Etude de la radioactivité d'une Sturmanskie Type-I

Bonjour à tous,

Il y a deux mois, j’ai commandé une Sturmanskie Type I sur un site aux enchères russes. Un modèle assez emblématique de l’horlogerie Russe qui était offert exclusivement aux pilotes de l’armée de l’air soviétiques. Elle est notamment réputée pour être la première montre à aller dans l’espace, au poignet du célèbre Yuri Gagarin.
Petite spécificité pratique pour l’authentifier : elle est radioactive. En effet, à cet époque (années 50s), les aiguilles et chiffres de nombreuses montres et réveils étaient peints au radium pour permettre de lire l’heure dans le noir. (Le luminova n’ayant pas été encore inventé à l’époque et les dangers de la radioactivité étant bien méconnus). La plupart des cadrans des cockpits d’avions étaient aussi peints de la même façon. Les pilotes d’avions de chasse entre l’altitude de vol qui les rends plus vulnérables aux radiations cosmiques, leurs cadrans et leur montre radioactifs étaient donc bien exposés !




Lorsque j’ai finalement reçue la montre après quelques semaines d’attente, celle-ci est restée un moment sur le balcon le temps que je me renseigne sur la meilleure façon de la stocker en toute sécurité.

Après quelques prises de contact avec des personnes qualifiées, une collègue Conseillère en Radioprotection, Françoise, a accepté de venir chez moi pour mesurer la radioactivité de la montre et me donner quelques conseils de stockage ; conseils que j’ai jugé opportun de partager avec vous, tant j’ai eu du mal à trouver des informations claires à ce sujet.

Les types d’exposition :

Françoise m’explique d’abord qu’il y a plusieurs façons d’être exposé à la radioactivité :
Une exposition par radiation : la matière radioactive émet des rayonnements plus ou moins importants qui vont affecter la matière environnante. Une exposition à des doses élevées représente un risque pour la santé … mais aussi une exposition longue à des doses faibles, la durée d’exposition jouant aussi un rôle essentiel (nous y reviendrons).

Une exposition par contamination : il y a un risque d’ingestion de la matière radioactive en portant les mains à la bouche après avoir manipulé un objet dont la surface a été contaminé. Il est particulièrement difficile d’être précautionneux car la peinture au radium à la fâcheuse tendance de se désagréger en une poussière très volatile que vous risquez de disséminer ou d’inhaler si vous décidez d’ouvrir votre montre radioactive. Le radium se transforme aussi en radon, un gaz qui peut être inhalé et qui se fixe ensuite sur les parois pulmonaires. Dans notre cas, c’est l’exposition par contamination qui comporte le plus de risque car même si la quantité absorbée est faible, le temps d’exposition lui est très long et la protection très restreinte, vos organes étant directement soumis aux radiations.

Quelques notions fondamentales pour comprendre l’étude qui va suivre :

Il existe 3 principaux rayonnement radiatifs, tous ionisants : 

• Les rayonnements alphas sont stoppés par une feuille de papier (et donc par votre peau). Toute la dose sera déposée en surface de la peau ou de l’organe contaminé.
  
• Le rayonnement beta pénètre plus en profondeur que le rayonnement alpha. Il peut être stoppé par une feuille d’aluminium, du plexiglass ou du verre (quelques millimètres suffisent selon l’énergie). Il dépose de la dose surtout en fin de parcours.
  
• Le rayonnement gamma est beaucoup plus pénétrant. Il sera difficile à bloquer sans blindages spécifiques. Il dépose de la dose tout au long de son parcours, aussi bien en surface qu’en profondeur.
  

Les rayonnements ionisants sont mesurés à l’aide d’un radiamètre qui est capable de mesurer la « dose » reçue. Elle est définie comme l'énergie déposée par unité de masse par un rayonnement ionisant (J/kg). Elle est cumulative ce qui explique qu’une longue exposition à une faible dose et toute aussi dangereuse voir plus dangereuse qu’une courte exposition à une plus forte dose. L’unité de dose est le Sievert (Sv). L’unité du débit de dose est le Sv/h.

