Le relâchement dans l'environnement d'éléments radioactifs a été considérable, de l'ordre de 230 millions de Curies (environ 8.7 10¹⁸ Bq, donc près de neuf milliards de milliards de becquerels).

Trois grandes catégories de rejets doivent être distinguées :
- les gaz rares (Xe, Kr), (6.5 10¹⁸ Bq), relâchés à 100%, mais qui ne se combinant pas chimiquement se diluent dans l'atmosphère et ne peuvent provoquer qu'une irradiation externe assez faible,
- les produits de fission volatils (I, Cs, Te…) relâchés en proportions importantes (30 à 50%), susceptibles de migrer assez loin au gré des vents, de se combiner chimiquement et d'entrer dans les chaînes alimentaires,
- les produits de fission solides et les actinides, relâchés en beaucoup plus faible proportion (3%), qui ont surtout affecté l'environnement proche du réacteur.

Les tableaux 1 et 2 précisent les périodes radioactives et les quantités approximatives émises du 26/4 au 6/5, des principaux radioéléments intéressants ainsi que ce qu'elles représentent par rapport au stock existant au moment de l'accident.

La comparaison globale de ces rejets avec ceux dus à d'autres grandes pollutions radioactives est délicate, car les proportions d'isotopes, les lieux et durées d'émission diffèrent : par rapport à Windscale, Tchernobyl a rejeté 1 500 fois plus de I-131, 21 000 fois plus de Cs-137, 50 000 fois plus de Sr-90. En revanche, l'ensemble des essais nucléaires aériens auraient émis 3 à 400 fois plus de I-131 (mais c'est dans la stratosphère qu'a eu lieu essentiellement sa décroissance radioactive), 12 fois plus de Cs-137, 60 fois plus de Sr-90. Les deux grands complexes militaro-industriels de Hanford (USA) et Mayak (URSS) ont émis eux aussi des quantités de radioactivité beaucoup plus importantes (80 fois ?), mais étalées sur plusieurs dizaines d'années. On conçoit que les conséquences sanitaires n'aient pu être extra ou interpolées de manière fiable.

Les variations du vent et de la pluviosité ont entraîné une dispersion de la contamination dans toutes les directions, mais surtout vers le nord (rejets du 26), l'ouest (le 27) puis l'est (le 28). Les figures 2 et 3 montrent la dispersion schématique des panaches radioactifs émis les 26 et 27.

Figure 2 - Panache radioactif du 26 avril (source : IPSN)

Figure 3 - Panache radioactif du 27 avril (source : IPSN)

La figure 4 donne un aperçu de la répartition de la contamination en I-131 au Belarus, et en Russie (les données concernant l'Ukraine manquent). Trois zones ont été surtout affectées :
- une zone centrale (Ukraine et Belarus) autour du réacteur et de la ville voisine de Pripiat où résidaient les familles des exploitants (50 000 personnes),
- une autre (Belarus et Russie) près de la ville de Gomel,
- une dernière en Russie autour de la ville d'Orel, à 500 km de là.

Figure 4 - Contamination en I-131 en Belarus et Fédération de Russie (données Ukraine non communiquées) (source UNSCEAR)

Les figures 5 et 6 illustrent les contaminations en strontium et plutonium, concentrées dans la zone centrale (d'autant plus que l'élément est lourd).

Figure 5 - Contamination en Sr- 90 (source : UNSCEAR)

Figure 6 - Contamination en plutonium (source : UNSCEAR)

Une zone dite d'exclusion, de 30 km de rayon autour du réacteur, a été décidée. Les dépôts ont pu y excéder 1 500 kBq/m² et atteindre même 3 700 kBq/m² (100Ci/km²). C'est là que se trouve la "forêt rousse". Tout l'hémisphère nord a été affecté, mais l'UNSCEAR ne définit comme "contaminées" que les zones dont l'activité en césium-137 dépasse 1 Ci/km² (37 kBq/m²), valeur qui conduit à un supplément d'irradiation annuelle d'environ 1 mSv.(cette contamination ira en diminuant dans les années à venir).

Figure 7a - Contamination en Cs - 137 (source : UNSCEAR)

Figure 7b - Contamination en Cs- 137 Cercles de rayons 30 et 60 km autour de la centrale (source : UNSCEAR)

La figure 8 et les tableaux suivants (3 et 4), extraits du rapport de l'UNSCEAR illustrent l'étendue (en km²) et l'intensité (en Ci = 3.7 1010 Bq) des contaminations dans l'ensemble de l'Europe.

