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Dossier

Les substances radioactives dans les objets patrimoniaux

Comportement à adopter, solutions et actions possibles
Marion Daval

Résumés

Sans odeur, ni bruit, ni forme physique particulière, la présence de substances radioactives dans les objets de collection est difficilement détectable. La gestion de ce patrimoine particulier tant au niveau pratique que juridique est de ce fait délicate. La peur liée à leur nocivité et l’ignorance des solutions de gestion poussent souvent à mettre de côté ces objets alors qu’ils sont emblématiques du début du XXe siècle. Dans le but de mieux appréhender ce patrimoine, l'étude est articulée autour de trois axes principaux : l'identification des objets radioactifs, l'évaluation de leur dangerosité et la gestion de ces collections par des actions préventives ou curatives.

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Texte intégral

Introduction

1En ce début du XXIe siècle, le mot radioactivité ne laisse pas indifférent. Avec son trèfle noir sur fond jaune reconnaissable, elle fait souvent peur, car suggère d’un danger qui ne se voit pas ni ne s’entend ou ne se sent, caractéristiques propres à très peu de substances toxiques. Associée à d’autres termes comme nucléaire et atomique, elle peut être synonyme de destruction (bombes atomiques) et de maladie (cancers et malformations). Pourtant sa découverte a fait bénéficier de nombreux domaines tels que la médecine, l’industrie, l’énergie, la science, ou encore dans le domaine du patrimoine, le phénomène de radioactivité ayant permis une amélioration des techniques d’analyse, comme la datation au carbone 14.

2Les substances radioactives sont utilisées depuis plus d’un siècle et peuvent de ce fait se retrouver dans bon nombre d’objets de collection. Ce patrimoine particulier n’est pas toujours facile à gérer, la présence de substances radioactives n’étant pas forcément soupçonnée et ne pouvant être formellement détectée sans instrument de mesure. De plus, lorsqu’elle est décelée (ou même seulement soupçonnée), le personnel de musée n’a pas forcément les connaissances et l’expérience nécessaires pour entreprendre sereinement des actions de conservation-restauration.

3Partant de cette constatation, notre étude s’interroge sur la part de ce patrimoine dans les musées et s’articule autour de quatre questions :

  • Quels sont les objets radioactifs susceptibles de faire partie des collections d'un musée et comment les identifier ?

  • Que dit la loi sur la possession et la gestion de ces objets ? Comment se situe le musée par rapport aux textes de réglementation ?

  • Comment évaluer la dangerosité de ces objets et comment les gérer ?

  • Y a-t-il des traitements possibles pour réduire le danger ?

Les musées et la radioactivité

Quels sont les musées concernés ?

4Il est très rare de rencontrer une collection thématique sur la radioactivité. Ces objets se retrouvent plus souvent dans des ensembles techniques chronologiques ou comme éléments insolites dans des lots historiques. Ils peuvent être rassemblés en deux grandes familles: les collections ciblées techniques, médicales, scientifiques, horlogères et militaires pour lesquelles la matière radioactive peut se trouver sur des pièces précises et souvent connues ; et les collections historiques et ethnographiques dans lesquelles la matière radioactive n’est souvent pas soupçonnée.

  • 1  http://www.museums.ch

5Il est difficile d’évaluer la probabilité qu’un musée possède au moins un objet radioactif, mais il est possible de donner une estimation du nombre de musées suisses potentiellement concernés par la problématique de la radioactivité. En se servant de la base de données Museums.ch1 pour avoir un bref aperçu de tous les musées répertoriés, on dénombre 554 institutions muséales sur 1077 susceptibles de posséder au moins un objet radioactif dans leurs collections et 83 ont une plus grande probabilité encore.

Fig. 1  Proportion des musées suisses susceptibles d'abriter un objet radioactif

Fig. 1  Proportion des musées suisses susceptibles d'abriter un objet radioactif

©HECR Arc, M. Daval

Quelles sont les lois de radioprotection qui s'appliquent aux musées ?

  • 2  Cette étude ne s'est portée que sur la législation suisse. Cependant, il y a une volonté au niveau (...)

6Dans un cadre muséal2, quatre textes sont importants :

    • 3  La législation internationale peut être consultée sur le site de l'Agence International de l'Energ (...)

    La loi sur la radioprotection (LRaP) du 22 mars 1991 et l'ordonnance sur la radioprotection (ORaP) du 22 juin 1994. Ces deux textes sont spécifiques à la Suisse3.

  • L'ordonnance relative au transport des marchandises dangereuses par route (SDR) du 29 novembre 2002 et l'accord européen relatif au transport international des marchandises dangereuses par route (ADR) du 1er janvier 2011. Cette ordonnance s'applique au niveau européen.

7Les deux institutions de radioprotection chargées d'appliquer ces textes en Suisse sont l'Office fédéral de la santé publique (OFSP) et la Caisse National Suisse d'Accidents (SUVA).

  • 4  Les textes de références peuvent être consultés en ligne. Voir la bibliographie pour les adresses (...)

8Il serait trop long ici de détailler toutes les lois qui concernent les musées4. Les procédures détaillées dans cet article se basent essentiellement sur l'ORaP. Trois éléments importants sont à retenir de ces textes :

La dose annuelle moyenne

  • 5  Le Sievert (Sv) est l'unité de mesure d'un rayonnement radioactif. Il exprime l'énergie déposée pa (...)

9La radioactivité se trouve à l'état naturel et nous sommes constamment irradiés. Chaque année, la dose annuelle moyenne reçue par la population suisse est de 5.5 mSv5. L'ORaP a établi que la population ne travaillant pas avec les substances radioactives (comme le personnel de musée) ne peut pas être exposée à 1 mSv en plus de cette dose annuelle. Les travailleurs spécialisés en radioactivité sont suivis par un service de dosimétrie et sont soumis à une limite annuelle de 20 mSV.

