III.Effets des deux explosifs sur l'environnement et la santé
Toxicité du Trinitrotoluène
Le Trinitrotoluène,en plus de ses propriétés explosives, présente également des propriétés liées à la santé des personnes, ou des animaux qui y sont exposés.
Le Trinitrotoluène provoque quatre types de maladies principales: il cause des maladies liées au foie, au sang, aux yeux ainsi que des cancers.
Les maladies dites hépatiques (liées au foie), on pu etre observées peu après la première guerre mondiale, au cours de laquelle les munitions contenaient du trinitrotoluène, les ouvriers des usines d'armement y étaient donc constamment exposés. En effet, on a pu constater 475 décès liés à des maladies hépatiques nées d'une trop grande expositio au trinitrotoluène, ainsi qu'environ 17000 intoxications similaires.
Des maladies sanguines sont également causées par une exposition au trinitrotoluène: en effet, une étude menée en 1919 sur les ouvriers d'une usine d'armement qui avaient comme symptomes de maladie des dermatites (problèmes de peau), des cyanoses (symptôme qui consiste en la couleur bleutée que prennent la peau et les muqueuses lorsque le sang continent plus de 5 grammes par décilitre d’hémoglobine désoxygénée), des maux de ventre, des nausées et des migraines, démontre que le degré d'intensité des symptomes est diectement lié aux anomalies morphologiques des globules rouges et à la quantité des globules rouges dans le sang.
Cette étude a montré que le trinitrotoluène cause une destruction des globules rouges ; en effet les personnes les moins malades avaient environ 4,5 millions de globules rouges par millimètre cube de sang tandis que les personnes les plus atteintes n’en avaient que 3,8 millions.
Le trinitrotoluène peut également provoquer la cataracte; une étude à analysé le nombre d'année de service d'ouvriers d'une usine de munitions à base de trinitrotoluène et le développement de leur cataracte. Celui-ci à été divisé en quatre étapes. Il y a une première étape où il y a une très légère opacité du coté nasal de l'oeil, cependant celle-ci n'est visible que lorsque la pupille du malade est entièrement dilatée. Le centre et la périphérie extreme de l'oeil ne sont pas affectés. Lors de la seconde étape, des espaces apparaissent dans l'opacité présente dans l'oeil, et une opacité peut apparaitre plus au centre de l'oeil, cependant ce n'est pas oujours le cas. Lors de l'étape trois, l'opacité devient plus dense, et s'étend plus au centre de l'oeil. A partir de cette étape, la maladie devient irréversible. La quatrième étape est la cataracte à son état final.
Le tableau ci-dessus résume les résultats d'étude, et permet de voir qu'une plus longue exposition au trinitrotoluène est effectivement la cause d'une cataracte plus développée, ce qui permet de conclure que cette exposition est également la cause de la maladie.
Le Trinitrotoluène, comme précisé dans la seconde partie, continent un cycle benzénique; un cycle bezénique est un cycle de liaisons carbone qui alterne strictement une liaison simple et une liaison double. Ces cycles benzéniques sont la cause de cancers car ce sont des agents intercalants. Les agents intercalants sont des molécules qui ont le plus souvent une structure assez plate, qui leur permet de se glisser entre d'autres molécules; par exemple une molécule de trinitrotoluène, grace a ses similarités avec le benzène, peut se glisser entre les bases azotées de l'ADN et ainsi provoquer des erreurs de transcription ou de réplication, ce qui peut entrainer des cancers chez les etres vivants.
Toxicité et propagation des matières radioactives
La toxicité provient des réactifs mais également de l’explosion. En effet, pour l’uranium, elle peut être causée par :
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la toxicité chimique
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la toxicité radiologique.
La toxicité chimique de l’uranium:
Elle est relativement la même que tous les noyaux lourds tel que le plomb ou encore le mercure. Le risque existe dès lors qu’une petite quantité est absorbée par inhalation, ingestion et parfois par contact cutané (rare). Ces métaux causent des dommages au système nerveux et à la plupart des organes vitaux en détruisant les cellules (effet cytoxique).