Figure 8 - Estimation des activités en Cs-137 déposé sur certains pays d'Europe (source : UNSCEAR, repris par IPSN)

Suède 12 000 Finlande 15 000 Autriche 8 600 Norvège 5 200 Bulgarie 4 800 Suisse 1 300 Grèce 1 200 Slovénie 300 Italie 300

A noter que la France ne figure pas dans ce tableau, seules quelques zones de superficie très limitée ayant atteint des contaminations de 60 kBq/m² (soit 1,7 Ci/km²). Mais d'autres pays plus contaminés ne figurent pas non plus : Pologne, Allemagne...

Au soir du 26 avril, le niveau d'irradiation à Pripiat, où vivaient les familles des exploitants, n'était pas encore connu ni donc considéré alarmant (il était cependant de l'ordre de 10 mSv/h) Aucune consigne particulière, de confinement par exemple, n'était encore donnée. Les autorités ne prirent conscience de la gravité de la situation que vers 22 h, après l'arrivée d'une délégation venant de Moscou. La décision d'évacuer fut alors prise et durant la nuit des mesures furent adoptées pour disposer le lendemain de 1 200 cars.

Le 27 avril à midi, la population fut avertie par radio et l'évacuation prit effet de 14 à 17h. 40 000 personnes furent ainsi dirigées vers un district ukrainien situé à une cinquantaine de kilomètres plus à l'ouest. Elles y resteront jusqu'en août avant d'être relogées à Kiev.

D'autres populations furent évacuées, mais plus tardivement comme le montre le tableau suivant :

Pays	Zone	Date	Nombre d'évacués
Ukraine	Pripiat15 villages < 10km Tchernobyl 43 villages < 30 km 8 villages > 30 km 5 villages > 30 km	27 avril 3 mai 5 mai 3 au 7 mai 14 au 31 mai juin à sept.	~ 50 000 ~ 10 000 ~ 13 600 ~ 14 500 ~ 2 500 ~ 1 000
Belarus	51 villages<30 km 28 villages > 30 km 29 villages > 30 km	2 au 7 mai 3 au 10 juin août sept	~ 11 400 ~ 6 000 ~ 7 300
Féd. de Russie	4 villages	août	186
Ensemble de l'URSS	187 localités		~116 000

Au total 116 000 personnes furent évacuées (auxquelles s'ajoutent 60 000 têtes de bétail). Malgré le statut de "zone interdite", quelques personnes retourneront chez elles après la construction du sarcophage. Il s'agit essentiellement de personnes âgées dont le nombre ne dépasse pas le millier.

Par ailleurs, durant l'été 1986, des "relogements" sont intervenus en dehors de la zone d'exclusion de 30 km précitée (~2 800 km²) dans les zones les plus contaminées (d'une superficie de 1 500 km²), touchant 220 000 personnes; ces mouvements sont moins bien documentés.

Dans la zone proche du réacteur, les doses sont essentiellement dues au passage du panache pour les doses à la thyroïde (inhalation d'iode 131 et d'autres iodes à vie courte), et au dépôt dans l'environnement pour ce qui concerne l'irradiation externe.

Les doses reçues ont été estimées à partir des doses mesurées en divers endroits et des emplois du temps des personnes. L'irradiation directe due au panache a joué un rôle mineur par rapport à l'irradiation due aux dépôts. Une évacuation plus rapide aurait donc diminué beaucoup les doses. Pour la population ukrainienne, la dose efficace moyenne par irradiation externe est estimée à 17 mSv, les valeurs extrêmes allant de 0.1 à 380. Au Belarus, la dose moyenne est estimée à 31 mSv et 4% de la population concernée a reçu plus de 100 mSv (les habitants de deux villages ont reçu 300 mSv).

Aux doses précédentes doivent être ajoutées les doses à la thyroïde dues à la fixation de radio isotopes d'iode et de tellure ainsi que l'irradiation due au césium fixé par l'organisme (mais qui s'élimine avec une période de 2 à 3 mois). L'inhalation en est responsable pour 75%, le reste provenant de l'absorption de produits lactés.

Le tableau ci-contre (table 22 du rapport de l'UNSCEAR) donne une estimation de la dose moyenne à la thyroïde reçue par les habitants des villages évacués du Belarus selon leur âge. On constate que les doses sont d'autant plus fortes que l'enfant est jeune. Les trois quarts des habitants de Pripiat avaient reçu des tablettes d'iode les 26 et 27 avril, ainsi que les deux tiers des enfants des zones rurales, mais leur prise fut différée de plusieurs jours (le 30 avril au mieux, le 4 mai au pire), alors que celle-ci doit intervenir dans les heures qui suivent pour être pleinement efficace. Sur l'ensemble des populations évacuées la dose moyenne à la thyroïde est estimée à 0,47 Gy.