La définition légale de la radioactivité

  • 6  Le radionucléide est un noyau d'atome instable qui est à l'origine de la radioactivité.

10Une matière radioactive est définie selon son radionucléide6 et son activité. Deux limites ont été posées par l'ORaP en se basant sur cette activité :

    • 7  Selon l'article 2 de l'ORaP. Ceci n'est pas valable pour, par exemple, la législation française. C (...)

    La limite d'exemption (LE): Chaque radionucléide a une activité définie par unité de masse. Si l’activité de la matière soupçonnée est au-dessus de cette limite, elle est considérée comme radioactive et sa manipulation est réglementée par l'ORaP. En dessous de cette limite, la matière n'est pas considérée comme radioactive et n'entre pas dans la réglementation. Elle est alors dite exemptée7.

  • La limite d'autorisation (LA): Si une matière dépasse l'activité de la LA fixée pour chaque radionucléide, il est alors nécessaire de détenir une autorisation de l'OFSP pour la conserver. Si elle se trouve en dessous de la LA, mais au-dessus de la LE, elle est dite exceptée.

Les autorisations de manipulation

11Si les matières radioactives sont exemptées, aucune autorisation n'est nécessaire pour les manipuler. Si elles sont exceptées ou si leur activité dépasse la LA, seule une personne formée aux principes de radioprotection peut les manipuler tel qu'il est mentionné à l'art.10 de l'ORaP. À cela, il faut ajouter que l'utilisation normale d'un objet radioactif non défectueux (comme le port d'une montre aux aiguilles radioactives) est tout à fait autorisée.

L’identification des objets radioactifs

12Dès le début du XXe siècle, ces substances radioactives furent intégrées dans des objets scientifiques, techniques ou du quotidien. Aujourd’hui, ils peuvent se retrouver dans les collections muséales sans qu’aucun signe particulier n’indique la présence de ces substances et seul un appareillage adéquat permettrait de le certifier. Elles peuvent toutefois être soupçonnées grâce à une connaissance historique de ces objets.

Les objets radioactifs

13Les types d’objets décrits ci-dessous ne représentent pas une liste exhaustive, mais sont en revanche les plus susceptibles de se trouver dans un musée.

Les objets luminescents

14La luminescence spontanée des sels de radium a très vite intéressé certaines industries. Ils peuvent être mélangés à certaines substances qui seront, de fait, irradiées, comme le sulfure de zinc, les rendant fluorescents pendant plusieurs dizaines d’années. Cette substance lumineuse a été utilisée pour rendre visible pendant la nuit les aiguilles de montres, mais aussi des cadrans des instruments d’avion et de voiture, des boussoles, des panneaux de signalisation, des objets religieux, des yeux de poupées, des leurres de pêche, et tout autre objet luminescent.

 Fig. 2 Radioluminescence

 Fig. 2 Radioluminescence

De gauche à droite : Hameçon radioluminesent "Glowbody"; Panneau militaire radioluminescent; Cadran d'horloge radioluminescent ; Cadran radioluminescent d'un voltmètre.

©Oak Ridge Associated Universities, 1999.

15Indice d’identification : Un objet radioluminescent brille pendant plus de 24h dans une enceinte privée de lumière. Si l’objet date d’avant 1960, la peinture peut être à base de radium. S’il date d’avant 1990, il peut s’agir de tritium. Après 1990, il peut s’agir de capsule de gaz de tritium jugé inoffensif.

Les objets médicaux

  • 8  L’ensemble des instruments radioactifs médicaux sont appelés des orum (objets au radium à usage mé (...)
  • 9  Cosset, 2011, p.37-40.

16Dès la découverte du radium par Pierre et Marie Curie, la curiethérapie s’est développée. Elle consiste à brûler les cellules malades par application d’une source radioactive sur ou à l’intérieur de la tumeur. Les instruments8 utilisés étaient des petits sacs, des tubes en verre ou des aiguilles (seuls instruments où il était possible de doser la quantité) dans lesquels étaient placés des sels de radium. Des vernis et des peintures au radium étaient également utilisés pour induire des applicateurs utilisés notamment en gynécologie. Pour manipuler ces outils, le personnel, constamment irradié, utilisait des pinces. Avec la découverte des radionucléides artificiels, le radium a progressivement été remplacé par d’autres substances (comme le césium 137, l’iridium 192 ou les grains d’iode 125) aussi efficaces, mais moins dangereuses. L’appareil ayant ouvert la voie à la radiothérapie est la bombe au radium développée en 1930. Le caisson blindé de plomb était chargé de radium et le faisceau de rayonnement était « contrôlé » par une ouverture modulable. Le radium fut également remplacé dans les années 1950-1960 par le cobalt 60.9

Fig. 3 Objet médical

Fig. 3 Objet médical

Bombe au radium, 1930.

© Musée Curie, Institut Curie.

17Indice d’identification : Les aiguilles, tubes, plaques ou pinces doivent attirer l’attention, car peuvent avoir contenu ou être contaminés par du radium 226. Les appareils médicaux datant d'après 1960 peuvent contenir une source radioactive, mais elle est scellée et indiquée. S’il s’agit d’appareils à rayonnement ou d’inhalation d’avant 1960, il y a une plus grande probabilité qu’ils contiennent une source radioactive (radium 226 ou cobalt 60) non ou mal scellée et sans indication. La présence de substances radioactives doit être certifiée avec un appareil adapté.

