Radioactivité et animaux d’élevage

La radioactivité consiste en la désintégration spontanée du noyau d’un atome

Cette désintégration est à l’origine de  rayonnements ionisants : rayonnements α, b et γ.

La période radioactive est donc la durée au bout de laquelle la moitié des atomes du radionucléide initialement présents a disparu.

Modalités de contamination

-par inhalation

L’animal incorpore par inhalation les éléments radioactifs présents dans l’atmosphère (fraction négligeable, concerne surtout les gaz) ces derniers se retrouveront  à 15% dans la panse, à 25% dans les fluides corporels et à 60% dans les gaz exhalés.

-par ingestion

La voie de transfert principale de la radioactivité au cheptel est l’alimentation, à savoir l’aliment (herbe, céréales ou fourrage contaminés, organes aériens des plantes fourragères, produits stockés trop tard, transfert de radioactivité de la surface des feuilles aux graines ou aux organes de mise en réserve…) et l’eau d’abreuvement pour les adultes, ainsi que l’allaitement pour les jeunes.

Selon la nature et la forme chimique du nucléide considéré  une partie de la dose absorbée franchira la barrière gastrointestinale,  subira un cycle entéro-hépatique et se localisera au niveau de différents organes, alors que la fraction restante se trouvera éliminée rapidement.

L’absorption intestinale décroît avec l’âge, et varie selon les catégorie d’animaux ;

Il  est plus importante chez les monogastriques (porc) et les oiseaux (poule) que chez les

ruminants (vache, chèvre et mouton).

Lorsque l’incorporation se répète jour après jour, l’activité présente dans le corps de l’animal augmente, cette augmentation s’accompagnant d’une augmentation de l’activité des produits animaux. Si l’incorporation se prolonge, un état d’équilibre est atteint entre ce que l’animal ingère quotidiennement, l’activité de ses muscles ou du lait qu’il produit, et l’activité qu’il élimine par les voies naturelles

Pour l’abreuvement : eau de pluie, eau de citerne ou de mare non protégées sont plus à risque

Les fourrages à l’origine de transferts élevés : herbe en pâture, foin en cours de ramassage, coupes exposées des prairies et fourrage maïs

L’excrétion varie avec :

-l’âge : les jeunes animaux excrètent plus vite que les adultes de la même espèce ;

-le sexe : les résultats expérimentaux sont contradictoires ;

-la gestation : une femelle gestante excréterait moins rapidement qu’une femelle non gestante

-le régime alimentaire : chez les ruminants, une forte teneur de la ration en fibres augmente

l’excrétion ;

-les carences qui peuvent favoriser la rétention de certains radioéléments.

Les voies métaboliques de l’excrétion sont :

-l’excrétion sudorale qui semble négligeable ;

-l’excrétion urinaire qui est la voie prépondérante d’élimination chez les monogastriques ;

-l’excrétion fécale : essentielle chez les poly gastriques ;

-la sécrétion lactée : peu importante en quantité, mais primordiale du fait de l’alimentation lactée humaine ;

-les œufs chez les oiseaux.

Sources de contamination

Contamination  naturelle par :

-les rayonnements cosmiques, c’est-à-dire le rayonnement solaire et le rayonnement galactique,

-les rayonnements atmosphériques : activation de l’air par les neutrons cosmiques (0,02 mSv/an) et émanations gazeuses des familles radioactives naturelles (1,3 mSv).

-les rayonnements telluriques sont dus aux radionucléides primordiaux qui étaient présents lors de la formation de la terre,

b) Sources artificielles

Les sources artificielles sont assez nombreuses :

-retombées radioactives

-utilisation industrielle :

Classification des radionucléides

L’iode 131

L’iode 131 fait partie de la famille chimique des halogènes. Il domine dans les incidents et joue unrôle important dans les situations graves. Très volatile, il peut être transporté sur de longues distances(plusieurs centaines à plusieurs milliers de kilomètres) en cas d’émission accidentelle.

2. Le césium

Le césium (du latin « caesium », « bleu du ciel », nommé ainsi à cause de la couleur des raies émises lors de son analyse spectrale) fait partie des alcalins.

a) Le césium 137

Il prédomine, avec l’iode 131, en cas d’accident de réacteur. C’est lui qui pose les problèmes les plus importants à long terme.  C’est un émetteur b- : lors de sa désintégration, il donne dans 5,4% des cas directement du baryum

La radio toxicité du césium 137 est classée modérée (groupe III du tableau des normes de radio toxicité), comparable à celle du potassium naturel.

b) Le césium 134

Le césium 134 est un produit d’activation du césium 133, qui est le seul isotope stable naturel ducésium.

 Au cours de sa désintégration, il émet une particule b- d’énergie variable accompagnée de rayonnements γ.

Le césium 134 est, lui, classé dans les matières fortement radiotoxiques (groupe II).

c) Le césium 133

Le césium 133 se trouve à l’état de traces dans les règnes minéral, animal et végétal.

 Le césium ne peut pas exister à l’état élémentaire dans l’environnement ; c’est un élément pédotrope, qui tend à s’associer à toute phase solide .

Le strontium 90

Le strontium 90 accompagne très souvent le césium 137 en cas d’accident de réacteur mais est

beaucoup moins important.