Tableau 6 : Dose moyenne à la thyroïde Age(années) Dose (Gy) < 1 4,3 1 à 3 3,7 4 à 7 2,1 8 à 11 1,4 12 à 15 1,1 > 17 0,68

Dans l'ensemble des territoires de l'ex-URSS les essais nucléaires aériens sont encore responsables d'une contamination de l'ordre de 0.05 à 0.1 Ci/km² (2 à 4 kBq/m²). L'activité résiduelle du césium-137 due à l'accident de Tchernobyl se situe nettement au-dessus de ce "bruit de fond" et plusieurs niveaux délimités par des seuils ont été définis :

- au-dessous de 37 kBq/m² (1 Ci/km²), les territoires sont réputés "non contaminés".
- au dessus (3% de la superficie de la partie européenne de l'ex-URSS), on a distingué :
           . un seuil de 555 kBq/m² (15 Ci/km²) au-dessus duquel le territoire est dit "sous contrôle strict",
           . une valeur intermédiaire de 185 kBq/m² (5 Ci/km²) qui délimite les zones à basse et moyenne contamination.

Les doses reçues ont été évaluées en distinguant la première année, où les iodes et autres éléments à périodes courtes ont joué un grand rôle, et les années suivantes où l'effet principal provient des dépôts de Cs-134 et Cs-137, soit par irradiation externe soit par ingestion de produits contaminés (s'y ajoute aussi du strontium-90), d'une durée de vie dans l'organisme (période biologique) d'environ 3 mois (ce chiffre dépend en réalité de l'âge, du sexe et du poids).

Le tableau 7 ci-dessous indique la distribution de la population dans les trois zones plus ou moins contaminées des trois républiques (plus de 5 millions de personnes sont concernées, mais les 80 000 ayant quitté les zones contaminées en 1986 et 1987 ne figurent pas dans ces statistiques).

La distribution des doses est très hétérogène comme le montre le tableau ci-après qui indique le nombre de personnes ayant reçu les doses individuelles les plus élevées (60% de la population a reçu moins de 10 mSv).

Le niveau de contamination résiduel en Cs-137 (que l'on peut traduire en niveau d'irradiation supplémentaire s'ajoutant à l'irradiation naturelle selon la relation approximative 1 Ci/km² 1 mSv/an) définit le statut de différentes zones dans les trois pays :
- au-delà de 40 mSv/an : zones évacuées dès les premiers jours et "interdits"
- de 15 à 40 mSv/an : "zones de relogement obligatoire" dans lesquelles l'habitation et les productions agricoles ou industrielles sont interdites.

Ces deux premières zones ont une superficie totale de 4 300 km² (2 800 dans la zone des 30 km, et 1 500 à l'extérieur.
- de 5 à 15 mSv/an : "zones de relogement volontaire" où les activités agricoles et industrielles existantes ne peuvent être étendues
- de 1 à 5 mSv/an : zones de contrôle radiologique où seules les activités pouvant affecter la santé de la population ou la qualité de l'environnement sont interdites, ainsi que les établissement de soins.

Le niveau général de la contamination a varié très lentement, par migration dans le sol, ruissellement, décroissance radioactive (30% en 15 ans pour le césium et le strontium). On retrouve le césium dans les quinze premiers centimètres du sol, le plutonium dans les cinq premiers. Le strontium, plus mobile, a davantage migré et on peut le retrouver à plusieurs mètres de profondeur. La réimplantation future de la population et des activités dépendra donc autant d'une éventuelle réévaluation favorable des risques liés aux "faibles doses" et "débits de dose" qu'à la décroissance radioactive.

Divers travaux de décontamination ont été entrepris dans les 10 km entourant la centrale, avec enfouissement des déchets radioactifs. Sur certaines parcelles, le sol contaminé a été retiré ou recouvert de terre non contaminée. D'autres contre-mesures ont été prises pour réduire le transfert du césium et des métaux lourds. Le facteur de transfert du césium à la plante peut en effet varier de 1 à 20 selon la composition, la teneur organique, l'acidité et l'humidité du sol.

Si le césium qui cause à lui seul 90% de l'irradiation reste bien présent dans le sol, par contre il s'y fixe davantage et sa présence diminue très sensiblement dans les productions agricoles, d'un facteur 2 tous les 3 à 4 ans. La figure 9 suivante indique la contamination moyenne mensuelle du lait par le Cs-137 produit dans une ferme collective ukrainienne s'étendant sur une surface de 3 500 ha contaminés en moyenne à 111 kBq/m². Les normes adoptées en 1991 et 1997 sont indiquées sur la figure.

Figure 9- Évolution de la contamination moyenne du lait par le Cs-137 de 1988 à 1995 (source : IPSN)

La plus grande partie des productions agricoles d'Ukraine satisfait aux normes suivantes :
- lait < 100 Bq/l (370 admis jusqu'en 1991)
- viande < 200 Bq/l
- pommes de terre, pain <20 Bq/kg

Il faut signaler les efforts de réhabilitation des conditions de vie dans ces territoires réalisés dans le cadre du programme européen ETHOS (1996-2001) cf. référence 7.