Dans cet article, nous allons aborder une règle pratique liée à la décroissance radioactive naturelle des atomes et comment elle conditionne la durée de confinement en cas de libération (accidentelle ou pas) dans l’atmosphère de contaminants radioactifs.
La loi de décroissance radioactive est une loi fondamentale de la radioactivité. Quand un noyau excité (avec un “trop plein” d’énergie), il tend à se stabiliser en émettant une particule alpha* ou un électron bêta*. C’est ainsi que par désintégrations successives et émission de particules, le radium-226 devient du radon-222 puis du Polonium-218 pour finalement atteindre le plomb-206 qui est stable.
* Particule Alpha (α) : un noyau d’hélium, composé de 2 protons et 2 neutrons avec une charge électrique positive.
** Particule Bêta (β) : soit un électron (bêta moins, β⁻) soit un positron (bêta plus, β⁺), émis lors de la transformation d’un neutron en proton ou l’inverse dans le noyau d’un atome.
De ce fait, le nombre d’atomes de l’espèce radioactive diminue inexorablement. Il en va de même du nombre de désintégrations par seconde, que l’on appelle activité de la source radioactive, et du nombre de rayonnements émis. Nombre d’atomes radioactifs, nombre de désintégrations, nombre de rayonnements émis marchent de concert. Ils décroissent de la même façon.
En cas d’explosion nucléaire, la règle des 7 heures est une approximation simple utilisée pour estimer la diminution de la radioactivité due aux retombées radioactives au fil du temps. Elle repose sur une règle empirique liée à la décroissance radioactive des particules émises lors d’une explosion nucléaire, comme les isotopes à courte et moyenne durée de vie présents dans les retombées.
Voici comment ça fonctionne : après une explosion nucléaire, le niveau de radioactivité décroît rapidement dans les premières heures et jours, suivant une loi approximative appelée la “règle des 7″. Selon cette règle, pour chaque facteur de 7 dans le temps écoulé, l’intensité de la radioactivité diminue d’un facteur de 10. Cela signifie que plus le temps passe, moins les radiations sont intenses, mais cette diminution n’est pas linéaire – elle suit une courbe exponentielle.
Explication détaillée de la règle des 7 heures
1 heure après l’explosion : Supposons que le niveau de radioactivité soit à 1000 unités (une valeur arbitraire pour l’exemple). Dans ce cas :
- 7 heures après l’explosion (1 × 7), la radioactivité tombe à environ 100 unités, soit 1/10e du niveau initial
- 49 heures après l’explosion (7 × 7), elle diminue encore d’un facteur 10, tombant à environ 10 unités
- 343 heures après l’explosion (49 × 7, soit environ 14 jours), elle chute à environ 1 unité
Pourquoi cette règle des 7 heures ?
Cette approximation vient du fait que les retombées radioactives contiennent un mélange d’isotopes qui se désintègrent à des vitesses différentes. Les plus dangereux, comme l’iode-131 ou le césium-137, ont des demi-vies*** variées, mais dans les premiers jours, la décroissance globale suit cette tendance exponentielle. Après 7 heures, les isotopes à vie très courte ont déjà largement disparu, réduisant l’intensité globale.
*** Le nombre d’éléments radioactifs décroît selon une loi exponentielle. Il est divisée par deux, chaque fois qu’un laps de temps caractéristique de l’espèce radioactive, appelé « période » ou « demi-vie » s’écoule. La demi-vie d’un atome, c’est donc le temps qu’il faut pour que la moitié des atomes radioactifs d’un échantillon se désintègrent.
Limites de la règle des 7 heures
Elle est valable principalement pour les premières heures et jours après l’explosion, quand les retombées sont les plus intenses. Elle ne prend pas en compte l’importance des vents/pluie dans la dissémination des contaminants ou la nature exacte de l’explosion (arme nucléaire, accident de réacteur).
Après environ deux semaines, la décroissance ralentit, car les isotopes à plus longue demi-vie dominent. La règle des 7 heures donne une idée générale. En cas d’événement impliquant la libération de contaminants radioactifs, mettez-vous à l’abri pendant un minimum de 7 heures, et idéalement 72 heures ou plus car le risque d’exposition aux radiations diminuera drastiquement et vous augmenterait vos chances de survie en cas d’attaque nucléaire.
C’est une règle pratique à retenir même si elle reste une simplification. Respecter le principe temps/distance/écran, restez abrité dans un bunker ou loin des retombées dans une pièce équipée d’un système de filtration NRBC, reste la priorité absolue.