Les objets techniques et scientifiques

  • 10  Fortier, 1923, p.371.
  • 11  Appelé PARAD (Paratonnerre Radioactif)
  • 12  Inventaire national des paratonnerres radioactifs [en ligne]
  • 13  ASN, 2010, p.282.

18De nombreuses substances radioactives ont été utilisées pour optimiser des appareils scientifiques et techniques. Cependant, une grande différence peut être notée entre les deux. Dans le premier cas, les substances radioactives contenues sont en majorité signalées et scellées. Alors que dans le deuxième, elles sont souvent insoupçonnées et non scellées. De plus, certaines théories ont poussé à leur utilisation alors qu’elles étaient inutiles (comme celle certifiant que le radium attire la foudre10). Les substances radioactives sont très souvent liées à des composants électriques. Il est possible d’en retrouver notamment dans des paratonnerres11 (radium 226) dès 191412 et des détecteurs de fumée (américium 241, plutonium 238, nickel 63 et krypton 85) depuis 1935. Si les premiers sont interdits13 et font l’objet d’une campagne active de démantèlement, ce n’est pas le cas des seconds qui, bien qu’interdits de vente, sont encore en utilisation dans de nombreux bâtiments.

  • 14  Briggs, 2002 [en ligne]

19Un tout autre type d’objet technique comportant un élément radioactif consiste en certaines lentilles d’appareil photographique. Le thorium 232 est ajouté au verre pour augmenter l’indice de réfraction avec une faible dispersion. Produites de 1930 à 1970,14 mais surtout utilisées pendant la Deuxième Guerre mondiale, les lentilles Aero-Ektar équipaient des appareils photographiques destinés à la reconnaissance aérienne.

 Fig. 4 Objet technique

 Fig. 4 Objet technique

Lentille Aero Ektar.

© De Vries, 2006.

20Indice d’identification : Les tableaux électriques, les paratonnerres et les détecteurs d’incendie doivent attirer l’attention et être manipulés avec prudence. Les substances radioactives les plus rencontrées sont le radium 226 et l’américium 241. Pour les appareils photographiques, s’ils datent entre 1930 et 1970 et que leur lentille est brune, il y a une grande probabilité qu’elle contienne du thorium 232.

Les objets du quotidien

21Les objets du quotidien contenant des substances radioactives peuvent être séparés en trois catégories :

Céramique et verrerie

  • 15  Matthes, 2002, p.82.
  • 16  Ouraline (en ligne)

22Les minerais d’uranium ont été utilisés dans la confection des glaçures des céramiques dès 1789 pour obtenir les couleurs jaune, rouge-orange, vert, gris ou noir15. Cet oxyde a également été ajouté à la composition du verre comme agent colorant pour obtenir une couleur très caractéristique de jaune-vert. Ces verres sont appelés ouraline ou verre d’urane. Il est possible de trouver des verres à boires, des gobelets, des bonbonnières, des pichets, des bougeoirs, des statuettes, des bijoux et bien d’autres objets décoratifs en ouraline qui apparaissent dès 1830.16

Fig. 5  Verrerie

Fig. 5  Verrerie

Collier en perles de verre d'urane, 1930.

© Hayter.

23Indice d’identification : Les verres de couleur jaune-vert et les céramiques d’avant 1970 peuvent contenir de l’uranium dans le verre ou dans la glaçure s’ils fluorescent aux UV.

Nom évoquant la radioactivité

  • 17  Bordry, 1998, p.116.
  • 18  Cosset, 2011, p.47.
  • 19  Genet, 1996, p.127.

24Les années 1920 à 1930 sont surnommées « les années folles du radium », ce qui transcrit parfaitement bien l’enthousiasme du grand public à la découverte de la radioactivité17. La publicité n’a pas hésité à s’emparer des « mots magiques » pour faire vendre des produits. Le radium se retrouvait partout selon les emballages (des crèmes, des vêtements de corps, des rasoirs, des stylos, des sodas, du beurre, etc.) et des marques ont vu le jour en incorporant les mots radioactif, atomique ou radium (Tho-radia, Provaradior, Radiocrémeline, etc.) pour attirer les consommateurs. Quelques produits possédaient réellement des substances radioactives, comme la panacée universelle « Radithor »18, mais la majorité n’en contenait pas. Dans la croyance populaire, le radium donnait la jeunesse éternelle, mais seules les fontaines à radium étaient réellement contaminées par une source au radium directement placée à l’intérieur de la vasque ou par des glaçures lourdement chargées en oxydes d’uranium.19

Fig. 6 Fontaines à radium

Fig. 6 Fontaines à radium

Les deux types de fontaines à radium : Gauche : Fontaine française avec une source de radium. Droite : Jarre en carnotite (minerai d'uranium).

© Musée Curie - Institut Curie / Radium History Mosaic.

25Indice d’identification : S’il s’agit d’une fontaine à radium, il y a une grande probabilité, surtout si elle date entre 1920 et 1930, de trouver encore une source de radium 226 ou que l’objet soit fortement contaminé. S’il s’agit d’un flacon de Radithor, il est possible qu’il soit encore contaminé, même vide de son contenu.

Lampe à Gaz

  • 20  Buckley, 1980, p.5-1 – 5-3.

26Certaines lampes à gaz beaucoup utilisées par les campeurs et les militaires étaient munies d’un manchon aux oxydes de thorium 232 et 228 qui a la propriété de produire une lumière incandescente. 250 mg à 400 mg d’oxyde de thorium environ sont contenus dans un manchon20.

27Indice d’identification : Les lampes à gaz avec manchon doivent être soupçonnées. Même si le manchon a disparu, il y a une forte probabilité de trouver des oxydes de thorium 228 sous forme de poussière (et donc de contamination).

