Les retombées radioactives sont les matériaux radioactifs mis en suspension dans l'atmosphère à la suite d'une explosion d'une arme nucléaire ou un accident nucléaire. Il s'agit donc d'une forme de pollution nucléaire, susceptible de conséquences sanitaires. Ces éléments de petite taille, poussières visibles ou non, retombent lentement sur le sol, souvent jusqu'à très loin de leur provenance. Il existe différents moyens de se protéger des retombées radioactives : masque à gaz et combinaison NBC (en cas de faibles radiations) ou abri anti-atomique, mais la plus efficace reste l'évacuation. En 1954, la bombe Castle Bravo, d'une puissance de 15 mégatonnes et testée dans l'atoll de Bikini, a provoqué un drame humain et écologique dans une zone de plusieurs centaines de kilomètres autour du lieu d'explosion. Le premier accident grave du nucléaire civil du monde occidental, l'incendie de Windscale (renommée Sellafield depuis), a eu lieu en 1957 en Angleterre. Les conséquences déclenchèrent un mouvement d'opinion global critique à l'égard des tests et, plus généralement, du développement d'armes nucléaires. Des retombées radioactives peuvent être dues à un accident nucléaire, explosion ou incendie, qui libère de la matière radioactive dans l'atmosphère. L'explosion d'une installation nucléaire n'a rien de commun avec une explosion nucléaire pour ce qui est de la puissance de l'explosion proprement dite : ce sont des détonations ou des déflagrations chimiques, mais qui peuvent projeter au loin des matériaux radioactifs. Même dans un accident majeur extrême comme celui de Tchernobyl, où s'étaient succédé l'explosion de la cuve et l'incendie du modérateur graphite, tous les produits du cœur ne sont pas dispersés dans l'atmosphère. Les produits radioactifs partiront d'autant plus dans l'atmosphère qu'ils sont volatils : plus le point d'ébullition d'un corps sera faible, plus il sera facilement volatilisé par l'accident et plus il ne se condensera que lentement pour retomber au sol, ce qui augmentera sa dispersion par rapport aux produits moins volatils.

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