Deux ordres de grandeur à retenir: 

• La réglementation française fixe à 1 millisievert (mSv) par an la dose efficace maximale admissible (corps entier) résultant des activités humaines en dehors de la radioactivité naturelle et des doses reçues en médecine. On l’appellera vulgairement « dose limite corps » dans la suite de l’article.
  
• Quand on manipule des objets radioactifs, la distance est minimale avec les doigts. Il existe donc une limite de dose extrémités qui tient compte du fait que les tissus qui constituent nos doigts sont moins sensibles aux radiations que les organes internes, les yeux ou la moelle épinière par exemple). En France, pour le public,la limite est fixée à 50 mSv/an au niveau des extrémités. On l’appellera vulgairement « dose limite extrémités » dans la suite de l’article.
  

Il existe 3 principes de radioprotection pour se prémunir des effets de la radioactivité :

• Temps d’exposition : en limitant le temps d’exposition on limite la dose reçue
  
• Distance : La dose reçue diminue fortement lorsqu’on s’éloigne de l’objet radioactif
  
• Blindage : Comme vu précédemment, certains blindages permettent de bloquer certains types de radiations.

  

Examen de la Sturmanskie Type I
Mesure de la radioactivité ambiante
Une première mesure de la radioactivité ambiante est réalisée en pointant le radiamètre dans l’air (le plus loin possible de la montre). On obtient entre 0,10 et 0,15 microSieverts/h ce qui semble normal.


2)  Ou est la montre ?
Lorsque j’ai reçu la montre, j’ai préféré la laisser dans son carton d’emballage. Le vendeur avait publié des photos de la montre ouverte, il était donc possible que l’emballage ait été contaminé. On commence donc l’examen par une mesure de la dose de radioactivité à travers le carton. Ma collègue arrive ainsi à localiser la position de la montre en se basant uniquement sur ses émissions. 




On obtient 0.96 microSieverts/h lorsqu’on pose le radiamètre au milieu le carton. En le déplaçant sur la paroi, on parvient à trouver la position de la montre caractérisée par un pic de 5 microSieverts/h dans le coin supérieur gauche.

Cela nous offre quelques indices sur la nature des radiations : il y a émission de rayons beta et/ou gamma. Si la montre n’émettait que des rayons alphas, ceux-ci seraient complètement bloqués par le carton et nous ne mesurerions pas de radioactivité.

3) Mesure des faces de la montre
On mesure ensuite les deux faces de la montre



Côté fond, la radioactivité est de 3,25 microSieverts/h. Par rapport à la limite de 50mSv/an au niveau des extrémités, on est plutôt safe car cela reviendrait à porter la montre 641 jours en 1 an.



Côté aiguille, c’est une tout autre histoire. Nous mesurons une dose de 140 microSieverts/h. La dose limite corps est atteinte en 7h. Bien sûr, cela implique d’avoir son corps collé à la vitre de la montre … mais pour une personne qui dormirait la montre au poignet la dose limite pourrait être atteinte en quelques nuits de par la proximité de la face aiguilles et du visage.

4) Contamination de surface
Cette étape permettra de vérifier si la montre a été contaminée lors de l’ouverture réalisée par le précédent propriétaire, c’est à dire si des poussières se sont déposées sur la surface de la montre.
Pour cela, on frotte la montre avec un tissu non peluchable en réalisant des mouvements concentriques sur toute la surface extérieure de la montre. On s’éloigne ensuite de la montre pour ne pas parasiter les mesures et on place le radiamètre contre le tissu.



On mesure une dose de 0.13 microSieverts/h ce qui équivaut à la dose ambiante. La surface de la montre n’est donc pas contaminée.

5) Distance de sécurité
Comme nous l’avons vu précédemment, une façon de se protéger de la radioactivité est de mettre de la distance entre nous et l’objet radioactif. Lors de cette étape, nous mesurerons la distance nécessaire pour que la dose reçue par le radiamètre atteigne une dose recevable par le public, fixée légalement à 0,5 microSieverts/h.