Les méthodes d’identification

Identification visuelle

28Sans appareil de mesure, il est impossible de certifier la présence d’une substance radioactive. Cependant, certains aspects historiques ou indications sur l’objet peuvent donner des indices et permettre d’adopter un comportement adéquat avant la confirmation par analyse. Les indices d’identification constituent un résumé du chemin de décision élaboré au cours de notre travail et donnent des pistes d’identification des substances radioactives dans les objets muséaux les plus souvent rencontrés et caractéristiques. Par une suite de réponses oui/non à une série de questions, le collaborateur peut déjà s’interroger sur la nature exacte des objets dont il a la charge.

 Fig. 7  Exemple d'un chemin de décision

 Fig. 7  Exemple d'un chemin de décision

Chemin de décision pour identification des objets du quotidien.

©HECR Arc, M. Daval.

Identification analytique

29Deux appareils sont principalement utilisés dans le domaine muséal pour permettre une bonne approche lors d’une première identification, qui ne caractérisent pas les rayonnements ni le radionucléide. Le personnel de musée peut les utiliser dans les réserves ou dans les ateliers, mais les mesures réalisées par un non spécialiste ne peuvent être reconnues et utilisées pour des études officielles ou auprès d’organismes comme l’OFSP ou la SUVA.

30Compteur Geiger-Müller

31Il s’agit peut-être de l’appareil le plus connu du grand public. Le compteur Geiger-Müller (ou compteur GM) peut détecter les trois rayonnements (alpha, bêta et gamma) sans le caractériser et ne nécessite pas de prise d’échantillon (il suffit d’approcher la sonde de l’objet à évaluer). Il affiche des coups par seconde (CPS) à chaque rayonnement traversant son enceinte. Plus il y a de CPS, plus il y a de rayonnement et donc plus l’objet est radioactif. Cependant, le compteur GM est rapidement saturé si le taux est de plus de 103 CPS. De ce fait, il ne s’agit pas d’un appareil très précis, mais permet des comparaisons entre des objets semblables si les mesures sont reproductibles.

32Radiamètre

33Cet appareil a un fonctionnement similaire au compteur GM. Il détecte les trois rayonnements (alpha, bêta, gamma) sans pour autant les caractériser et ne nécessite pas d’échantillon. Seulement, au lieu de comptabiliser le nombre de rayonnements le traversant, le radiamètre affiche l’énergie moyenne qu’ils ont cédée. Il affiche alors des mSv/h ou des µSv/h qui permettent d’évaluer l’irradiation externe.

34Un troisième appareil très utile, nécessitant des compétences spécifiques, est la spectroscopie gamma qui permet une analyse qualitative et quantitative. Avec un échantillon, cette analyse peut caractériser les rayonnements émis, les radionucléides le composant et d’estimer son activité.

L’évaluation du danger

  • 21  La radioactivite.com [en ligne]

35La question qui suit généralement après l’identification d’un objet contenant des substances radioactives est « est-ce dangereux ? ». Pour répondre à cette question, il nous faut expliquer le phénomène physique de la radioactivité avant d’évaluer sa dangerosité au sein d’institution muséale. Tout d’abord, il est important de souligner le caractère naturel de ce phénomène qui existe depuis toujours dans la nature. Deux types de sources radioactives sont différenciés : naturelles (sol, minerais, rayonnements cosmiques, etc.) et artificielles (traitements médicaux, centrales nucléaires, appareillages scientifiques, etc.). Notre exposition globale à ces différentes sources radioactives est caractérisée par la dose annuelle par habitant. Elle n’est pas forcément identique d’une année à une autre ni entre différents pays selon la composition des différents sols (France : 3.50 mSv. Suisse : 5.5 mSv)21.

Le phénomène radiophysique

Le radionucléide

36La radioactivité est la propriété de certains atomes dont les noyaux, appelés radionucléides, sont instables par un excédent de masse et d'énergie (protons et neutrons). Pour se rapprocher d'un état stable, les radionucléides se transforment spontanément en dégageant leur surplus de masse et d'énergie sous forme de rayonnements. Cette transformation s’appelle la désintégration et s'effectue plus ou moins lentement, avec une vitesse propre à chaque radionucléide. Il existe plusieurs types de rayonnements, mais trois d’entre eux sont plus susceptibles d'être rencontrés dans un cadre muséal :

  • Rayonnement alpha : composé de particules alpha, très massives et se déplaçant à quelques % de la vitesse de la lumière. Ces particules, interagissant très fortement avec la matière, sont ainsi arrêtées sur une très courte distance. Typiquement, elles peuvent être stoppées par quelques cm d'air ou une feuille de papier

  • Rayonnement bêta: composé de particules bêta (électrons et positrons), légères et plus rapides (avoisinent la vitesse de la lumière), qui sont arrêtées par une feuille d'aluminium ou 3 m d'air.

  • Rayonnement gamma: composé de photons (donc une onde), il interagit peu avec la matière. Ainsi, ces particules sont atténuées par des matériaux lourds comme le plomb. La différence fondamentale est que le rayonnement alpha et bêta peut être entièrement arrêté (distance de diffusion finie) alors que le rayonnement gamma est atténué, ce qui implique qu'une fraction du rayonnement gamma initial franchira toujours une épaisseur de matière donnée.

Mesure du rayonnement

  • 22  Exemple : une montre avec des aiguilles luminescentes au radium a un débit de dose de 0.5 µSv/h au (...)