Il est peu volatile, donc transporté sur de courtes distances (quelques dizaines de kilomètres) en cas d’accident. .

Il est, comme l’iode 131, classé à forte radiotoxicité au groupe II du Tableau des radiotoxicités, alors que son fils l’yttrium 90 appartient au groupe III.

chez l’animal, il se répartit essentiellement dans le squelette, plus précisément dans la moelle osseuse.

Le ruthénium 106

Les émetteurs alpha artificiels : américium 241.

Les effets de la contamination

- Les expérimentations animales ont montré que le strontium 90 est susceptible d’induire des cancers osseux et des leucémies du fait de son ostéotropisme et de sa longue période radioactive.

-passage des radionucléides dans le lair Pour les femelles laitières en phase de lactation et de libre pâture avec une décroissance dans le temps  Délais d’apparition pour atteindre l’activité maximale (animaux en libre pâture ou en stabulation

Les transferts par inhalation pouvant être négligés, la nourriture avec des produits préalablement stockés évite les transferts pour les Animaux à l’auge

Pour tous les animaux en élevage « hors sol » (porcs, volailles, agneaux précoces d’hiver nourris avec des concentrés…), les transferts directs sont pratiquement inexistants car ils reçoivent quasi exclusivement des produits préalablement stockés. .

Mesures de maîtrise en élevage

En bas de contamination :

-couper les ventilations et fermer les bâtiments de stockage

-retarder la récolte de foin tout en élevant la hauteur de fauche

-séchage et déshydratation du foin

-si contamination très élevée : destruction par enfouissement sur place des animlaux contaminés

-travail du sol : labourer en profondeur et cultiver des plantes halophytes ou des légumineuses

-amendement des sols : apports potassiques (si contamination par le césium) et/ou apports de chaux (si contamination par le strontium)

-filtrer ou boucher les aérations des citernes et des châteaux d’eau

-débrancher les descentes de toitures alimentant les citernes en eau de pluie

-poursuivre l’irrigation si elle est indispensable à la survie de la culture (irrigation par apport direct ausol)

-abreuver le cheptel de préférence avec une eau issue des nappes phréatiques, sinon distribuer l’eau après l’avoir filtrée sur des couches de sol contenant de l’argile et des matières organiques

-Dépollution des pâtures et réhabilitation des sols

On pourra retirer la couche superficielle des terres et enfouir le dépôt superficiel à une profondeur de 50 cm (cependant si cette technique diminue bien l’exposition externe, prédominante les 1ères années,

elle est décevante pour limiter les transferts alimentaires) ; labourer en profondeur et cultiver des plantes halophytes (qui utilisent l’eau salée et prennent ainsi le césium du sol) ou des légumineuses(plantes où il existe dans l’absorption racinaire une compétition entre le potassium, le césium, lecalcium et le strontium).

Un apport de chaux diminue les transferts de strontium aux végétaux et des apports potassiques limitent les transferts de césium.

-utiliser les grains de céréales  comme aliment du bétail. Vue que  Les concentrations sont plus élevées dans les enveloppes (parties minéralisées)

-retarder  la récolte de foin tout en élevant la hauteur de fauche.

- Le séchage et la déshydratation du foin permettent une réduction du niveau d’iode 131 de plus de 90% en 26 jours (une attente d’un mois réduit la contamination du foin à 6% de la valeur initiale).

-Abattage des animaux fortement contaminés seront abattus et enfouis sur place, à un endroit soigneusement choisi de façon à éviter toute contamination par drainage, par exemple en terrain non inondable.

-La crémation n’est pas indiquée car elle remet la radioactivité en suspension dans l’air).

 Une fosse profonde d’au moins trois mètres devra être creusée ; les cadavres seront éventrés pour éviter qu’ils ne gonflent, et recouverts de chaux vive.

-Dans les régions maritimes, on pourra envisager une immersion en mer, qui doit se faire loin des côtes.

-La décontamination externe des animaux se fera par arrosage avec de l’eau tiède additionnée de détergents doux ; il faudra bien entendu drainer l’eau de lavage.

 Pour la décontamination interne, on administrera des laxatifs doux afin d’accélérer l’élimination des isotopes ingérés.

-détruire le lait sur place (élimination avec le fumier ou le lisier, plus aisé qu’à la laiterie),

 mettre en quarantaine les animaux destinés à la boucherie.

-l’identification et au marquage des animaux potentiellement contaminés (marque indélébile, visible et reconnaissable).

pour  L’eau d’abreuvement

La liste suivante énumère les possibilités, par ordre de risque de contamination croissant :

-eau de source

-eau de distribution ayant pour origine la nappe phréatique

-eau de distribution ayant pour origine les eaux de surface

-eau de mare

-eau de citerne sauf si elle a été recueillie avant l’arrivée de la contamination et protégée vis-à-vis de celle-ci (débrancher les dispositifs de collecte d’eau de toitures alimentant les citernes en eau de pluie)

-eau de pluie (toujours plus dangereuse en cas d’émission atmosphérique).

L’abreuvement du cheptel doit être effectué même si l’eau n’a pas l’origine souhaitée : dans ce cas on peut la filtrer avant distribution sur des couches de sol contenant suffisamment d’argile et de matières organiques, ce qui permet de réduire l’activité de façon sensible (un facteur 100 de réduction peut être attendu.