Diagnostic radon
1 – Diagnostic radon : Synthèse
Le radon est un gaz radioactif originaire de la dégradation de l’uranium et du radium présents dans la croûte terrestre. Il est inodore et incolore.
Il est présent partout à la surface de la planète et provient surtout des sous-sols granitiques et volcaniques ainsi que de certains matériaux de construction.
Le radon se mesure grâce à un appareil appelé le dosimètre. Les niveaux d’actions fixés en France pour les bâtiments sont 400 Bq/m3 et 1 000 (Bq/m3) (Becquerel par mètre cube).
Références réglementaires : Selon l’article R1333-15 du Code de la Santé Publique , il est obligatoire de surveiller la présence de radon dans les zones géographiques où ce gaz est susceptible d’être présent en quantité importante. Les contrôles devront être effectués par des organismes agrées.
2 – Le radon
Le radon est un gaz radioactif invisible et inodore. Il est produit par la désintégration du radium, un produit de désintégration de l’uranium. Le radon émet des particules alpha et il produit plusieurs substances radioactives solides appelées produits de filiation du radon.
Le radon et les produits de filiation du radon sont présents partout dans le sol, dans l’eau et dans l’air, en quantités plus ou moins grandes. La teneur en radon est particulièrement élevée dans les régions dont le sol ou la roche sont riches en uranium.
Le radon est émis par le radium dans le sol, l’eau souterraine et les matériaux de construction. Il peut pénétrer dans l’air intérieur où il s’accumule, avec ses produits de filiation, dans les zones mal ventilées. Le radon et ses produits de filiation peuvent s’accumuler et atteindre des niveaux nocifs dans l’air des espaces confinés, par exemple les sous-sols et les vides sanitaires.
Les produits de filiation du radon sont inhalés avec l’air et ils se déposent dans les poumons. Les poumons absorbent les particules alpha émises par les produits de filiation du radon. La dose de rayonnement résultante augmente le risque de cancer du poumon.
3 – Quels sont les effets du radon sur la santé ?
Le radon est un gaz chimiquement inerte. Il ne réagit pas avec les tissus du corps. Bien qu’une partie du radon inhalé se dissolve dans les liquides organiques, la concentration résultante est tellement faible que la dose de rayonnement produite par le radon lui-même est négligeable.
Les produits de filiation du radon sont des particules solides. La plupart des produits de filiation du radon se fixent sur des particules de poussière infimes (aérosols) contenues dans l’air intérieur. Une fraction variable reste libre. Lorsque les produits de filiation du radon sont inhalés, une fraction des particules fixées et des particules libres se déposent dans les poumons. À l’intérieur des poumons, les produits de filiation du radon émettent des particules alpha qui sont absorbées dans les tissus pulmonaires avoisinants. Comme les particules alpha ne peuvent pas pénétrer à plus d’une fraction de millimètre dans le tissu, le dommage est confiné au tissu pulmonaire de la zone située à proximité immédiate.
Les produits de filiation du radon émettent aussi des particules bêta et des rayons gamma de faible intensité qui pénètrent plus profondément dans les tissus pulmonaires. Comme les particules bêta et les rayons gamma sont absorbés dans un grand volume du poumon (c.-à-d. non concentrés dans une petite zone), leurs effets nocifs sont présumés minimes.
Les personnes exposées à des concentrations élevées de radon présentent un risque accru d’être atteintes de cancer du poumon. Le degré de risque dépend de la teneur en radon de l’air et de la durée de l’exposition. D’après les estimations du Committee on the Biological Effects of Ionizing Radiation (BEIR IV, 1988), le risque à vie s’élève à 350 cas de cancer du poumon excédentaires si un million de personnes sont exposées à 1 niveau opérationnel-mois (WLM) de produits de filiation du radon. Dans un rapport récent (BEIR VI, 1999), le nombre de cas de cancer du poumon dus à l’exposition au radon dans les maisons aux États-Unis est estimé entre environ 3 000 et 32 000.
Le tabagisme accroît le risque de cancer du poumon. Les fumeurs exposés aux produits de filiation du radon présentent un plus grand risque d’être atteints d’un cancer du poumon.
4 – Uranium et radon quels points communs ?
Figure — Production du radon et des produits de filiation du radon à partir de l’uranium.
URANIUM —-> THORIUM —-> RADIUM —-> RADON —-> PRODUITS DE FILIATION DU RADON
Chaque isotope radioactif a son propre taux de décroissance, représenté par sa période radioactive. La période est le temps nécessaire pour que la moitié des atomes d’une substance radioactive se désintègrent. La période radioactive du radon est de 3,8 jours. Par conséquent, en l’absence de radium parent, l’intensité des particules alpha produites par un échantillon donné de radon diminue de moitié en 3,8 jours; elle diminue de la moitié du reste (c.-à-d. jusqu’au quart de l’intensité initiale) en 3,8 autres jours, puis jusqu’au huitième en 3,8 autres jours, et ainsi de suite. Cependant, cette décroissance ne s’observe pas à l’intérieur des bâtiments, car à mesure que l’ancien radon se désintègre, du nouveau radon est constamment produit par le radium présent dans le sol et les murs.