37En entrant en contact avec la matière, ces rayonnements libèrent de l'énergie qui affecte les tissus. Il y a plusieurs mesures différentes pour évaluer cette interaction, mais la plus pertinente et la plus explicite dans l'expression du danger est le débit de dose. L'utilisation d'un radiamètre permet le calcul de la quantité de sievert (Sv) reçue par un organisme sur un temps donné, indiquant de ce fait des Sv/h. Cette donnée permet de se situer par rapport à la loi qui indique qu'en plus des 45.5 mSv de fond, la population ne travaillant pas avec la radioactivité ne peut pas recevoir plus de 1 mSv22supplémentaire.

Effets sur la matière vivante

  • 23  PNUE, 1988, p.50.

38L'action d'un rayonnement sur une cellule peut se résumer en trois actes23  :

  • Le rayonnement, selon sa nature, pénètre plus ou moins profondément dans la matière et interagit avec les atomes, perdant ainsi graduellement son énergie.

  • Lors de la collision d'un rayonnement avec un atome, ce dernier se sépare d'un ou plusieurs de ses électrons devenant ainsi un ion positif (processus d'ionisation). L'atome ionisé voit sa structure opérer des transformations physiques et chimiques qui finissent par modifier la structure interne des cellules en altérant l'ADN. Les conséquences de ces modifications peuvent être différées dans le temps ou immédiates.

  • La cellule peut réagir de deux façons différentes. A) Elle ne supporte pas ces modifications et meurt rapidement. Les effets sont visibles immédiatement sous forme de brûlures, de vomissements ou de mort de l'organisme. Il s'agit d'effets dits déterministes qui ne surviennent qu'à de très fortes irradiations (à partir de 0.5 Sv en exposition aiguë). B) La cellule se transforme, mais reste viable. Les effets ne sont visibles que quelques jours ou plusieurs années plus tard. Ces cellules peuvent dégénérer et provoquer des cancers ou des effets héréditaires. Il s'agit d'effets dits stochastiques.

39Deux types d'irradiation sont distinguées; l'irradiation externe (la source est à l'extérieur du corps) et interne (la source est à l'intérieur du corps). Dans le premier cas, les rayonnements doivent traverser la barrière naturelle du corps, la peau, pour atteindre les organes. Dans le second cas, la source se retrouve à l'intérieur par ingestion ou inhalation (air contaminé, poussière contaminée, etc.). Les effets sont plus conséquents puisqu'il n'y a plus aucune protection entre le radionucléide et l'organe irradié.

Le milieu muséal

Quel danger dans les musées ?

40Si dans les milieux spécialisés, le danger est évident et les moyens de protections sont adaptés, ce n'est pas le cas dans un milieu muséal. Au cours de cette étude, nous avons relevé deux dangers particuliers à ce cadre :

Danger d'irradiation – gamma

41Les rayonnements gamma représentent un danger d'irradiation uniquement en très grande quantité. Dans un cadre muséal, les objets sont rassemblés en grand nombre dans les réserves. Cependant, même dans ces conditions, l'intensité de rayonnements gamma n'est habituellement pas suffisamment élevée pour permettre la comparaison avec le milieu médical, car les objets ne contiennent pas de si grande quantité de matériel radioactif. Cela n'empêche toutefois pas de considérer ce risque et d'assurer la non-transgression du 1 mSv par année.

Danger de contamination – alpha et bêta

42Ce danger est plus problématique et concerne surtout les conservateurs-restaurateurs et plus globalement toute personne manipulant des objets contenant des éléments radioactifs. Un objet est considéré comme contaminé si sa source radioactive n'est pas scellée. Deux types de contaminations sont distingués. A) Contamination fixe. L'objet ne transmet pas de particules radioactives par contact ou par le biais d'une autre substance (eau, poussière) et ne pollue pas son environnement. B) Contamination non fixe. L'objet dépose par contact ou par le biais d'une autre substance (poussière, eau) des particules radioactives et pollue son environnement. Dans ce dernier cas, le risque d'ingestion ou d’inhalation est très élevé lors de la manipulation.

43Afin de savoir si un objet présente un risque d'irradiation ou de contamination, nous avons élaboré un chemin de décision pour aider le collaborateur à adopter un comportement adéquat face au risque.

 Fig. 8  Chemin de décision

 Fig. 8  Chemin de décision

Proposition évaluant le danger.

©HECR Arc, M. Daval.

Quelle protection dans les musées ?

44La radioprotection regroupe l'ensemble des mesures prises pour protéger l'homme et l'environnement des rayonnements radioactifs. Elle nous enseigne le principe ALARA: As Low Radiation As Reasonably Achievable, qui se traduit en français par Aussi bas que raisonnablement possible. Il s'agit d'un principe de protection applicable à différents domaines (comme la toxicologie en plus de la radioprotection) dès qu'il y a des effets stochastiques. Il stipule que tous les moyens qui peuvent être raisonnablement mis en œuvre pour protéger les personnes exposées doivent être mobilisés afin de minimiser leur exposition.

45Concrètement, trois modes de protection peuvent être adoptés face à une source radioactive :

Le temps

46Moins un organisme entre en contact avec une source de rayonnements, moins il a de chances de contracter des effets stochastiques. Le travail au contact des sources radioactives nécessite une certaine éthique qui stipule notamment que toute irradiation inutile doit être évitée. Cela implique que le travail avec ces objets doit être rigoureux et préparé en amont. Cela demande également le respect des normes établies par l'ORAP.

La distance

  • 24  AEN, 1997, p.79.
  • 25  Exemple : un débit de dose situé à un mètre est divisé par quatre si la source est éloignée de deu (...)

