonnements dépend de l’exposition, soit chronique (exposition continue sur une longue période de temps), soit aiguë (exposition à court terme). Les matières radioactives qui libèrent de l’énergie sous forme de rayonnements ionisants peuvent causer des dommages aux cellules vivantes en modifiant l’état des atomes à l’intérieur du matériel génétique, provoquant ainsi des mutations de l’ADN. Cependant, le type d’exposition est important (interne vs externe), la dose, la demi-vie du radionucléide, l’endroit où il se concentre dans votre corps et la façon dont votre corps le métabolise.

Les experts ne sont pas d’accord sur la définition exacte et le degré d’exposition « à faible dose », mais les normes de protection pour les États-Unis supposent de façon conservatrice que toute exposition aux rayonnements comporte un certain risque et que le risque augmente avec la dose3.

Que sont les isotopes du césium ?

Le 137Cs et le 134Cs sont des radionucléides produits par la fission nucléaire pour être utilisés dans les dispositifs médicaux et les jauges et est également l’un des sous-produits des processus de fission nucléaire dans les réacteurs nucléaires et les essais d’armes nucléaires.

Le 137Cs et le 134Cs étaient déjà présents dans l’environnement avant la catastrophe nucléaire de Fukushima en raison des essais nucléaires des années 1950 et 1960, du retraitement du combustible nucléaire dans les années 1980 et de l’accident de Tchernobyl en 1986. Cependant, l’accident de 2011 complète ces sources établies, et la longue demi-vie du 137Cs (30,04 ans) signifie qu’il persistera dans l’environnement pendant un certain temps par rapport à celle du 134Cs (2,07 ans).

Comment le radiocésium affecte-t-il les poissons ?

La préoccupation concernant le 137Cs dans l’environnement marin est due à son absorption et à sa diffusion dans la teneur en graisse des tissus biologiques des poissons et au potentiel de bio-accumulation à travers le réseau alimentaire. Il a été démontré que les poissons marins acquièrent des Cs à la fois à partir de la phase aqueuse et de l’alimentation.5

Sur cinquante thons rouges échantillonnés au large de la côte ouest des États-Unis en 2012, les plus petits thons rouges (migrants récents du Japon) présentaient des 134Cs (0,7 ± 0,2 Bq/kg) et des 137Cs élevés (2,0 ± 0,5 Bq/kg) dans leur tissu musculaire blanc, tandis que la plupart des poissons plus grands et plus âgés ne présentaient aucun 134Cs et seulement des niveaux de fond de 137Cs. Pour les scientifiques, les radionucléides servent de marqueur indiquant les voies de migration. Si, par exemple, un thon rouge du Pacifique présentait des niveaux détectables de 134Cs (qui se désintègre relativement rapidement), cela indiquait qu’il avait récemment migré du Japon.

Plus d’informations

Radiation

• Glossaire des termes radioactifs
• Les origines, les propriétés et les effets sur la santé du césium radioactif
• Carte de dispersion des aérosols radioactifs de Fukushima de la NOAA
• Surveillance des radiations environnementales à l’échelle nationale (RadNet)
• U.Mise à jour de la Food and Drug Administration américaine sur les radiations de Fukushima

Littérature pertinente

• Smith, JN, et al. 2015. Arrivée du panache de radioactivité de Fukushima dans les eaux continentales nord-américaines. PNAS, 112 : 1310-1315.
• Buesseler, KO. 2014. Fukushima et la radioactivité des océans. Oceanography 27(1):92-105.
• Neville, DR, et al. 2014. Niveaux de traces de radionucléides de la catastrophe de Fukushima dans le germon du Pacifique Est. Environ. Sci. Technol., 48 (9), pp 4739-4743.
• Fisher, N., et al. 2013. Évaluation des doses de rayonnement et du risque associé de l’accident nucléaire de Fukushima pour le biote marin et les consommateurs humains de fruits de mer. PNAS, 110 (26) 10670-10675.
• Fisher, N., et al. 2013. La radioactivité de Fukushima dans le thon : Implications pour la santé publique et le traçage des migrations. Rapp. Comm. int. Mer Médit., 40.
• Madigan DJ, et al. 2013. Le radiocésium dans le thon rouge du Pacifique Thunnus orientalis en 2012 valide une nouvelle technique de traçage. Environ Sci Technol 47(5) : 2287-2294.
• Behrens, E., et al. 2012. Simulations de modèles sur la dispersion à long terme du 137Cs rejeté dans l’océan Pacifique au large de Fukushima. Environmental Research Letters, 7.
• Buesseler, KO., et al. 2012. Les radionucléides dérivés de Fukushima dans l’océan et le biote au large du Japon. Proc. Natl. Acad. Sci.,109: 5984-5988.

Informations sur les fruits de mer

• NOAA FishWatch – Thon germon du Pacifique
• NOAA FishWatch – Thon rouge du Pacifique
• NOAA FishWatch – Dernières recherches sur les fruits de mer
• U.Food and Drug Administration – Produits de la mer

1. Madigan, Daniel J., et al. « Le radiocésium dans le thon rouge du Pacifique Thunnus orientalis en 2012 valide une nouvelle technique de traçage ». Environmental science & technology 47.5 (2013) : 2287-2294.
2. World Nuclear Association
3. Environmental Protection Agency
4. International Bureau of Weights and Measures (BIPM)
5. Mathews, T., Fisher, N. S. « Dominance of dietary intake of metals in marine elasmobranch and teleost fish. » Sci. Total Environ. 2009, 407 (18), 5156-5161.