Les produits de filiation du radon ont des périodes très courtes, allant d’une fraction de seconde à 27 minutes. Par conséquent, les produits de filiation du radon sont présents en quantités appréciables seulement lorsque du radon est présent. Si tout le radon est éliminé, l’activité radioactive des produits de filiation du radon s’évanouit rapidement.
5 – Quelles sont les unités de mesure de la teneur en radon ?
L’unité de mesure de la teneur en produits de filiation du radon est le niveau opérationnel (WL), lequel donne une indication de l’énergie potentielle alpha par litre d’air. Un WL de produits de filiation du radon correspond à une teneur en radon d’environ 200 pCi/L dans un environnement intérieur type.
Cependant, la teneur relative en radon et en produits de filiation du radon peut varier d’un bâtiment à un autre. Dans le cas extrême, 1 WL correspond à une teneur en radon de 100 pCi/L. Cette situation est qualifiée d’équilibre complet et elle risque très peu de se produire. L’exposition professionnelle des travailleurs aux produits de filiation du radon est exprimée en niveaux opérationnels-mois (WLM).
Un niveau opérationnel-mois correspond à une exposition à une concentration moyenne de 1 WL pendant 170 heures de travail. Les résultats des mesures sont fournis dans l’une ou l’autre des unités susmentionnées. Pour comparer des données provenant de différentes sources, la table de conversion qui suit peut être utile :
1 pCi/L = 37 Bq/m3
1 m3 = 1 000 L
0,01 WL = 74 Bq/m3 = 2 pCi/L
0,02 WL = 148 Bq/m3 = 4 pCi/L
0,1 WL = 800 Bq/m3 = 20 pCi/L
Le document « Grandeurs et unités de rayonnement ionisant » contient des renseignements plus détaillés sur les unités de rayonnement ionisant.
6 – Comment le radon entre-t-il dans les bâtiments ?
La présence d’uranium dans le sol et la roche donne une bonne indication des endroits où du radium et du radon peuvent être présents. Comme le radon est un gaz, une partie du radon produit dans le sol peut s’infiltrer dans les bâtiments. Le reste est piégé dans le sol. Dans l’air, le radon se désintègre en produits de filiation du radon, qui sont des solides et se retrouvent dans l’air des bâtiments sous forme de fines particules.
La teneur de l’air intérieur en radon et en produits de filiation dépend des facteurs suivants :
• la quantité de radium dans le sol;
• la facilité avec laquelle le radon produit par ce radium peut se propager dans le sol et dans les murs des bâtiments, à partir desquels il peut se mélanger à l’air intérieur.
Étant donné que le radon est un gaz, les variations de pression atmosphérique influent aussi sur son taux d’émission à partir du sol et sur son taux d’accumulation dans l’air des bâtiments.
Le plancher et les murs en béton des sous-sols ralentissent l’infiltration, dans les bâtiments, du radon contenu dans le sol. Cependant, les fissures dans le plancher, les jonctions dalle/mur et la tuyauterie d’évacuation permettent au radon de s’infiltrer dans un bâtiment.
Les teneurs en radon à l’intérieur des bâtiments sont presque toujours plus élevées que les teneurs à l’extérieur. Une fois qu’il a pénétré dans un bâtiment, le radon ne peut pas s’échapper facilement. Les bâtiments étanches construits dans le but de conserver l’énergie laissent moins entrer l’air extérieur, ce qui aggrave la situation. Les teneurs en radon sont généralement les plus élevées dans les caves et les sous-sols, car ces endroits sont ceux qui se trouvent le plus près de la source et ils sont habituellement mal ventilés.
7 – Comment les teneurs en radon sont-elles mesurées ?
Techniques d’échantillonnage de l’air
• Les échantillons d’air sont recueillis à des points définis. Ils sont ramenés au laboratoire, où on mesure le rayonnement produit dans un litre d’air. Cette méthode donne une teneur ponctuelle instantanée. Elle ne donne pas une teneur moyenne vraie pour des endroits où la teneur en radon varie d’un jour à l’autre ou même au cours d’une journée.
• Un contenant renfermant du charbon actif est exposé à l’air au point d’échantillonnage pendant quelques jours. Le charbon actif absorbe le radon de l’air. L’échantillon est ramené au laboratoire, où on mesure la quantité de substance radioactive absorbée. Cette méthode peu coûteuse donne une teneur moyenne en radon pour la période pendant laquelle l’échantillonneur a été exposé à l’air.
• Un instrument électronique appelé appareil de mesure du niveau opérationnel est placé au point de mesure. Les appareils de mesure du niveau opérationnel fournissent des indications instantanément. Ils conviennent très bien à l’évaluation de l’efficacité des méthodes de contrôle visant à réduire les teneurs en radon à l’intérieur des bâtiments.