50 cm suffisent pour atteindre ce palier. Ce n’est pas très étonnant que la distance soit courte car la dose reçue diminue à l’inverse du carré de la distance.

6) Blindage


D’après les précédentes mesures, il parait donc dangereux de porter la montre et tout aussi dangereux de l’exposer car il est difficile de maintenir une zone de sécurité de 50 cm. La dernière solution est d’utiliser un blindage pour pouvoir exposer la montre sans risque. Nous essayons donc de déposer la montre dans ma vitrine. Il y a donc une paroi en verre de 4/5 mm entre la montre et le radiamètre.
On mesure alors un taux de 0,13 microSieverts/h. Le blindage en verre permet donc de bloquer les émissions radioactives. Ce test nous permet aussi d’affirmer qu’il n’y a pas, ou peu, d’émissions de radiations gamma qui, elles, auraient traversées la vitre.

A noter, qu’en mettant la montre en fond de vitrine, vitre ouverte, on mesure 0.75 microSieverts/h ce qui est déjà relativement safe.


Conclusion
Cette étude nous montre qu’il y a bel et bien un danger à collectionner des montres radioactives. Si vous possédez un tel objet chez vous, la recommandation numéro 1 et de le stocker dans une boite en métal, avec un écriteau précisant que le contenu et radioactif, le mettre hors de la portée des enfants et de prévenir toutes les personnes de votre foyer que vous stockez cet objet et qu’il représente un danger.


Bonus
Il y a quelques mois, j’ai acheté une montre gousset en brocante. Une fois ouverte sur mon établi, j’ai été intrigué par la couleur bronze de la peinture … et j’ai rapidement compris mon erreur. La montre était probablement radioactive. La peinture était bien abimée, plutôt désagrégée par endroits. Je l’avais donc mis immédiatement de côté.
J’ai profité du test de la Sturmanskie pour faire tester cette montre. Mes soupçons se sont révélés corrects : 9microSieverts/h face à la vitre et 50 microSieverts/h lorsqu’on retire la vitre (Montre démontée).

Conclusion bis
Faites attention à vos achats en brocante. Maintenant que je suis un peu plus attentif au phénomène, je remarque de nombreux réveils potentiellement radioactifs sur la plupart des vide-greniers. Ces derniers attirent toujours l’œil des acheteurs car « cela leur rappelle le réveil de leur grand-mère » et ils ont souvent un vrai charme du vintage. Posé sur votre table de chevet à proximité de votre tête, il y a un vrai danger sur le long terme. Et si jamais vous ou votre enfant cassez le réveil ou souhaitez le réparer le jour où il vous fera défaut, le danger est encore plus important !

Un grand merci à Françoise pour l’examen de ces deux montres et pour ses précieux conseils. Elle a aussi relu et complété cet article.

Bienvenue sur FàM Aristee,

c'est bien la première fois que je lis une approche rationnelle de ce sujet de rayonnements. Bravo pour ce CR et les conclusions relatives faites sur la base de cet objet.

Ces conclusions varieront selon la qualité de peinture de l'objet (certaines montres meilleur marché contenaient moins de matière coûteuse de radium).

Toutefois je suis surpris du rayonnement émis côté verre, la littérature existante semblait montrer que le plexi suffisait à contenir une grande partie du rayonnement. Quid d'un verre sur des montres type poilu ? il serait intéressant de tester.

ensuite à chacun de prendre son niveau de responsabilité face à ce type de rayonnements.

merci encore 

Tout d'abord bienvenue sur FàM

Et bien, pour un premier message tu fais très fort.
Ce reportage argumenté et détaillé est très intéressant et instructif.
Merci beaucoup

Même si je ne suis pas concerné (pas de montre au tritium), je suis également surpris de la radio-activité côté verre

La c'est du radium, le tritium est moins émetteur

Ah oui je comprends mieux, j'avais lu de travers.
Merci pour la correction

Merci pour cet intéressant compte-rendu.

