Les travailleurs des centrales nucléaires sont exposés à des risques combinant radioactivité, produits chimiques et amiante. Les équipements de protection individuelle (EPI) traditionnels — tenues étanches et scaphandres — présentent des limites importantes : inconfort thermique, encombrement, inefficacité contre les vapeurs. La tenue Polynuc, développée par Ouvry et labellisée Nuclear Valley, répond à ces contraintes grâce à un matériau perméable à l’air intégrant une couche de charbon actif. Elle protège simultanément contre les liquides, vapeurs, aérosols et particules radioactives, tout en assurant un confort thermique suffisant pour travailler durablement sur site. Lavable et respectueuse de l’environnement, elle représente une avancée majeure pour la maintenance et le démantèlement des réacteurs nucléaires.
1. Types de rayonnement et mécanismes d’exposition
Lorsqu’on parle de centrale nucléaire, on pense immédiatement aux radiations ionisantes émises par les produits radioactifs. La source radioactive est extérieure à l’organisme et l’exposition est dite « externe » : ce phénomène est appelé irradiation. Mais des radioéléments sous la forme de particules peuvent pénétrer dans l’organisme et produire une exposition dite « interne » : on parle alors de contamination.
1.1. Les différents types de rayonnement
On distingue :
- les rayonnements ionisants, qui sont des rayons électromagnétiques (lumière) de faible longueur d’onde et à haute énergie, rayons γ (gamma) ou rayons X. Ils parcourent plusieurs centaines de mètres dans l’air et seule une forte épaisseur de béton ou de plomb permet de les arrêter. Ce sont les plus dangereux.
- les particules comme :
- les rayons α (alpha), constitués de 2 protons et 2 neutrons (un atome d’hélium), peu pénétrants ils ne parcourent pas plus de 6 cm dans l’air ;
- les rayons β (bêta), constitués d’électrons, ils sont identiques au rayonnement cathodique de la télévision et ne parcourent que quelques mètres dans l’air, ils sont arrêtés par une feuille d’aluminium ;
- les neutrons.
1.2. Irradiation et contamination
L’exposition au rayonnement est appelée l’irradiation. La source de rayonnement n’est pas obligatoirement en contact avec l’individu. L’irradiation cesse lorsque la source est éteinte ou éloignée. C’est le cas de l’imagerie médicale ou de la radiothérapie. L’impact dépend de la dose reçue et de l’étendue de la zone concernée. En cas de forte irradiation, des brûlures de la peau apparaissent, des vomissements et une atteinte de la moelle osseuse aboutissant à l’effondrement du système immunitaire.
La contamination est le résultat de l’incorporation et de la rétention d’un radionucléide à l’intérieur du corps. Cette contamination peut être externe par dépôt de la substance radioactive sur des surfaces et/ou la peau, ou interne, le plus fréquemment par inhalation ou ingestion. Le radionucléide incorporé est transporté vers les différents organes comme la moelle osseuse ou la thyroïde, où il continue d’émettre son rayonnement tant qu’il n’est pas éliminé ou désintégré.
2. Effets physiologiques des rayonnements ionisants
L’ionisation provoquée par les rayonnements joue principalement sur l’ADN des noyaux cellulaires. Lorsque les systèmes de réparation de l’ADN sont dépassés, la cellule meurt. Sinon, des mutations peuvent apparaître, laissant alors proliférer des cellules anormales à l’origine de cancers ou de leucémies. Certains organes comme les gonades sont très sensibles, et on peut voir apparaître une réduction de la fertilité.
Au sein de l’organisme, les rayons alpha sont 20 fois plus toxiques, à dépôt d’énergie égal, que des photons gamma.
3. Risques lors de la maintenance et du démantèlement des centrales
Il est bien évident que l’exposition aux rayonnements ionisants représente le plus grand danger lorsqu’on travaille avec des substances radioactives. Cependant, au sein d’une centrale nucléaire, des travaux de maintenance doivent être constamment réalisés. En plus des opérations de maintenance, des opérations de déconstruction des centrales sont en cours (actuellement, 9 réacteurs nucléaires sont en cours de démantèlement en France et 14 réacteurs seront arrêtés d’ici à 2035).
3.1. Les risques spécifiques
Que ce soit pour la maintenance ou le démantèlement, ces opérations comportent des risques comme :
- l’inhalation de poussières radioactives, avec des conséquences en termes d’irradiation interne ;
- l’inhalation de particules de silice voire d’amiante, surtout dans le cas des déconstructions ;
- l’exposition à des produits chimiques liquides ou sous forme vapeur comme les acides sulfuriques et nitriques, ou l’hydroxyde de sodium ;
- l’exposition à de l’eau ou d’autres produits contaminés par la radioactivité.
Nous sommes donc dans une situation de risques combinant radioactivité, chimie liquide et vapeur et amiante pour laquelle le port d’un équipement de protection individuel est obligatoire.
3.2. Les EPI traditionnels et leurs limites
Bien sûr, les tenues courantes n’ont pas d’action contre les rayons ionisants à proprement parler, mais elles sont destinées à protéger contre les risques de contaminations radioactives et les produits chimiques. Elles doivent recouvrir l’ensemble du corps, tête comprise, et être complétées par une protection respiratoire.
Les tenues traditionnellement utilisées sont des tenues étanches à fonction antiparticulaire et/ou protection vis-à-vis des projections liquides uniquement. En outre, elles ne protègent pas des vapeurs et des aérosols. Elles sont trop chaudes à porter et elles ne permettent pas de travailler longtemps sur site. Elles peuvent être utilisées uniquement en condition de risque restreint.
