Des chercheurs égyptiens alertent sur les risques du granit dans la construction
Dans les profondeurs de la Terre, où les roches se forment sous la pression et la chaleur de la nature au fil de millions d’années, se trouvent des éléments tels que le marbre et le granit, qui sont parmi les matériaux les plus utilisés dans la construction et la décoration. Alors que l’on admire la beauté de ces pierres et que l’on choisit de les utiliser pour embellir sa maison ou son bureau, on ne soupçonne peut-être pas que certaines de ces esthétiques cachent des secrets scientifiques liés à la sécurité radiologique. C’est ce qu’a révélé une étude menée par une équipe de recherche de l’Université d’Alexandrie, en Égypte. Les résultats de leur étude, publiée dans la revue Scientific Reports, mettent en lumière des faits importants sur la sécurité de ces matériaux, en particulier certaines variétés de granit contenant des minéraux porteurs de matériaux radioactifs tels que le feldspath potassique.
Motivations de l’étude
Les motivations derrière cette étude essentielle, selon le chercheur Dr. Mohamed Al-Nahal, qui travaille au département d’études environnementales à l’Institut des études supérieures et de recherches de l’Université d’Alexandrie, sont survenues lorsque l’équipe cherchait des matières premières pouvant être utilisées comme boucliers radiologiques contre les rayonnements gamma. Il a donc été nécessaire d’examiner ces matériaux pour s’assurer qu’ils ne contiennent pas de substances radioactives, y compris le granit et le marbre. Ils ont découvert des concentrations élevées de radiation dans certains types de granit, ce qui les a conduits à effectuer une étude détaillée sur la sécurité radiologique de ces matériaux.
Analyse chimique et radiologique
L’étude a mis en lumière l’analyse chimique et radiologique d’échantillons de marbre et de granit. Il a été révélé que le marbre, composé principalement d’oxyde de calcium (72%) et dont le minéral principal est la calcite, est considéré comme sûr du point de vue radiologique. En revanche, certains types de granit contenant du feldspath potassique peuvent représenter un danger radiologique en raison de leur contenu en potassium radioactif et en uranium naturel.
Les chercheurs ont analysé des échantillons de marbre et de granit collectés dans différentes régions d’Égypte. Les échantillons de marbre ont montré une forte concentration en oxyde de calcium, confirmant que la calcite est le minéral dominant, tandis que les échantillons de granit contenaient de la silice et de l’oxyde d’aluminium, indiquant la présence de minéraux tels que le quartz et le feldspath.
Risques associés aux différents types de granit
Il est intéressant de noter que les échantillons de granit blanc, connus sous le nom de « blanc Halayeb », provenant de la région de Halayeb au sud de l’Égypte, s’avèrent sûrs sur le plan radiologique grâce à leur contenu en « feldspath sodique ». En revanche, d’autres échantillons de granit, comme le granit Jendouba, connu pour sa couleur sombre, et le granit rouge d’Assouan, ne sont pas sûrs à cause de leur teneur en feldspath potassique.
De plus, l’étude a révélé que les échantillons de marbre présentent une activité radiologique très faible, avec une moyenne de 20 Bq/kg pour le radium-226, 4,51 Bq/kg pour le thorium-232 et 6,72 Bq/kg pour le potassium-40. En revanche, les échantillons de granit présentaient une activité radiologique plus élevée, atteignant jusqu’à 1220 Bq/kg pour le potassium-40, ce qui soulève des inquiétudes quant à l’exposition aux radiations.
Mesures précises de la radioactivité
Les chercheurs expriment leur confiance dans la précision de ces mesures radiologiques, réalisées à l’aide d’un appareil de « détection de germanium de haute pureté » au laboratoire de mesures radiologiques de l’Institut des études supérieures et de recherches de l’Université d’Alexandrie. Dr. Al-Nahal explique que cet appareil est très sensible et peut détecter les photons (rayons gamma) avec une grande précision. Lorsqu’un rayon gamma frappe le détecteur, il transfère son énergie aux atomes de germanium, libérant ainsi des électrons à l’intérieur du détecteur, et l’énergie transférée est convertie en impulsions électriques qui sont traitées et analysées pour établir un spectre d’énergie.
Implications des résultats
Après analyse des résultats, les chercheurs soulignent que le marbre, quel que soit le type étudié, est sûr pour une utilisation dans la construction, car tous les critères de dangerosité radiologique se situent sous les niveaux recommandés. Cependant, le granit contenant du feldspath potassique, en particulier les échantillons comme le « granit Jendouba » et le « rouge d’Assouan », pourrait représenter un danger radiologique, rendant son utilisation inappropriée dans des lieux nécessitant une protection radiologique.
Les résultats indiquent que le feldspath potassique pourrait contenir de petites quantités d’uranium naturel, augmentant ainsi le risque d’activité radiologique dans les roches contenant ce minéral, d’où la nécessité de faire preuve de prudence lors de l’utilisation du granit dans la construction, notamment ceux présentant des concentrations élevées de feldspath potassique.
Recommandations pour une utilisation sûre
Dr. Mohamed Al-Safi, enseignant au département de physique à la faculté des sciences de l’Université d’Alexandrie et chercheur principal de l’étude, déclare que l’objectif n’est pas de dire adieu au granit, mais qu’il est essentiel d’établir des réglementations pour son utilisation. Il est recommandé de réaliser des tests radiologiques avant son utilisation dans la construction, en particulier pour le granit contenant du feldspath potassique, et d’éviter son utilisation dans les hôpitaux ainsi que de ne pas en abuser dans les murs et les sols des maisons. En revanche, son utilisation sur les façades des bâtiments et dans les entrées d’immeubles ne pose pas de problèmes, tout comme une utilisation limitée dans les cuisines pour bénéficier de ses propriétés résistantes aux acides.
Le marbre, naturellement sûr, et le granit exempt de feldspath potassique peuvent constituer le choix optimal pour ceux qui souhaitent utiliser le granit de manière extensive, alliant beauté naturelle et sécurité, souligne-t-il.
Protection des travailleurs
Cependant, le message le plus important de l’étude est la nécessité de protéger les travailleurs dans les ateliers de découpe de granit, car ils sont exposés à la poussière générée par la découpe, qui pénètre dans leur corps, causant ainsi des problèmes de santé, dont le cancer. Il est donc crucial de fournir des outils de protection contre la poussière et de leur faire passer des examens réguliers.
Des recommandations au-delà des frontières
Les recommandations formulées par l’étude ne se limitent pas au cas égyptien, car les conditions de formation du granit et du marbre sont similaires d’un endroit à l’autre. Ainsi, le problème de la présence de niveaux élevés de radiation dans le granit est indéniablement présent dans d’autres pays. Dr. Al-Safi souligne que « les conditions de formation des roches, qui ne diffèrent pas d’un endroit à l’autre, ont un impact direct sur les niveaux de matériaux radioactifs qu’elles contiennent ».
Le granit, une roche ignée intrusives, se forme à partir de la solidification du magma sous la surface de la Terre, et il est principalement constitué de minéraux silicates tels que le quartz et le feldspath, y compris le feldspath potassique, qui sont plus susceptibles de contenir des niveaux plus élevés de potassium-40 radioactif.