C'est toujours bon de rappeler que ces vieilles montres et réveils au Radium ne sont pas sans présenter un certain danger qui, quoique mesuré, est à prendre en compte sérieusement.

Merci pour ce dossier.

Il faut toutefois relativiser le danger: des générations de nos ancêtres (y compris moi) ont porté ces montres et à l'armée, on utilisait nos montres pour s'assurer que les compteurs Geiger fonctionnaient !

Si ça a réduit notre durée de vie, c'est beaucoup moins que les conditions de vie "safe" actuelles !

Edit
Je n'avais pas lu jusqu'au bout et je suis étonné qu'il faille s'éloigner de 50 cm pour descendre à 0,5 micro Sv / heure mais ok si telle est la mesure

m'en fous !
je continuerai à les sniffer et je garderai mon joli hâle toute l'année !

plus sérieusement collectionner ce type de montre si cela veut dire retirer tout le radium du cadran et des aiguilles 
mieux vaut alors collectionner autre chose !

hasard quand tu nous tiens ! il y a la même en vente sur le cda relumée ... à la truelle ! ou comment ruiner une belle montre

Isosta

isosta a écrit:

m'en fous !
je continuerai à les sniffer et je garderai mon joli hâle toute l'année !

plus sérieusement collectionner ce type de montre si cela veut dire retirer tout le radium du cadran et des aiguilles 
mieux vaut alors collectionner autre chose !

hasard quand tu nous tiens ! il y a la même en vente sur le cda relumée ... à la truelle ! ou comment ruiner une belle montre

Isosta

Hello tout le monde,

Je m'en contrefous également... D'autant plus que c'est mon horloger qui les ouvre, c'est donc lui qui prend les risques ! Vous pensez bien que je n'ai pas de considération particulière pour ces "petites mains" qui œuvrent pour maintenir en état de fonctionnement mes garde-temps... 

J'espère toutefois que ce dernier ne lira pas ce message...

Je me souviens de plusieurs débats concernant ce problème sur FAM.
On retrouve certains protagonistes sur ce fil.
L'approche méthodique de cette expérience nous donne enfin une réponse objective et je vous en remercie.
Mais je garde quand même mes centrales nucléaires à mon moignon.

Viens vivre en Finistere et tu seras soumis a bien plus de radiations. Excuse moi mais ce qu'elle te raconte est de la branlette pour newbie. Ca me fait penser aux discours des escrolocs.....

Quand tu prends l'avion tu encaisses bien plus de radiations qu'avec une simple tocante (et de l'avion j'en fais beaucoup). 
Prochain episode la mesure 5G ? Ou le bruit d'un moulin a vent qui enfluence par sa frequence la qualite du lait de ma voisine la Holstein? 

Franchement arretez avec ceci c'est decridibilisant voir debilisant. Merci.


Et mon beau-pere horloger durant 60 ans a vecu au milieu des aiguilles radioactives sans souci jusqu'a peu.....

totolouga a écrit:

Excuse moi mais ce qu'elle te raconte est de la branlette pour newbie. Ca me fait penser aux discours des escrolocs.....

une petite tisane de verveine ? (sans radionucléides)

Xaipe a écrit:

une petite tisane de verveine ? (sans radionucléides)

Allez Xaipe, servez moi plutot un ballon de picon. 

Sujet interessant comme tu dis mais je mets en doute le protocole de mesure ou alors les limites fixees sinon quasi tous les gens portant des montres entre 1920 et 1980 seraient morts de leucemie ou maladie similaire. Et que dire des horlogers? Ils auraient perdus la vue, la peau brulee car la distance avec la loupe est proche du contact.

Ah oui chez moi j'ai une montre de MIG29 radioactive, heureusement je ne sais pas quoi en faire et elle reste dans mon garage.

Je ne suis pas spécialiste mais la limite d'exposition annuelle n'est pas celle qui va nécessairement déclencher des pathologies une fois dépassée.

