La radioactivité naturelle en France cartographiée

Dans notre quotidien, nous sommes entourés par de nombreux types de rayonnements. Parmi les plus importants il y a les ionisants, libérés par les atomes radioactifs sous forme de photons (rayons gamma) ou de particules (électrons ou noyaux d’hélium). Nous sommes ainsi continuellement exposés à des sources naturelles de rayonnements ionisants provenant des roches, du sol, de l’eau, de l’air, des produits consommés (végétaux et animaux) et de l’espace. Le risque sanitaire principal est causé par l’exposition au radon, un gaz radioactif provenant de la désintégration du radium, lui-même issu de la désintégration de l’uranium, naturellement présent dans les sols et les roches. Ce gaz peut pénétrer et s’accumuler dans les bâtiments, particulièrement si ils ne sont pas assez ventilés, auquel nous seront donc plus fortement exposés. Une fois inhalé, il se désagrège en formant des descendants solides qui peuvent se déposer le long des voies respiratoires et en causer leur irradiation. De nombreuses études épidémiologiques menées ces dernières années montrent une élévation du risque de cancer du poumon avec l'exposition cumulée au radon et à ses descendants radioactifs.

Les derniers résultats obtenus montrent que ce risque existe à la fois chez les fumeurs et chez les non-fumeurs. En France, ce serait la cause de 1 200 à 3 000 décès sur les 25 000 dus au cancer du poumon constatés annuellement. Ainsi la connaissance de la distribution de l’uranium dans le milieu naturel est de première importance pour quantifier l’émission de radon.

Ce travail de recherche a donc eu pour objectif d’établir une carte synthétique des teneurs en uranium contenues dans toutes les roches en France métropolitaine. Quelques cartes fragmentaires avaient auparavant été créées, pour la Bourgogne et la Bretagne méridionale notamment. Pour réaliser cette synthèse, la concentration moyenne d’uranium contenue dans les roches a été estimée pour chaque unité géologique définie dans la carte éditée par le Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) à l’échelle du 1 millionième. La géologie de la France est très complexe et présente une grande variété de roches d’origine magmatique, sédimentaires ou métamorphiques de composition et d’âges différents. Les données existantes sur les teneurs en uranium de ces roches étaient dispersées dans différentes publications et autres bases de données. Aucune analyse critique de ces données quant à leur représentativité pour chaque type de lithologie dans les différentes régions de France n’était disponible.

Pour les roches magmatiques, lithologie la plus riche en uranium, les teneurs ont été déterminée en prenant en compte leur nature (volcanique ou plutonique), leur typologie, déterminée à partir de l’interprétation des données géochimiques existantes, et la nature des supports minéralogiques de l’uranium (les teneurs mesurées pouvant être minorées dans l’analyse de roches provenant de la surface en fonction de la lixiviabilité des phases minérales incorporant l’uranium).Lorsque les données n’étaient pas disponibles ou insuffisantes, la teneur en uranium des unités a été estimée à partir de résultats obtenus pour des lithologies similaires et d'âge semblable provenant d'autres régions. Cette première estimation a ensuite été améliorée grâce à des informations supplémentaires, comme la prise en compte de certains types de roches sédimentaires particulièrement riches en uranium mais ne figurant pas sur la carte géologique à cause de son échelle. L’existence d'exploitations de mines d’uranium, de charbon et de lignite qui accroissent localement les teneurs en uranium ont aussi été prises en compte. Puis, les unités de la carte géologique de France ont été classées en cinq catégories sur la base de leur teneur moyenne en uranium.

Ce travail de recherche a donc permis à l’IRSN d’établir une carte du potentiel radon d’origine géologique en France. Ces résultats sont également utilisés pour étudier et modéliser le transfert de radon des roches et des sols vers la surface et plus particulièrement à l'interface sol-bâtiment. Ils servent aussi aux études épidémiologiques sur le risque sanitaire associé à l’exposition à la radioactivité naturelle.
Les conclusions de ces recherches permettent également d’avoir plus d’informations sur le bruit de fond radioactif naturel, utiles notamment dans la gestion des sols pollués et de l’impact des anciennes mines d’uranium sur l’environnement.