Radon - Air intérieur

Des études permettent d’affirmer que l’on passe entre 70% et 90% de notre temps dans des espaces clos : habitations, écoles, lieu de travail...
L’exposition à différentes substances rencontrées dans l’air intérieur peut avoir des conséquences sur notre santé.
Le radon, au même titre que d’autres gaz, mérite d’une surveillance dans certaines conditions.

Origine et migration du radon

L’origine, le mode de formation et de diffusion du radon font de ce gaz un composé omniprésent dans notre environnement. Ses propriétés physiques et plus spécialement
le fait qu’il s’agisse d’un élément radioactif conduisent à formuler un certain nombre d’interrogations en particulier s’agissant des effets sur la santé.
Il existe trois isotopes principaux du radon, le radon 219, le radon 220 et le radon 222. L’abondance de ces trois isotopes est liée à la nature du sous-sol et à la présence en plus ou moins grande quantité de leurs précurseurs respectifs (235U, 232Th et 238U). Leurs périodes radioactives (respectivement 4s, 55s et 3,8 jours) conduisent là aussi à une présence variable dans l’atmosphère de ces radioéléments. Dans l’environnement le radon 222 est très majoritaire (90%) par rapport au radon 220 (10%), le radon 219 étant considéré comme négligeable.
Descendant direct du radium 226, le radon 222 appartient à la chaîne de désintégration de l’uranium 238 (Figure 1). Il donne lui-même naissance à toute une descendance d’éléments radioactifs, chaque désintégration étant accompagnée de l’émission de rayonnements.

Figure 1 : Chaîne de désintégration de l'Uranium 238

Gaz rare au même titre que le néon, le xénon ou le krypton, le radon trouve son origine dans l’écorce terrestre à travers laquelle il diffuse pour finalement atteindre l’air libre. Incolore, inodore et capable de s’introduire dans tout lieu offrant une voie d’accès, le radon est la première source d’exposition aux rayonnements ionisants (Figure 2).
Le risque en milieu intérieur réside dans l’accumulation possible de ce gaz, qui dans certaines conditions peut conduire à des concentrations extrêmement élevées.
S’agissant de la migration du radon, il convient de distinguer deux phases ; du sous-sol où il est produit vers le milieu extérieur, et dans les espaces fermés. 
La première phase constitue l’émanation et est très variable selon la nature du sol (porosité, teneur en uranium) et son état (essentiellement humidité). Les paramètres météorologiques (vent, pression atmosphérique, pluies) ont également une incidence non négligeable sur la diffusion du radon au niveau du sol.

Figure 2 : Répartition des différentes expositions de la population française (IRSN 2005) 

Le Radon dans l’Air Intérieur

La seconde phase correspond à la migration du radon vers les espaces fermés.
La présence de structures humaines et plus particulièrement leurs caractéristiques, intervient dans les variations de radon observées à l’intérieur des bâtiments.
Lorsque le radon arrive à la surface du sol sous-jacent d’une habitation, il s’accumule et peut atteindre des niveaux de concentration bien plus importants que ceux rencontrés à l’air libre.
Les concentrations intérieures varient en fonction du flux d’émission du sol, mais aussi des matériaux de construction, de la ventilation utilisée, du mode de vie des occupants et des caractéristiques architecturales.
Ainsi la majeure partie du radon présent dans une maison provient du sol sur lequel celle-ci est construite. Si la cave est en terre battue, le gaz peut pénétrer sans problème. Si le sol de la cave est bétonné, il pénètre alors par les fissures qui se créent avec long des tuyaux ou le long des joints entre parois (Figure 3).

Figure 3 : Les voies d’entrée et de transfert du radon dans une habitation.

Le radon peut aussi provenir des murs lorsque ceux-ci sont construits avec des matériauxradioactifs (blocs de granite, tuffeaux volcaniques, matériaux incorporant des déchets industriels comme des phosphogypses, ...). La concentration finale du radon dans un bâtiment est donc, pour un terrain donné et indépendamment du moment, fonction du mode de construction, et aussi, pour une très large part, de la ventilation. En effet, la concentration de radon dans un lieu clos varie d’heure en heure au cours de la journée en fonction de l’ouverture des portes et fenêtres.

Le risque sanitaire

La production d’un atome de radon 222 à partir d’uranium est un processus long qui se produit le plus souvent dans la croûte terrestre et s’accompagne d’émissions de rayonnements alpha et bêta.

Le danger du radon provient du fait qu’il est gazeux et qu’il peut parvenir jusqu’à la surface du sol. Vu sa faible durée de vie, il ne présente pas de risque majeur, mais il n’en est pas de même pour ses descendants. Si l’on considère la série des descendants du 222Rn, on s’aperçoit que les éléments formés sont des isotopes radioactifs de métaux lourds ; ils forment donc des poussières qui pourront être inhalées. Les éléments qui auront ainsi pénétré au plus profond du système respiratoire pourront s’y déposer et continueront à rayonner lors de leur désintégration.

La quantité de produits de filiation du radon inhalés avec l’air dépend de la concentration du 222Rn dans l’air ainsi que de la fréquence de la respiration qui varie avec l’intensité de l’activité et l’âge.
De nombreuses études épidémiologiques réalisées à partir de cohortes de mineurs d’uranium ont clairement montré que le radon, et ses descendants, pouvaient entraîner des cancers du poumon.

Les études effectuées indiquent aussi que le fait de fumer a un effet synergique, ou constitue un agent promoteur de cancers. Les études dosimétriques ont permis de déterminer deux organes cibles ; l’épithélium des bronches et, à un niveau moindre, les alvéoles pulmonaires et les bronchioles.
Ce risque reste très nettement en dessous de celui causé par le tabagisme. Ces deux paramètres (radon /tabac) sont d’ailleurs difficilement dissociables lorsqu’ils sont présents simultanément.

Le tabagisme est souvent une limite à l’exploitation et l’interprétation des études épidémiologiques.
S’agissant du radon, il convient de considérer que si l’exposition ne se situe pas toujours à un niveau très élevé, elle est en général étalée dans le temps sur une longue période (en continu sur la durée de la vie).

De nombreux travaux réalisés sur cette thématique sont présentés dans un numéro spécial du Bulletin Epidémiologique Hebdomadaire (15 mai 2007 / BEH n°18-19) consacré au radon.

Pour en savoir plus, téléchargez le bulletin "Bulletin InVs : Impact sanitaire du radon domestique".