La toxicité radiologique
Comparée à la toxicité chimique, elle est nettement moins importante. En effet, l’uranium est peu radioactif donc cet effet dépend totalement du temps d’exposition. C’est plutôt lors de l’explosion que ces risques sont accrus. Toute les radiations et particules accumulées, sont dispersées brusquement et en très grande quantité. Outre les paysages rasés par l’explosion, ces radiations dites ionisantes ont des impacts très graves sur la santé. Les êtres vivants qui y sont exposés peuvent contracter des maladies comme le cancer ou des mutations plus conséquentes jusqu’à la destruction de cellules.
La propagation des matières radioactives commence par leur retombée au sol, sur les êtres vivants etc... Ils sont alors contaminés soit de manière externe (dépôts sur la peau par exemple), soit de manière interne (inhalation, ingestion). Ce contact avec la source radioactive provoque une irradiation durable et continue jusqu’à ce que cette source soit éloignée. Ces sources peuvent être le césium 137 (actif durant 30 ans) ou le césium 134 (2 ans), les autre sources se désintégrant trop rapidement pour pouvoir être dispersées. La contamination peut se poursuivre par l’eau, par nuage de gaz, ou par êtres vivants irradiés
Mutations liées à la radioactivité
Lorsqu’un rayonnement est émit par un dépôt d’atomes radioactifs, celui-ci est dit ionisant. Comme sont nom l’indique, il ionise des atomes à son contact, autrement dit il leur « arrache » des électrons, changeant ainsi leur charge neutre en positive. Ces électrons vont alors gagner une énergie cinétique qui leur permet de percuter d’autres électrons, augmentant le nombre d’ions positifs. On peut classer ces rayonnements en deux catégories : ceux directement ionisants où les particules du rayonnement ont déjà une énergie (comme la radioactivité bêta moins), et ceux indirectement ionisants qui nécessitent l’intervention d’un photon pour donner cette énergie à l’électron (radiation gamma).
1) Effet sur nos cellules
Ces rayonnements attaquent les cellules en ionisant certaines zones. En effet, lors de l’arrivée d’un électron rapide, celui-ci va ioniser l’eau présente dans la cellule, formant ainsi des radicaux libres (OH- ou H+). Ces atomes sont extrêmement instables et prêts à réagir avec les espèces chimiques environnantes pour récupérer des électrons. L’autre zone attaquée est tout simplement la molécule d’ADN en altérant les bases azotées et en détruisant les sucres du fait des recombinaisons des atomes.
A plus grande échelle, si un groupement de cellules parenchymateuses (cellules constituant le tissu fonctionnel d’un organe) est irradié, cela entraîne des inflammations ou des nécroses en fonction de la dose.
2) Effets sur tout l’organisme
L’effet sur l’organisme tout entier des doses importantes de radiation, même durant un temps court, est le syndrome d’irradiation aigu. Il est divisé en trois phases :
- la Prodrome, caractérisé par des vomissements, des nausées,
et de l’anorexie.
- la Latente, les symptômes disparaissent ou régressent.
- Une troisième phase au cours de laquelle trois symptômes se distinguent :
Le syndrome hématopoïétique (observé à partir de 0,5 - 1 Gy) lié au nombre de cellules sanguines circulantes. Avec des doses plus grandes, la moelle osseuse peut arrêter de se développer.
Le syndrome gastro-intestinal (observé à partir de 4 - 5 Gy), qui est une destruction de la muqueuse intestinale, ce qui engendre des risques de perforations et donc d’hémorragies internes.
Le syndrome neurovasculaire (dose supérieure à 50 Gy), qui entraîne la mort après 2-3 jours. Suite à la phase de Latente (très courte) les syndromes réapparaissent plus violemment avec des convulsions et tremblements en plus. Puis un œdème cérébral et un choc cardiovasculaire précèdent la mort.