Risques et sécurité concernant les rayonnements

Le combustible nucléaire irradié émet des rayonnements. Il présente un danger pour la santé et la sécurité s’il n’est pas géré de manière adéquate. À ce titre, il fait l’objet de strates multiples de sécurité destinées à assurer la protection du public et de l’environnement.

Quelques notions de base sur les rayonnements

Toute matière est constituée d’atomes. Les atomes contiennent un noyau chargé de charge positive, composé de protons et de neutrons, et une ceinture externe de charge négative, composée d’électrons. Les forces au sein de l’atome s’équilibrent en libérant tout excès d’énergie. Au cours de ce processus, un noyau instable émet une quantité d’énergie que l’on appelle rayonnement.

Au fil du temps, une matière radioactive se désintègre à mesure que ses noyaux émettent des particules. On dit aussi que sa radioactivité décroît. Le taux de désintégration ou de décroissance est déterminé par la demi-vie, qui correspond au temps qu’il faut pour que la moitié de la matière radioactive se désintègre. Prenons par exemple 16 atomes radioactifs. Au bout d’une demi-vie, il resterait huit atomes. Au bout d’une deuxième demi-vie, il en resterait quatre. Ce processus continue jusqu’à ce qu'un équilibre soit atteint. La durée d’une demi-vie peut varier d’une fraction de seconde à un milliard d’années, suivant la matière considérée.

Les rayonnements prennent la forme d’ondes électromagnétiques ou de particules à haute vitesse. Les ondes électromagnétiques sont pure énergie; elles n’ont ni masse, ni poids. Les micro-ondes et les rayons X en sont des exemples. Les particules à haute vitesse, par contre, ont une énergie et une masse. Elles comprennent les neutrons et les particules alpha et bêta, telles que celles qui sont utilisées dans les détecteurs de fumée et certains dispositifs de traitement médical. Le combustible nucléaire irradié émet les deux types de rayonnement.

#SavezVous: Qu'est-ce que le rayonnement?

Le rayonnement est un type d'énergie qui se déplace dans l'espace sous forme d'ondes électromagnétiques ou de particules à grande vitesse.

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Les rayonnements ionisants et non ionisants

Les rayonnements sont soit ionisants ou non ionisants, suivant l’effet qu’ils ont sur la matière. Les rayons ionisants ont suffisamment d’énergie pour créer des particules électriquement chargées (ions) et pour pouvoir briser les liens moléculaires ou libérer des électrons des atomes. Les rayonnements non ionisants, en revanche, libèrent de l’énergie lorsqu’ils traversent la matière, mais pas suffisamment pour perturber les liens moléculaires.

La chaleur, la lumière, les ondes radio et les micro-ondes sont des exemples de rayonnements non ionisants. Comme exemples de rayonnements ionisants, on peut citer les rayons gamma, les rayons X et les particules alpha. Les rayonnements ionisants sont émis par des matières naturelles (telles que l’uranium, le radon et le potassium), des matières d’origine humaine, telles que le Cobalt-60 utilisé pour traiter le cancer, ou des dispositifs spéciaux tels que les appareils à rayons X des dentistes.

L’exposition excessive à des rayonnements ionisants peut endommager les tissus vivants à l’échelle moléculaire. Si le processus de réparation naturel du corps ne suffit pas à contrer un niveau d’exposition donné, il pourrait en résulter une croissance incontrôlée de cellules (c.-à-d. un cancer) ou d’autres problèmes graves de santé. L’exposition peut être contrôlée par l’utilisation de barrières protectrices.

Limites d’exposition au Canada

L’exposition aux rayonnements se mesure en sieverts. Le sievert est une unité de dose qui permet d’évaluer l’incidence des rayonnements sur le corps humain. Les doses de rayonnements sont généralement mesurées en millisieverts (mSv), qui sont des millièmes de sievert.

Au Canada, la dose efficace moyenne au corps entier reçue de rayonnements naturels est approximativement de 1,8 mSv par année. La limite de dose fixée par la Commission canadienne de sûreté nucléaire pour un membre du public est de 1 mSv par année (au-delà de la dose attribuable aux rayonnements naturels). Pour les travailleurs du secteur nucléaire, la limite est de 50 mSv par année, le total ne devant pas dépasser 100 mSv au cours d’une période de cinq ans.

Les études à ce jour n’ont pu démontrer qu’une exposition inférieure à 100 mSv cause le cancer ou tout autre problème de santé. Malgré tout, une approche prudente en matière de protection contre les rayonnements a été adoptée pour les doses faibles. On présume que tous les rayonnements posent un certain danger et doivent par conséquent être limités au niveau le plus bas possible.

Les rayonnements et le combustible nucléaire irradié

Le combustible nucléaire irradié contient des nucléides radioactifs qui peuvent émettre des rayonnements ionisants sous forme de rayons gamma, de neutrons, de particules alpha et de particules bêta.

Le niveau de radioactivité du combustible nucléaire irradié est le plus élevé lorsqu'il vient d’être retiré d’un réacteur. Après 10 ans de refroidissement sur le site d’un réacteur, la radioactivité a décru de plus 99 pour cent de son niveau initial. Bien que le danger continue de décroître au fil du temps, en pratique, le combustible nucléaire irradié demeure dangereux, pour une durée essentiellement indéfinie.

Graphique de la radioactivité au fil du temps — Ceci est un graphique représentant la décroissance radioactive du combustible irradié CANDU au fil du temps. L’uranium naturel est utilisé à des fins de comparaison. Le graphique montre qu’il faudra jusqu’à 10 000 000 ans pour que la radioactivité du combustible irradié diminue au même niveau que celle de l’uranium naturel.

Le combustible nucléaire irradié contient aussi de l’uranium, qui est un élément chimique dangereux. Il contient aussi de petites quantités d’autres éléments dangereux, le mercure par exemple, qui se trouvaient initialement dans le minerai ou qui ont été produits dans le réacteur.

Comme pour les contaminants radiologiques contenus dans le combustible nucléaire irradié, le dépôt a pour objectif de confiner et d’isoler de manière sûre ces éléments chimiques dangereux. Tous les éléments chimiques dangereux sont pris en compte dans le processus de planification de la SGDN et dans les évaluations de sûreté que nous réalisons pour déterminer la sûreté à long terme du dépôt géologique en profondeur.

Protection contre une exposition dangereuse

Dans sa mise en oeuvre du plan canadien de gestion à long terme du combustible nucléaire irradié, la plus haute priorité de la SGDN est de protéger les gens et l’environnement des niveaux dangereux d’exposition à des rayonnements. Cette responsabilité concerne autant le transport du combustible nucléaire irradié que son confinement et son isolement au sein d’un dépôt géologique en profondeur. Dans les installations de surface sur le site du dépôt, le combustible nucléaire irradié sera sous confinement en tout temps pour faire en sorte que les doses de rayonnements subies par le public et les employés demeurent au niveau le plus bas qu'il soit raisonnablement possible d'atteindre et bien en dessous des limites réglementaires. Dans l’installation souterraine, une série de barrières ouvragées et naturelles contribueront ensemble à confiner et isoler le combustible nucléaire irradié.

Apprenez-en davantage sur l’engagement de la SGDN à l’égard de la sécurité et de la sûreté, ainsi que sur la surveillance réglementaire du combustible nucléaire irradié au Canada.