Dosimétrie alpha
• Le dosimètre à gravure de traces de radon est le dispositif de surveillance à long terme le moins coûteux qui soit pour le rayonnement alpha produit par le radon et les produits de filiation du radon. Il comprend un morceau de plastique placé dans une petite boîte. Les particules alpha qui frappent le plastique laissent des traces de dommage. On mesure l’intensité en comptant ces traces. Les dosimètres à gravure de traces sont faciles à utiliser. Ils donnent une indication de l’exposition moyenne pendant la durée de l’exposition, laquelle peut aller de plusieurs jours à plusieurs mois.
8 – Que puis-je faire pour réduire les teneurs en radon ?
• réduction de l’infiltration dans le bâtiment du radon provenant du sol;
• augmentation de la ventilation dans les sous-sols et autres espaces confinés dans lesquels le radon s’accumule.
L’augmentation de la ventilation réduit les teneurs en radon à l’intérieur des bâtiments. Ouvrir une fenêtre peut améliorer radicalement la situation. La teneur en radon est plus faible lorsque l’air intérieur peut s’échapper et que de l’air frais peut entrer dans le bâtiment.
Le calfeutrage et l’obturation des fissures et des trous des planchers et des murs des sous-sols contribuent à empêcher l’infiltration dans le bâtiment du radon contenu dans le sol. L’application de peinture sur les planchers et les murs des sous-sols contribue aussi à améliorer la situation. Les peintures époxy sont les plus efficaces pour réduire l’infiltration de radon. En général, deux couches de peinture ou plus, ou de la peinture avec un obturant, sont nécessaires pour obturer adéquatement les pores. Des feuilles de polyéthylène constituent une barrière efficace contre l’infiltration de radon.
Comme un traitement approprié des surfaces réduit l’infiltration du radon, la teneur en radon augmente dans les briques, les dalles, les planchers et les zones non peintes. Enfoncer des clous et des crochets dans un mur traité permet une plus grande infiltration du radon.
Dans les cas où les teneurs en radon sont élevées parce que des résidus de traitement de l’uranium ont été utilisés comme remblai, il peut être nécessaire de remplacer le remblai. D’autre part, on pourrait réduire la teneur en radon jusqu’à un niveau acceptable en recouvrant la surface de la fondation du bâtiment. Recouvrir les murs de plâtre ou de papier peint ne réduit pas l’infiltration de radon.
La réduction de la teneur en produits de filiation du radon obtenue par filtration d’air peut atteindre 90 pour cent. La majorité des produits de filiation du radon sont fixés à des particules en suspension dans l’air à l’intérieur du bâtiment. L’extraction des particules par filtration d’air contribue à réduire la teneur de l’air en produits de filiation du radon.
9 – Méthodologie
Nous réalisons ce dépistage grâce à des dosimètres Radon de type RADFILM-115 qui sont disposé à 1.50 m de hauteur du sol.
Ces dosimètres sont laissés en place pour une durée minimum de 2 mois. Le nombre de dosimètre est en fonction du type de bâtiments et du nombre de pièces.
Ce mesurage d’activité volumique est réaliser entre le 15 septembre de l’année en cours et le 30 avril de l’année suivant.
Une fois retirées et après analyse des dosimètres nous pouvons définir une valeur moyenne de concentration de Radon dans la pièce ou la zone homogène.
La phase de dépistage, par comparaison de la valeur moyenne annuelle de l’activité volumique en Radon dans le bâtiment aux valeurs d’intérêts, permet de situer le niveau de l’intervention à effectuer dans le bâtiment.
Un rapport de dépistage conforme à la Norme NF M 60-771 est alors réaliser .Si la valeur est supérieur à 400 Bq/m³ des mesures complémentaires décrites dans la phase 2 de notre méthodologie sont nécessaires.
2ème ETAPE : le diagnostic Radon
Ces mesures de Radon complémentaire sont recommandées si le résultat du mesurage au cours du dépistage lors de la 1ère Etape sont supérieur au seuil réglementaire de 400 Bq/m³ d’air.
Ce diagnostic permet de préciser et de déterminer les sources de productions et les voies de pénétration du Radon dans le bâtiment.
Nous réalisons ce diagnostic en effectuant une cartographie complète du bâtiment ainsi bien intérieurement qu’extérieurement, nous permettant dans un premier temps de réaliser un examen visuel du bâtiment afin de connaître et de répertoriés les différentes voies de pénétration du Radon.
Puis nous réalisons à l’aide d’un appareil de mesure en continu l’activité volumique en Radon dans l’air à partir d’un sol, d’une fissure apparente ou de toute voie de pénétration précédemment répertoriée.
Dans cette étape et en fonction des résultats obtenus, certains volume en pièce peuvent faire l’objet de mesures en continu sur plusieurs sources, pour confirmer les résultats obtenus.
Une fois toutes ces mesures complémentaires ont été réalisées, nous établissons dans notre rapport, les mesures ou les travaux à entreprendre afin de faire baisser sous de seuil réglementaire la concentration volumique de Radon dans le bâtiment.
Quand les travaux préconisés sont réalisés, nous effectuons de nouvelle mesure afin de voir si le seuil réglementaire n’est plus atteint.
Le diagnostic complémentaire est réalisé conformément à la Norme NF M 60-771.