47Les particules chargées ne se déplacent pas sur de longues distances dans l'air. Seuls les rayons gamma ne peuvent pas être totalement arrêtés en raison de leur caractère ondulatoire. Cependant, ces rayonnements sont émis dans toutes les directions24 et de ce fait l'exposition diminue par le carré de la distance25. Travailler avec des pinces si cela est possible ou exposer les objets à une certaine distance du public peuvent être des alternatives raisonnables

Le blindage

  • 26  Attention cependant au rayonnement bêta. Le rayonnement X résultant de l’arrêt des électrons dans (...)

48Les différents rayonnements peuvent être arrêtés par une feuille de papier (alpha), une feuille d'aluminium (bêta) et atténués par du plomb (gamma). Ces blindages peuvent être installés sur la source ou former un écran de protection derrière lequel les travailleurs se placent (vitre, masque, blouse, etc.). Il est donc impératif de toujours travailler avec une protection personnelle. Placer un objet radioactif dans une vitrine peut faire office de très bon blindage pour les rayonnements alpha et bêta26.

La gestion du patrimoine radioactif

Manipulation

49Certains gestes doivent être adoptés pour la manipulation des objets radioactifs, même seulement soupçonnés. Lors d'une manipulation, le principal risque n'est pas le rayonnement gamma, mais bien la contamination ou l'ingestion de radionucléides.

  • Il est impératif de toujours porter des gants afin d'éviter une contamination de sa propre personne et de les retirer avant de toucher quoi que ce soit d'autre comme les poignées de porte, les robinets, le déclencheur de l'appareil photo, ses lunettes, etc.

  • Il ne faut ni boire, ni manger, ni fumer dans un lieu où se trouvent des objets radioactifs, car cela favorise l'ingestion et l’inhalation des particules chargées.

  • Il est conseillé de placer l'objet sur un emplacement prévu à l'avance, facile à nettoyer comme une paillasse de laboratoire. Après l'observation, cette surface de travail et les outils utilisés (tournevis, etc.) doivent être nettoyés à l'd'éthanol pour éviter toute contamination.

  • Lors de prises de mesures, la sonde ou l'appareil ne doit jamais entrer en contact direct avec la surface de l'objet afin d'éviter de contaminer l'appareil lui-même.

  • Il ne faut jamais ouvrir de sources radioactives ou entreprendre un traitement qui pourrait les altérer. Les laboratoires des institutions muséales ne sont pas équipés de systèmes de sécurité suffisants pour réaliser ce type d'intervention. Le risque de contamination et d'incident est très élevé dans ce cas.

50Afin d'aider le collaborateur muséal, nous avons repris les différents objets cités plus haut et décrit leurs principaux risques et comment les gérer.

Stockage

  • 27  Ce paragraphe a été écrit suite aux conversations avec Mme Lisa Pedrazzi le 15.05.12 et Mme Nicole (...)

51Le dépôt des objets radioactifs en réserve est réglementé en Suisse par l'ORaP27. D'une manière générale, il est préférable de regrouper tous les objets radioactifs dans une enceinte (armoire ou local) fermée et séparée du reste de la collection et dont la porte doit porter le logo radioactif et la mention que cette zone est contrôlée. Il y a deux raisons principales à cette procédure : À) Réduire les incidents de manipulation par ignorance qui peuvent conduire à une contamination externe ou interne. B) En cas de sinistre (incendie, inondation, séisme), les objets peuvent être considérablement altérés et la substance radioactive entraîner un risque de contamination. Si les objets sont éparpillés dans la réserve sans moyen de distinction, les secouristes peuvent refuser d'intervenir à cause d'un risque radiologique.

Exposition

52La problématique liée à l'exposition d'un objet radioactif est la dose reçue par le public. Étant donné que le rayonnement alpha et bêta sont facilement arrêtés un écran de Plexiglas® ou de verre, l'idéal est de placer ces objets dans une vitrine. Le rayonnement gamma quant à lui n'est arrêté que par le plomb, mais le débit de dose diminue en s'éloignant de l'objet. En mettant l'objet dans une vitrine, une distance est déjà créée avec le visiteur qui, de plus, reste rarement plus de 10 minutes à sa proximité. De ce fait, la dose reçue en µSv par visiteur est pratiquement négligeable. La formule suivante exprime la diminution du débit de dose par le carré de la distance et peut être utilisée permettre de mieux estimer le risque encouru par les visiteurs.

d12. H12 = d22 .H12

d1 = distance entre la source et H1

H1 = débit de dose à la distance d1

d2 = distance entre la source et H2

H2 = débit de dose à la distance d2

Transport

  • 28  Le chemin de décision a été élaboré à partir d'un document établi par la SUVAPRO fourni par Mme Li (...)

53Les matières radioactives font partie de la classe 7 des marchandises dangereuses et leur transport est réglementé par la SDR et l'ADR. Afin de répertorier toutes les matières dangereuses dans le transport, les numéros ONU permettent d'identifier rapidement le contenu des colis quelle que soit leur taille. Les deux n°ONU pouvant être utilisés dans un cadre muséal sont le UN2910 : quantités limitées en colis exceptés et le UN2911 : appareils ou objets en colis exceptés. Le personnel de musée ne peut transporter que des colis exemptés ou exceptés selon les activités limites définies pour le transport selon les prescriptions de la SDR/ADR. Si le colis ne peut être envoyé en colis excepté, il est nécessaire de posséder une autorisation ou de faire appel à une entreprise de transporteurs spécialisés. Le chemin de décision28 ci-dessous permet de préparer et de vérifier un envoi en colis excepté.

Fig. 9 Chemin de décision

Fig. 9 Chemin de décision

Proposition pour le transport.

©HECR Arc, M. Daval.

