Livre blanc du Tritium & bilan des rejets de tritium pour les INB

259 Eléments de réflexion sur le risque sanitaire posé par le tritium à comparer à 1,8.10 -11 Sv/Bq pour l’eau tritiée HTO. A titre indicatif, le coefficient de dose du plutonium-239 pour l’adulte (ingestion) est de 2,5.10 -7 Sv/Bq, soit environ 6 000 fois plus que pour le tritium organique. Dans sa publication n° 103 [30], la CIPR admet que des cas extrêmes de distribution très hétérogène des doses peuvent résulter de l’incorporation de précurseurs de l’ADN (par exemple la thymidine) marqués par du tritium, et que le noyau cellulaire peut recevoir des doses locales notablement supérieures à la dose moyenne. Elle souligne ainsi que les précurseurs de l’ADN peuvent être plus radiotoxiques que les composés tritiés, mais elle ne propose pas d’approche spécifique pour évaluer les doses liées à cette irradiation localisée de l’ADN. Le groupe AGIR a analysé les données de la littérature concernant la biocinétique, issues d’études réalisées à la fois chez l’homme et chez l’animal, pour vérifier leur concordance avec les modèles biocinétiques développés par la CIPR. Son constat est qu’il y a un bon accord avec la conclusion de la CIPR selon laquelle la dose engagée due à l’incorporation de tritium sous forme d’OBT est, pour une même activité incorporée, supérieure d’un facteur 2 environ à la dose due au tritium sous forme d’HTO. Le rapport AGIR souligne aussi que certaines études publiées doivent être considérées avec prudence, l’état d’équilibre tel que rencontré dans les conditions d’exposition environnementale n’étant pas toujours atteint lors de l’expérimentation menée en laboratoire. Par ailleurs, les auteurs de ce rapport décrivent un nouveau modèle biocinétique spécifique à la consommation de poissons (carrelets) contaminés au tritium, après avoir constaté une contamination élevée chez ces poissons pêchés dans la baie de Cardiff [31]. Ce modèle à deux compartiments suggère qu’après incorporation d’OBT (lié à de la chair de carrelets), la rétention du tritium organique chez l’adulte se fait à 70% avec une période de 10 jours et à 30% avec une période de 100 jours. Ainsi, un nouveau coefficient de dose a été déterminé à partir de ces modèles et évalué à 6.10 -11 Sv.Bq -1 , soit de 50% supérieur au coefficient de dose recommandé par la CIPR pour l’OBT (4,2.10 -11 Sv.Bq -1 ). Selon les auteurs du rapport, de nombreuses données tant animales qu’humaines suggèrent que l’élimination du tritium de l’organisme pourrait se faire avec une fonction exponentielle non pas à 2 mais 3 composantes, la 1ère composante représentant l’eau corporelle, la 2ème le tritium incorporé dans des composés organiques des tissus et la 3ème le tritium incorporé dansdes composants structurels à faible tauxde renouvellement. Les 2ème et 3ème composantes constitueraient la fraction d’OBT non échangeable. Le rapport du groupe AGIR précise que la CIPR a récemment publié un nouveau modèle pour HTO prenant en compte une période à long terme (qui conduit à des coefficients de dose légèrement inférieurs à ceux actuellement recommandés) et que la CIPR considère qu’il est impossible de donner un modèle unique pour l’OBT étant donné les formes très variables que cela peut concerner. Enfin, le rapport AGIR évoque la problématique des précurseurs tritiés de l’ADN (typiquement la thymidine). Il conclut que le tritium utilisé pour le radiomarquage des acides nucléiques pourrait présenter un risque spécifique compte tenu de l’incorporation du précurseur par l’ADN mais que, en pratique, le risque d’exposition des travailleurs et du public demeure faible en raison des procédures de sûreté en vigueur dans les laboratoires de recherche modernes utilisant des radiomarqueurs. 