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 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 ou 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 se déposent dans les poumons. Les poumons absorbent les particules alpha émises par les produits de filiation du radon. La dose de rayonnement qui en résulte augmente le risque de cancer du poumon.

L'inhalation des produits de filiation du radon accroît le risque de cancer du poumon. Le lien établi entre la teneur de l'air en produits de filiation du radon et le risque de cancer du poumon est fondé principalement sur les données d'une étude de la mortalité par cancer du poumon chez les travailleurs de mines d'uranium et d'autres travailleurs exposés à des niveaux très élevés de produits de filiation du radon.

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) présentes dans l'air intérieur; seule une certaine fraction reste libre. Lorsque les produits de filiation du radon sont inhalés, une fraction des particules fixées et des particules libres se dépose dans les poumons, où 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, les lésions sont limitées au tissu pulmonaire directement exposé aux particules.

Les produits de filiation du radon émettent aussi des particules bêta et des rayons gamma de faible intensité, qui pénètrent plus profondément dans le tissu pulmonaire. Comme l'absorption des particules bêta et des rayons gamma dans les poumons se fait dans un grand volume (et non sur une faible surface), on croit que les effets nocifs sont minimes.

Les personnes exposées à des concentrations élevées de radon présentent un risque accru 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. En 1999, BEIR VI a indiqué le nombre de cas de cancer du poumon dus à l'exposition au radon dans les maisons aux États-Unis se situerait entre 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.

La figure qui suit montre la chaîne de désintégration radioactive qui mène au radon et aux produits de filiation du radon:

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 désintégration, représenté par sa période radioactive. Il s'agit du temps nécessaire pour que la moitié des atomes d'une substance radioactive se désintègre. 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 radioactives très courtes, allant d'une fraction de seconde à 27 minutes. Par conséquent, ils ne sont présents en quantités appréciables qu'en présence de radon. Si tout le radon est éliminé, l'activité radioactive des produits de filiation du radon s'évanouit rapidement.

La teneur en radon de l'air est mesurée en picocuries par litre (pCi/L) ou en becquerels par mètre cube (Bq/m³). Un Bq correspond à une désintégration par seconde. Un pCi/L correspond à 37 Bq/m³.

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 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, on peut utiliser la table de conversion suivante :

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.

Le radium présent dans le sol juste au-dessous d'un bâtiment constitue normalement la principale source de radon à l'intérieur. L'eau souterraine et les matériaux de construction sont des sources moins importantes de radium.

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 qu'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.

Au Canada, la Commission canadienne de sûreté nucléaire (CCSN), autrefois la Commission de contrôle de l'énergie atomique (CCEA), fixe les limites d'exposition au rayonnement. Elle fournit deux types de limites d'exposition : une pour les personnes exposées en milieu de travail et une pour le grand public. La limite d'exposition annuelle en milieu de travail est de 4 WLM. La limite d'exposition annuelle du grand public est de 70 Bq/m³. Dans les maisons et les autres milieux non professionnels, la teneur moyenne maximale admissible sur une base annuelle en produits de filiation du radon résultant de l'exploitation d'une installation nucléaire est de 0,02 WL (teneur en radon de 148 Bq/m³).

Au Canada, il n'existe pas de norme régissant la concentration de radon admissible dans les maisons ou dans les immeubles publics (écoles, hôpitaux, centres de santé et centres de détention). Cependant, Santé Canada et ses partenaires (2007) ont élaboré des lignes directrices qui indiquent quand des mesures correctives doivent être prises.

« Il faut prendre des mesures correctives lorsque la concentration moyenne annuelle de radon dépasse les 200 Bq/m³ dans les aires normalement occupées d'une maison.

Plus les concentrations de radon sont élevées, plus il faut agir rapidement.

Lorsque les mesures correctives sont prises, la teneur en radon doit être réduite au niveau le plus bas possible (par des méthodes abordables).

Lors de la construction d'une maison, il faut utiliser des techniques permettant de réduire au minimum la pénétration du radon pour en faciliter l'élimination après coup, le cas échéant. »

Puisque toute concentration de radon pose des risques, Santé Canada suggère également aux propriétaires de réduire le niveau d'exposition peu importe la concentration détectée. Voici quelques mesures qui permettent de réduire la concentration de radon dans une maison :

• Rénover les planchers de sous sol, surtout s'ils sont en terre battue.
• Sceller les fissures et les ouvertures dans les murs et les planchers, ainsi qu'autour des tuyaux et des drains.
• Aérer le faux plancher du sous sol.

(Source : Santé Canada, 2007. Radon : votre santé et vous)

La valeur limite d'exposition (TLV®), ou limite d'exposition en milieu de travail, établie par l'American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH®) est de 4 unités alpha-mois (WLM).

Au Canada, les effets du rayonnement naturel sur la santé sont de compétence provinciale. Les Canadiens qui craignent une exposition possible aux produits de filiation du radon devraient communiquer avec le bureau local de leur gouvernement provincial pour obtenir de plus amples renseignements.

Il existe peu de données sur les teneurs en radon dans les bâtiments au Canada. Un ensemble de résultats de mesures de la teneur en radon dans les bâtiments au Canada a été publié en 1980, à la suite d'une étude sur le radon dans les maisons privées menée à la grandeur du pays. L'étude a montré que, dans une petite fraction des maisons, la teneur en produits de filiation du radon dépassait 0,02 WL. Le tableau qui suit, dans lequel les résultats sont présentés sous forme sommaire, montre que les teneurs variaient d'une région à l'autre et même d'une maison à l'autre. En général, l'étude montrait que les teneurs en radon étaient plus élevées lorsque les taux de renouvellement d'air étaient faibles. Une étude menée au Royaume-Uni a montré des degrés variables de teneurs en radon élevées dans des bureaux et des milieux de travail similaires situés dans des régions dont les maisons présentaient des teneurs en radon élevées.

Les teneurs en radon dans les bâtiments sont mesurées par échantillonnage de l'air et par dosimétrie alpha à l'aide de dosimètres à gravure de traces de radon. Un certain nombre d'entreprises fabriquent et vendent des instruments de mesure. Puisque les niveaux de radon varie beaucoup de jour en jour, Santé Canada recommande un échantillonage à longe terme (3 à 12 mois) pour recevoir une lecture plus précise.

Techniques d'échantillonnage de l'air

Les échantillons d'air sont recueillis en des points précis, puis rapportés au laboratoire, où l'on mesure le rayonnement produit dans un litre d'air. Cette méthode permet d'obtenir une teneur ponctuelle instantanée. Elle ne donne pas la teneur moyenne réelle 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 présent dans l'air. L'échantillon est rapporté au laboratoire, où l'on mesure la quantité de substance radioactive absorbée. Cette méthode peu coûteuse indique la 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. Ce type d'appareil fournit des indications instantanément. Il convient 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 morceau de plastique l'endommagent et laissent des traces. On mesure l'intensité du rayonnement 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.

Pour réduire les teneurs en radon à l'intérieur des bâtiments, on a notamment recours aux moyens habituels suivants :

• 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. Il suffit d'ouvrir une fenêtre pour améliorer considérablement la situation. La teneur en radon est plus faible lorsque l'air intérieur peut s'échapper et que de l'air frais peut pénétrer 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 accompagnée d'un produit de scellement, 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. Le fait d'enfoncer des clous et des crochets dans un mur traité favorise l'infiltration du radon.

Lorsque 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. On pourrait également réduire la teneur en radon 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.