Traitement

54Le besoin de traiter ces substances radioactives peut se faire sentir. Auquel cas, il est important de rappeler ici que toute action sur un objet radioactif non exempté ou qui va à l'encontre de son utilisation normale est interdite par l'art.10 de l'ORaP. Il est donc impératif de s'associer à des experts en radioprotection et d'effectuer ces traitements dans des laboratoires spécialisés. Au cours de notre étude, nous avons relevé deux types de traitement :

La fixation de la contamination

55Pour les matériaux poreux, il est parfois impossible de retirer les particules radioactives incrustées. Une des solutions possibles est de les fixer à l’aide d’un vernis pour éviter de contaminer d'autres objets et permet de réduire considérablement le risque.

  • 29  M. Jean-Pierre Degrange, expert en radioprotection indépendant, utilise cette méthode pour traiter (...)

56Cependant, cette technique est très peu utilisée aujourd'hui29 et par conséquent il y a peu de connaissances sur les résultats à long terme. Il est en effet difficile de prévoir comment le vernis vieillira et quel impact cela aura sur l'efficacité de la fixation de la contamination. Cela pose également la question du rendu esthétique qui risque d'être modifié sur ponctuellement.

La décontamination

57S'il s'agit d'une contamination non fixe sur un matériau non poreux, l'utilisation d’éthanol et d'un coton suffit à retirer les poussières radioactives.

 Fig. 10  Décontamination à l'éthanol

 Fig. 10  Décontamination à l'éthanol

Retrait et décontamination d'un manchon de lampe à gaz.

©HECR Arc, M. Daval.

58En revanche, le retrait d'une source, peinture radioluminescente des aiguilles d'une montre par exemple, est une action lourde, très interventionniste, irréversible et souvent coûteuse, car elle ne peut être effectuée que par des spécialistes, puisque potentiellement dangereuse. Dans le cas des aiguilles radioluminescentes, le procédé de décontamination intègre des actions mécaniques et chimiques qui peuvent considérablement dégrader les aiguilles.

Élimination

59Selon l'art. 79 de l'ORaP, seuls les déchets faiblement radioactifs peuvent être rejetés dans l'environnement, ce qui signifie que ces déchets doivent avoir une activité inférieure à la limite d'exemption (LE). À chaque dépoussiérage ou manipulation, tout ce qui est jeté (gants, papier, coton badigeon, etc.) doit être placé dans un sac hermétique et mesuré avec un radiamètre afin de certifier de leur état d'activité inférieur à la norme. Dans le cas contraire, il convient de le considérer comme déchet radioactif. L'OFSP en collaboration avec le PSI organise chaque année une campagne de ramassage de déchets radioactifs à laquelle il est possible de s'inscrire.

Conclusion

60L'objectif général de ce travail était de concevoir un document pratique permettant d’informer sur le problème de la radioactivité dans les collections. Ainsi, nous avons apporté des éléments de réponses aux quatre questions soulevées qui sont l'identification, l'évaluation, la gestion et le traitement des objets radioactifs.

61Néanmoins, il manque l'expérimentation des techniques de traitement; la fixation de la contamination et la décontamination. Une formation d'expertise en radioprotection ainsi qu'un accès à un laboratoire spécialisé étant indispensable, nous n'avons pas expérimenté ces points. Ils doivent encore faire le sujet d'une étude complémentaire.

62D’autre part, notre liste des objets radioactifs existants ne peut être considérée comme exhaustive. De ce fait, une documentation plus précise doit être effectuée au cas par cas.

63Ce travail de mémoire a cependant rempli son principal objectif permettant une première approche de cette problématique et une aide au personnel de musée, grâce aux processus de décisions et aux autres formulaires à adopter un comportement adéquat vis-à-vis de ces objets.

64Il a également été possible de mieux cerner le danger lié à ces objets radioactifs. Ce ne sont en effet pas les objets exposés au public qui posent le plus de problèmes, mais bien ceux qui se trouvent dans l'atelier du conservateur-restaurateur. En ignorant la présence de substances radioactives, il risque sa santé lors d'une intervention. Le matériel radioactif contenu dans ces objets est bien souvent minime et nous pourrions être tentés de passer outre les lourdes recommandations de protection. Cependant, nous sommes en droit de nous questionner sur l'effet cumulatif de toutes ces quantités "négligeables" rencontrées au cours d'une carrière de conservateur-restaurateur, tels que le mercure, l'amiante ou les solvants.

65Entre la négligence et la paranoïa, il faut trouver un comportement juste. Nous concluons cet article par la citation bien connue de Paracelse (1493-1541) : "Tout est poison, rien n'est poison. Seule la dose fait le poison."

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Bibliographie

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http://www.unece.org/fr/trans/danger/publi/adr/adr2011/11contentsf.html

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Matthes, W. Emaux et glaçures de céramiques. Eyrolles, France, 2002.

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Notes

1  http://www.museums.ch

2  Cette étude ne s'est portée que sur la législation suisse. Cependant, il y a une volonté au niveau européen d'harmoniser les différents textes de lois.

3  La législation internationale peut être consultée sur le site de l'Agence International de l'Energie Atomique (AIEA).

4  Les textes de références peuvent être consultés en ligne. Voir la bibliographie pour les adresses internet.

5  Le Sievert (Sv) est l'unité de mesure d'un rayonnement radioactif. Il exprime l'énergie déposée par le rayonnement par unité de masse.