Dans des situations plus risquées, ce sont des scaphandres qui sont utilisés. Ils protègent efficacement contre les poussières, les particules type amiante et les particules radioactives, mais ils présentent l’inconvénient majeur d’un encombrement et/ou d’une logistique de connexion qui ne permettent pas de les utiliser dans les espaces confinés.
Utiliser une combinaison étanche peut apparemment être intellectuellement séduisant, mais cela présente un certain nombre d’inconvénients dont un inconfort majeur, surtout par temps chauds, à cause d’une très mauvaise régulation thermique, la transpiration restant bloquée à l’intérieur du vêtement. Le problème est résolu quand la tenue est constituée d’un matériau perméable à l’air laissant passer la vapeur d’eau de l’intérieur vers l’extérieur. Une couche de charbon actif piège les vapeurs toxiques venant de l’extérieur tandis que l’effet déperlant du textile externe évite les réactions de contamination croisée.
La notion d’effet de pompage est aussi très importante : dans le cas d’une combinaison complètement étanche, les mouvements du textile lorsque le porteur bouge impliquent obligatoirement l’entrée d’air aux interfaces, les substances toxiques se répartissant alors sous la surface du vêtement. Dans le cas du textile perméable à l’air, les mouvements provoquent aussi une entrée d’air mais, cette fois-ci, l’air pénètre sur l’ensemble de la surface et donc pas uniquement au niveau des interfaces sous l’effet d’une surpression en un point donné. Si quelque produit toxique a pu pénétrer, il est immédiatement recapturé à l’intérieur par les charbons activés de la doublure filtrante.
Niveaux de pénétration en phase vapeur : figure de gauche, absence de pénétration du marqueur coloré dans le cas de Polynuc ; à droite, pénétration importante dans le cas d’une tenue plastique.
4. La tenue Polynuc d’Ouvry : une protection complète
Labellisé par le pôle de compétitivité Nuclear Valley, Ouvry a développé cette tenue « Polynuc ». Le matériau utilisé est un complexe conçu pour bloquer les pénétrations externes liquides et particulaires grâce au tissu extérieur, et les vapeurs et aérosols grâce au média filtrant, tout en laissant passer les flux internes (sueur, chaleur, etc.).
En plus, elle est respectueuse de l’environnement grâce à une brique technologique sur les apprêts textiles sans fluor ou en teneur limitée, pour répondre aux contraintes de gestion des déchets halogénés. Étant donné qu’elle est portée plus longtemps, elle nécessite beaucoup moins de changements parmi les opérateurs. Si on ajoute le fait que cette combinaison est lavable, on imagine les avantages d’un tel EPI.
Cette tenue est à elle seule efficace contre les différents dangers présents dans les centrales nucléaires. Elle protège des liquides, des vapeurs, des aérosols, des particules, tout en permettant un travail confortable sans stress thermique. Elle est lavable, respectueuse de l’environnement lors de sa destruction et permet un meilleur roulement du personnel.
Pour aller plus loin :
https://www.ouvry.com/ouvry-nuclear-valley-projet-polynuc/
https://www.nuclearvalley.com/ladherent-ouvry-finance-pour-son-projet-polynuc/
https://www.nuclearvalley.com/ouvry-polynuc/
https://www.gicat.com/ouvry-se-renforce-dans-le-nucleaire-avec-le-soutien-du-pole-nuclear-valley-de-la-region-auvergne-rhone-alpes-et-de-letat/
5. Questions fréquentes
Quelle est la différence entre irradiation et contamination radioactive ?
L’irradiation est une exposition à une source de rayonnement extérieure à l’organisme : elle cesse dès que la source est éteinte ou éloignée. La contamination désigne l’incorporation d’un radionucléide à l’intérieur du corps (par inhalation ou ingestion) ou sur la peau. Le radionucléide continue alors d’émettre des rayonnements jusqu’à son élimination ou sa désintégration.
Pourquoi les tenues étanches sont-elles insuffisantes dans les centrales nucléaires ?
Les tenues étanches traditionnelles ne protègent pas contre les vapeurs et les aérosols. Elles provoquent également un inconfort thermique majeur car la transpiration reste bloquée à l’intérieur. De plus, l’effet de pompage lié aux mouvements du porteur fait entrer les substances toxiques aux interfaces du vêtement. Elles sont donc limitées aux situations de risque restreint.
Comment la tenue Polynuc protège-t-elle contre les vapeurs toxiques ?
Le matériau de la tenue Polynuc intègre une couche de charbon actif qui capture les vapeurs toxiques venant de l’extérieur. Le tissu est perméable à l’air dans le sens intérieur-extérieur, ce qui permet l’évacuation de la sueur, tout en bloquant les contaminants entrants. En cas d’effet de pompage, les vapeurs qui pénètrent sont immédiatement recapturées par la doublure filtrante.
Combien de réacteurs nucléaires sont en cours de démantèlement en France ?
Au moment de la rédaction de cet article, 9 réacteurs nucléaires sont en cours de démantèlement en France. Par ailleurs, 14 réacteurs supplémentaires seront arrêtés d’ici à 2035, ce qui implique une augmentation significative des opérations de déconstruction et donc des besoins en équipements de protection individuelle adaptés.
Quels sont les avantages environnementaux de la tenue Polynuc ?
La tenue Polynuc est conçue avec des apprêts textiles sans fluor ou à teneur limitée, ce qui facilite la gestion des déchets halogénés. Elle est lavable, ce qui réduit la fréquence de remplacement et donc le volume de déchets générés. Portée plus longtemps que les EPI classiques, elle diminue aussi la rotation du personnel en zone contrôlée.