4 2 Discussion On peut admettre que les modèles dosimétriques de la CIPR sont satisfaisants pour l’eau tritiée (HTO) mais que le modèle unique défini pour les composés de tritium organiquement lié (OBT) n’est vraisemblablement pas parfaitement adapté à la grande diversité de composés susceptibles de se présenter sous cette appellation. En effet, une publication récente de D. Taylor [32] confirme que la biocinétique des molécules marquées dépend de la structure chimique et de la place du tritium dans la molécule. Un OBT soluble entrant dans le sang sera incorporé de façon plus ou moins importante dans les tissus corporels selon le composé chimique (spéciation) considéré et l’activitémétabolique des tissus individuels. Ayant étudié les cinétiques propres de rétention et d’excrétion de 10 molécules marquées différentes, Taylor a montré que les doses résultant de leur incorporation étaient inférieures a minima de 20% par rapport à celles calculées à partir du modèle de la CIPR pour les OBT. Ainsi, le modèle « par défaut » de la CIPR pour les OBT serait toujours majorant, conduirait à surestimer les doses et garantirait ainsi la robustesse du système de radioprotection. Par ailleurs, on peut souligner que l’existence possible d’une composante de rétention/élimination à plus long terme du tritium dans l’organisme, non prise en compte dans les modèles actuels, ne devrait pas modifier significativement les valeurs des coefficients de dose dans la mesure où cette composante à long terme ne dépasserait pas quelques pourcents de l’activité incorporée. Enfin, selon une étude de Kotzer et Trivedi publiée en 2001 [33] portant sur des membres du public vivant dans l’environnement du réacteur de recherche de Chalk River (Canada) fonctionnant à l’eau lourde, la majeure partie de la dose reçue par la population générale résulte de l’incorporation d’eau tritiée et non pas de celle de tritium sous forme d’OBT au travers de la chaîne alimentaire. Indépendamment de sa durée de rétention dans l’organisme qui diffère de la forme HTO, réparti de façon plus uniforme dans la cellule, le tritium sous forme OBT peut se trouver fixé à long terme sur les constituants cellulaires. Il irradie alors des cibles biologiques radiosensibles, alors que celles-ci ne sont pas ou peu atteintes par les désintégrations du tritium sous forme HTO, en raison du faible parcours de son rayonnement. En conséquence, si l’on considère que ces éléments ne sont pas pris correctement en compte dans les modèles dosimétriques en raison d’un déficit de données expérimentales décrivant les effets biologiques du tritiumorganique lié sur les constituants subcellulaires, un programme de recherche expérimentale dédié à cette problématique devrait être initié. 5 Quelle est l’efficacité biologique relative (EBR) du tritium ? 5 1 Etat de la question L’efficacité biologique relative (EBR) d’un rayonnement de type donné est le rapport entre la dose de rayonnement de référence (X ou γ ) et la dose du rayonnement à tester (le rayonnement β du tritiumdans le cas présent) qui produisent un même effet biologique. L’expérience montre que l’EBR dépend du modèle animal ou cellulaire utilisé, de l’effet biologique considéré et des conditions d’irradiation (type de rayonnement, dose, débit de dose, fractionnement). Il y a donc autant de valeurs d’EBR qui peuvent être déterminées pour un rayonnement donné que d’effets biologiques et de niveaux de dose considérés. Le plus souvent, le rayonnement de référence pour déterminer les EBR est soit le rayonnement gamma du cobalt-60 ou celui du césium-137, soit les rayonnements X de faible énergie (typiquement RX de 200 ou 250 kVp 6 ). Il est à noter que l’utilisation de ces deux types de rayonnements comme référence conduit à une variabilité dans les évaluations d’EBR du fait de leur propre effet biologique distinct. L’efficacité biologique relative du tritium a été étudiée quasi exclusivement pour l’eau tritiée. LaCIPR,danssapublicationn°103[30],mentionnelestravauxdeStraume et Carsten [34] qui ont effectué une revue des données scientifiques sur les effets cancérigènes, génétiques, sur la reproduction et le développement, liés à une exposition au tritium (HTO et OBT) chez l’animal et in vitro. Alors que le spectre des effets observés avec le tritium ne se différencie pas de ceux observés après exposition de l’organisme entier à des rayons X ou gamma, les valeurs d’EBR pour HTO sont comprises entre 1 et 3,5, et cohérentes avec les évaluations fondées sur des considérations microdosimétriques. Les données concernant l’OBT sont limitées mais 6 kilo-volt pic

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