6  Le radionucléide est un noyau d'atome instable qui est à l'origine de la radioactivité.

7  Selon l'article 2 de l'ORaP. Ceci n'est pas valable pour, par exemple, la législation française. Celle-ci stipule qu' "Une substance radioactive est une substance qui contient des radionucléides, naturels ou artificiels, dont l'activité ou la concentration justifie un contrôle de radioprotection" (LOI n°1006-739 du 28 juin 2006 de programme à la gestion durable des matières et déchets radioactif)

8  L’ensemble des instruments radioactifs médicaux sont appelés des orum (objets au radium à usage médical).

9  Cosset, 2011, p.37-40.

10  Fortier, 1923, p.371.

11  Appelé PARAD (Paratonnerre Radioactif)

12  Inventaire national des paratonnerres radioactifs [en ligne]

13  ASN, 2010, p.282.

14  Briggs, 2002 [en ligne]

15  Matthes, 2002, p.82.

16  Ouraline (en ligne)

17  Bordry, 1998, p.116.

18  Cosset, 2011, p.47.

19  Genet, 1996, p.127.

20  Buckley, 1980, p.5-1 – 5-3.

21  La radioactivite.com [en ligne]

22  Exemple : une montre avec des aiguilles luminescentes au radium a un débit de dose de 0.5 µSv/h au contact. Cela fait 0.0005 mSv/h, cette montre peut donc être portée 2000 heures avant de dépasser le 1 mSv prescrit.

23  PNUE, 1988, p.50.

24  AEN, 1997, p.79.

25  Exemple : un débit de dose situé à un mètre est divisé par quatre si la source est éloignée de deux mètres.

26  Attention cependant au rayonnement bêta. Le rayonnement X résultant de l’arrêt des électrons dans du verre peut sortir du verre et irradier le public ou le travailleur. On ne parle ici que d’activité faible.

27  Ce paragraphe a été écrit suite aux conversations avec Mme Lisa Pedrazzi le 15.05.12 et Mme Nicole Bosshart le 23.05.12 ainsi que sur la base des articles ORaP.

28  Le chemin de décision a été élaboré à partir d'un document établi par la SUVAPRO fourni par Mme Lisa Pedrazzi le 15.05.12.

29  M. Jean-Pierre Degrange, expert en radioprotection indépendant, utilise cette méthode pour traiter les objets du musée Curie à Paris.

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Table des illustrations

Titre Fig. 1  Proportion des musées suisses susceptibles d'abriter un objet radioactif
Crédits ©HECR Arc, M. Daval
URL http://ceroart.revues.org/docannexe/image/4160/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 144k
Titre  Fig. 2 Radioluminescence
Légende De gauche à droite : Hameçon radioluminesent "Glowbody"; Panneau militaire radioluminescent; Cadran d'horloge radioluminescent ; Cadran radioluminescent d'un voltmètre.
Crédits ©Oak Ridge Associated Universities, 1999.
URL http://ceroart.revues.org/docannexe/image/4160/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 56k
Titre Fig. 3 Objet médical
Légende Bombe au radium, 1930.
Crédits © Musée Curie, Institut Curie.
URL http://ceroart.revues.org/docannexe/image/4160/img-3.jpg
Fichier image/jpeg, 40k
Titre  Fig. 4 Objet technique
Légende Lentille Aero Ektar.
Crédits © De Vries, 2006.
URL http://ceroart.revues.org/docannexe/image/4160/img-4.jpg
Fichier image/jpeg, 40k
Titre Fig. 5  Verrerie
Légende Collier en perles de verre d'urane, 1930.
Crédits © Hayter.
URL http://ceroart.revues.org/docannexe/image/4160/img-5.jpg
Fichier image/jpeg, 32k
Titre Fig. 6 Fontaines à radium
Légende Les deux types de fontaines à radium : Gauche : Fontaine française avec une source de radium. Droite : Jarre en carnotite (minerai d'uranium).
Crédits © Musée Curie - Institut Curie / Radium History Mosaic.
URL http://ceroart.revues.org/docannexe/image/4160/img-6.jpg
Fichier image/jpeg, 40k
Titre  Fig. 7  Exemple d'un chemin de décision
Légende Chemin de décision pour identification des objets du quotidien.
Crédits ©HECR Arc, M. Daval.
URL http://ceroart.revues.org/docannexe/image/4160/img-7.jpg
Fichier image/jpeg, 104k
Titre  Fig. 8  Chemin de décision
Légende Proposition évaluant le danger.
Crédits ©HECR Arc, M. Daval.
URL http://ceroart.revues.org/docannexe/image/4160/img-8.jpg
Fichier image/jpeg, 72k
Titre Fig. 9 Chemin de décision
Légende Proposition pour le transport.
Crédits ©HECR Arc, M. Daval.
URL http://ceroart.revues.org/docannexe/image/4160/img-9.jpg
Fichier image/jpeg, 104k
Titre  Fig. 10  Décontamination à l'éthanol
Légende Retrait et décontamination d'un manchon de lampe à gaz.
Crédits ©HECR Arc, M. Daval.
URL http://ceroart.revues.org/docannexe/image/4160/img-10.jpg
Fichier image/jpeg, 51k
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Pour citer cet article

Référence électronique

Marion Daval, « Les substances radioactives dans les objets patrimoniaux », CeROArt [En ligne], 4 | 2014, mis en ligne le 02 avril 2014, consulté le 28 mars 2017. URL : http://ceroart.revues.org/4160

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Auteur

Marion Daval

Marion Daval a obtenu son diplôme de conservatrice-restauratrice en objets scientifiques, techniques et horlogers en 2012 à La HECR Arc de Neuchâtel, en Suisse. Elle a complété ses connaissances en réalisant plusieurs stages et mandats au cours de ses études. Elle travaille actuellement au Musée d'Art et d'Histoire de Genève comme conservatrice-restauratrice en horlogerie.

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