Stérilisation par rayonnements ionisants

Les radiations sont régulièrement utilisées pour stériliser nos aliments, prothèses, produits cosmétiques et produits pharmaceutiques en remplacement de substances chimiques dangereuses pour la santé.

Les rayonnements ionisants sont une forme d’énergie libérée par les atomes qui se propagent la plupart du temps par le biais d’ondes électromagnétiques. Si ces derniers peuvent avoir des effets néfastes sur la santé lorsqu’ils ne sont pas contrôlés, ils sont quotidiennement utilisés pour la stérilisation d’une grande variété de produits [1] : aliments, les dispositifs médicaux (gants chirurgicaux, pansements chirurgicaux, sutures, sondes et seringues) prothèses et implants, mais aussi des produits pharmaceutiques ou cosmétiques qui ont vocation à entrer directement en contact avec les tissus humains.

Avec cette technique, les rayons traversent les produits et détruisent l’ADN des micro-organismes susceptibles d’entraîner une maladie (bactéries, virus, levures, moisissures, parasites et leurs œufs) qu’on cherche à éliminer. Cette méthode a reçu le sceau d’approbation de l’OMS après des recherches scientifiques extensives. Elle a pour avantage d’éliminer de nombreux risques de contamination sur des aliments et produits qu’il est impossible de stériliser à la vapeur ou à l’étuve sèche car ils sont sensibles à la chaleur. Cette méthode permet en outre de maintenir le produit traité dans la chaîne du froid et d’inhiber la germination, ce qui assure une meilleure conservation.

Les rayonnements ionisants permettent également de stériliser des produits qui sont déjà emballés et d’opérer sans additif chimique. Une qualité bienvenue lorsqu’il s’agit de traiter des produits qui ont une propension à absorber les substance chimiques – comme l’oxyde d’éthylène qui peut laisser des résidus dangereux pour la santé – ou destinés à une greffe dans des tissus humains. Ici, aucun produit extérieur n’est utilisé. Seule de l’énergie est requise pour la stérilisation.

L’irradiation s’arrête lorsque l’on s’éloigne de la source et les produits ou aliments traités ne deviennent en rien radioactifs. L’Autorité européenne de sécurité des aliments (AESA) a ainsi écarté tout risque mutagène ou cancérogène pour les produits traités par rayons ionisants [2]. En revanche, ces derniers dégradent les graines (isolées ou dans les fruits) exposées, qui ne peuvent plus germer. Cela empêche leur mise en culture par l’acheteur.

Il existe deux types de traitements :

• Le traitement par rayonnement gamma, qui un pouvoir de pénétration élevé pour une faible dose de radiations. Ce dernier est utilisé pour stériliser des palettes entières de produits à travers leur emballage définitif. La procédure peut prendre plusieurs heures
• Le traitement par rayonnement bêta, peuvent délivrer en quelques secondes une dose élevée pour un pouvoir de pénétration plus faible. Il est favorisé pour un traitement plus précis, sur des quantités de produits plus réduites.

Les rayons ionisants ont connu un grand succès dans le secteur médical : plus de 160 installations d’irradiation aux rayons gamma sont aujourd’hui actives dans le monde. Chaque année, l’irradiation permet de stériliser près de 12 millions de mètres cubes de dispositifs médicaux. Cela représente notamment plus de 40 % des dispositifs médicaux à usage unique produits dans le monde [3].

De même, près d’un million de tonnes d’aliments sont traités tous les ans par irradiation ionisante, dans 41 pays [4]. En revanche, la quantité de denrées alimentaires traitées par ionisation tend à diminuer.

[1] Liste exhaustive : https://www.steris-ast.com/fr/techtip/produits-habituellement-traites-par-irradiation/

[2] IRSN – Radioactivité : Des centaines de questions, une exposition

[3] AIEA – Stérilisation médicale

[4] Techniques de l’ingénieur –  Traitement des denrées alimentaires par rayonnements ionisants