Concentrations d’activité gamma de 226Ra, 232Th, 40K et évaluations des risques sanitaires des granites de la zone minière de Wadi El‑Nabi’, Bouclier nubien égyptien

Des roches qui brillent un peu

Plans de travail en granit, carreaux de sol polis et façades en pierre sont souvent vendus pour leur esthétique et leur durabilité. Mais ces mêmes roches contiennent discrètement des éléments naturellement radioactifs pouvant contribuer à la dose de radiation que nous recevons au cours d’une vie. Cette étude se concentre sur une vallée éloignée riche en granites du désert oriental égyptien, Wadi El‑Nabi’, et pose une question simple mais importante : ces granites séduisants sont‑ils sûrs pour une utilisation dans les habitations et les bâtiments publics, et que révèlent‑ils sur la façon dont la radioactivité circule dans la Terre ?

Où le désert rencontre le quotidien

Wadi El‑Nabi’ se situe dans le Bouclier nubien égyptien, un vaste bloc crustal ancien formé par d’anciens volcans et des magmas intrusifs. La vallée est à la fois une zone minière historique et une destination de safari prisée, avec de grandes collines grano‑rosées qui s’élèvent de chaque côté. Ces granites, appelés monzogranites et syénogranites, sont des pierres de construction attrayantes et s’inscrivent dans une dynamique régionale d’utilisation de matériaux locaux en construction. Comme les gens passent la majeure partie de leur temps à l’intérieur, même de faibles contributions à la radioactivité intérieure provenant de telles pierres peuvent avoir un impact sur la santé publique, surtout si les roches sont subtilement enrichies en éléments radioactifs comme l’uranium, le thorium et le potassium.

Mesurer l’invisible

Les chercheurs ont prélevé 35 échantillons de granite sur le pluton de Wadi El‑Nabi’ et les ont broyés en poudre fine. À l’aide d’un détecteur germain haute pureté extrêmement sensible, ils ont mesuré les rayons gamma émis par trois radionucléides naturels clés : un descendant de l’uranium (radium‑226), le thorium‑232 et le potassium‑40. Ils ont ensuite converti ces mesures en un ensemble d’indices de risque standard qui estiment la dose de radiation qu’une personne pourrait recevoir à l’intérieur et à l’extérieur au fil du temps, et comment cela se compare aux directives internationales. Des images de télédétection du satellite Landsat‑9 ont également été traitées pour cartographier les zones d’altération minérale qui accompagnent souvent le transport et la concentration d’éléments radioactifs dans le granite.

Des granites avec une empreinte radiologique

Les deux types de granite de Wadi El‑Nabi’ ont montré des niveaux de radioactivité similaires : le radium et le thorium étaient modérés, mais le potassium était systématiquement élevé, environ le double de la moyenne mondiale pour les roches granitiques. En examinant les rapports thorium/radium et potassium, les auteurs ont trouvé des signes clairs que des éléments porteurs d’uranium avaient été mobilisés et concentrés par des fluides chauds ayant percolé dans la roche après sa solidification. Les images satellitaires confirment ce tableau en révélant des ceintures de roche altérée — zones de kaolinisation, séricitisation, silicification et veines riches en fluorite — qui s’alignent sur des fractures et des zones de faille dans les granites. Dans ces ceintures, les éléments radioactifs peuvent s’accumuler à des niveaux qui ne reflètent plus une croûte intègre, mais un épisode ultérieur de remaniement chimique.

Ce que les chiffres signifient pour les gens

Sur le papier, de nombreux contrôles de base semblent rassurants. Un indice combiné « équivalent‑radium », qui regroupe les trois radionucléides en une seule jauge de sécurité, reste en dessous des limites internationales pour tous les échantillons. Les indices de danger externes et internes, qui évaluent si les rayons gamma et le radon issus des roches poussent l’exposition vers des niveaux dangereux, demeurent également en dessous du seuil conventionnel d’unité. Mais d’autres indicateurs racontent une histoire plus prudente. Les taux de dose gamma calculés pour l’air libre et pour les milieux intérieurs, ainsi que les doses annuelles estimées à l’intérieur, dépassent les valeurs moyennes mondiales. Les indices liés au risque de cancer sur la durée de vie et aux effets de la radiation sur les organes reproducteurs sont supérieurs aux références recommandées, en particulier lorsque les granites sont imaginés comme de larges surfaces intérieures dans des pièces mal ventilées. En pratique, les roches passeraient certains tests de dépistage simples, mais augmenteraient néanmoins l’exposition à long terme au‑dessus de ce que de nombreuses agences considèrent souhaitable.

De l’affleurement désertique au choix de conception

Considérées ensemble, ces lignes de preuve dressent un tableau nuancé. Les granites de Wadi El‑Nabi’ ne constituent pas des « points chauds » extrêmes comme certains granites minéralisés ailleurs en Égypte, mais ils portent une radioactivité naturelle suffisante — concentrée dans des zones fracturées et altérées particulières — pour justifier la prudence. Les auteurs concluent que les blocs extraits des zones à activité la plus élevée, notamment autour des ceintures d’altération cartographiées, devraient être évités pour le revêtement intérieur, les plans de travail ou les revêtements de sol. Dans le même temps, leurs cartes et mesures détaillées fournissent une référence pour la surveillance environnementale et une utilisation intelligente des ressources : elles indiquent où l’exploitation peut se poursuivre avec un souci radiologique relativement faible, et où la pierre vaut mieux rester dans les collines plutôt que d’être introduite dans les habitations.

Citation: Shereif, A.S., Heikal, M.T.S., El Ela, A.S.A. et al. Gamma activity concentrations of ²²⁶Ra, ²³²Th, ⁴⁰K, and health hazard assessments of granites from Wadi El-Nabi’ mining area, Egyptian Nubian Shield. Sci Rep 16, 9122 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39664-4

Mots-clés: radioactivité naturelle, pierre de construction granitique, dose de radiation, Bouclier nubien égyptien, radon et rayons gamma