Les recits de grosses expositions (tchernobyl, projet manhattan, explosions) montrent que les pathologies sont graduelles selon l'exposition (maladies cardiaques à long terme par exemple ou alors mort rapide a de très fortes expositions)

Le fait d'avoir mesuré et reporté des rayonnements avec un dosimètre ne me choque pas particulièrement. C'est factuel. Après chacun est responsable de l'usage qu'il veut faire de ces objets.

Mettre la démarche ci dessus en doute c'est un peu comme faire un procès d'intention aux statisticiens d'accidentologie routière en croyant qu'ils veulent faire interdire les voitures...

Bonjour à tous,

Merci pour vos nombreux retours !

@Xaipe: en effet, le niveau est très élevé malgré la vitre. A titre comparatif, on peut trouver les mêmes taux sur des radio-réveils radioactifs.

@Milannimes: Il faut relativiser... mais pas trop non plus. Il ne faudrait pas donner l'impression que jouer avec la radioactivité est sans risque. Il n'est tout simplement pas possible de mener une étude sur les impacts des montres et réveils radioactifs sur le grand public. Donc en effet, tout le monde en avait à l'époque, en effet on n'en faisait pas tout un fromage étant donné qu'on conseillait même des pilules radioactives pour soigner les maux de gorge mais ce n'est pas pour ça que ce n'était pas dangereux.

@Lichou: Attention. La formule 1/D^2 est vrai pour une source ponctuelle... sauf que lorsque ton radiamètre est collé à ta montre, la source n'est pas considérée comme ponctuelle.

@Isosta: Je suis bien d'accord avec toi. Pour moi il était hors de question d'enlever le radium de ma Sturmanskie. D'où l'idée de trouver le blindage adéquat qui assurera sécurité et préservation.

@Totolouga: Merci d'avoir apporté ton "expertise". Je vais essayer de t'accorder un minimum de crédit et creuser tes arguments.
Pour l'avion, d'après l'ASN un vol Paris/NY c'est 0.03 mSv pour 7h de vol donc 0,0043mSv/h donc bien plus faible que la radioactivité de la montre.
Je ne prend pas la peine de répondre à ton commentaire sur le Finistère car c'est de la radioactivité naturelle hors ce n'est pas ce dont on parle ici.
Et effectivement ton témoignage touchant sur ton beau-père revêt beaucoup plus d'importance pour moi que l'avis d'une experte dont c'est le métier  
Et bien vu pour les risques de cancer des personnes qui manipulent les montres radioactives, les radiumineuses qui peignaient les cadrans des montres au radium sont les premiers cas reconnus de cancer au travail, donc en effet ces cas sont connus et documentés.
En bref merci pour ton opinion mais ton avis est faux, non sourcé, et limite agressif.

@Aristeee dans le cas des "radiumineuses" qui ajoutaient du radium aux cadrans elles trempaient le pinceau dans de la poudre de radium.

- "L'industrie, en revanche, ne semble pas vraiment préoccupée par le danger potentiel des rayonnements et les conditions de travail dans les usines restent dangereuses. En 1917, plusieurs cancers sont signalés chez des ouvrières qui utilisent une peinture luminescente au radium et affinent leur pinceau à la bouche : c'est le procès des Radium Girls."[/size]

Le radium a été utilisé dans bien des domaines, y compris en médecine.

Les rayons X sont aussi très dangereux... et ont été utilisés à outrance sur toute la population !

Ton experte peut-elle annoncé le nombre de morts ces 50 dernières années du fait du porté d'une montre "radioactive" ?...

edit modo

Comme il semble y avoir des gens peu convaincus par une seule mesure isolée, je me permets d'ajouter d'autres sources.

Premièrement, cette vidéo de Fran Blanche qui teste un vieux radio-réveil (à 16min40) :

Le compteur Geiger affiche 0,5 Milliroentgen/h contre le verre, ce qui équivaut à 4,66 Microsievert/h.

Et une deuxième source plus scientifique si vous avez un peu de temps devant vous est ce rapport du "Oak Ridge Institute for Science and Education" de 2007 :
https://www.nrc.gov/docs/ML0731/ML073120009.pdf


Par ailleurs, j'ai l'impression que ce genre de sujet entraîne facilement des réactions épidermiques et je trouve cela curieux. D'autant que le post de base est assez mesuré et se contente de nous exposer des mesures et de donner quelques conseils élémentaires pour réduire sa propre exposition (sans nous dire qu'on va tous mourir subitement si on dépasse la dose "légale" d' 1mSv/an).

Il est bien certain qu'on est pas obligé de croire sur parole le premier venu sur internet, mais le principe du forum c'est que les gens viennent et partagent. Libre ensuite aux lecteurs de se faire leur opinion ou de contredire les éléments apportés de manière constructive et éventuellement documentée.

Bonjour à tous,

Etant moi-même « expert fédéral » en radioprotection (diplôme officiel en Suisse…) Je me permets d’apporter quelques réponses à des questions posées.

Avant toute chose, il faut toujours garder en tête que le « risque » est une notion purement politique. Pour rester dans le concret, on parle des effets liés à une dose reçue. Les effets sont des lésions précoces (brulûre, mal de tête,…) ou tardives (Cancer). La dose reçue est très compliquée à calculer car elle dépend du type d’isotope (radium, tritium), et de comment la dose à été reçu (interne/externe, quelle organe).
 
Pour l’utilisation dans l’horlogerie, on peut déjà éliminer les lésions précoces.
 
Pour ce qui concerne les lésions long terme, donc les cancers, il faut recevoir une dose de 1Sv (soit 1000mSv) pour augmenter le risque qu’un cancer soit induit par le rayonnement.

En Suisse, la dose moyenne reçue est de 5.5mSv par an et par personne. Il faudrait donc environ 180 années pour que la dose reçue puisse éventuellement être à l’origine d’un cancer.

Pour avoir mesuré les doses reçues (corps/œil/doigt) par des horlogers travaillant majoritairement sur des pièces particulièrement radioactive (plus quand dans l’exemple ci-dessus), la dose maximum reçu en une année était juste au-dessus des 5mSv. Dans ces conditions, il faudrait 95 années d’exercice pour atteindre la dose suffisante pour éventuellement être à l’origine d’un cancer (1000/(5.5+5))

Il s’agit de tests réalisés avec la SUVA (organisme Fédérale Suisse), qui permet de garantir une maîtrise du risque. Néanmoins, la maîtrise de ce risque passe aussi par certaine précautions de manipulation.
Certain isotope comme ont la capacité de se fixer lorsqu’ils sont ingérés. Le Tritium, même lorsque sa radioactivité n’est plus mesurable, peut se fixer sur le calcium des os et provoquer des lésions. Heureusement les mesures de protection sont simples à mettre en œuvre.

Oui mais non…

Cet article est bien fait jusqu’à la conclusion qui est fausse car la limite réglementaire d’ exposition est une notion juridique et non biologique.
Une entreprise n’a pas le droit de soumettre du grand public à une dose d’1 mSv par an sinon elle ne répond plus à la réglementation et peut être sanctionnée juridiquement. Mais il ne s’agit pas d’une limite sanitaire.
De plus, la limite d’exposition professionnelle corps entier est fixée à 20 mSv. Les travailleurs sous rayonnements ionisants n’ont pas été modifiés génétiquement pour résister aux rayonnements.
On considère par contre suite à étude qu’au delà de 100 mSv, des effets à long terme des rayonnements ionisants peuvent avoir un impact sur la santé.

Bref, la réglementation introduit un facteur 100 pour éviter le risque. Mais il ne faut pas mélanger des notions réglementaires et biologiques.

Bonjour à tous et merci pour cet article.

je garde ma Luminox au tritium sur ma table de nuit, de toutes façons à mon âge je ne risque plus grand chose. 

@Shazru

Merci pour ces precisions qui confortent mes propos que j'ai exprime de maniere plus brutale.