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Toxicologie nucléaire environnementale et humaine
1.
Connaissance des différentes sources naturelles
et anthropiques pour modéliser les flux
La quantité de substances radioactives susceptible d’atteindre ses cibles biologiques doit être mesurée précisément aux différents stades de la chaîne reliant les
sources au système biologique considéré. On peut distinguer schématiquement
trois types de sources :
- sources naturelles ou bruit de fond géochimique ;
- sources artificielles liées aux activités humaines régulières, on parle aussi
d’activités « anthropiques » (z.e. industrielles, militaires, médicales...);
- sources artificielles à caractère exceptionnel (accident nucléaire, attaque
terroriste...).
Les deux premières contribuent largement au fond d’exposition chronique
tandis que la troisième est typiquement celle qui, lors d’une exposition aiguë, peut
faire passer le seuil des effets toxiques.
Un rapport UNSCEAR (2000a) est consacré à la question des sources et représente une des meilleures synthèses actuelles dans le domaine. Ce paragraphe aura
pour objectif de décrire succinctement ces différentes sources ainsi que les outils
à notre disposition pour les déterminer. Leur poids respectif dans l’exposition
globale des populations et de l’environnement sera aussi discuté.
1.1. Sources naturelles
Certains radionucléides existent de façon naturelle dans l’environnement :
croûte terrestre, air, sol, sédiment. Les sources sont variables et sont décrites plus
précisément élément par élément dans la partie 4 de cet ouvrage.
Concernant les séries de l’uranium et du thorium, le tritium et d’autres radionucléides naturels, un rapport de l’UNSCEAR (2000b) en répertorie les sources
naturelles et les concentrations terrestres, aquatiques ou atmosphériques dans
différentes régions du monde. La teneur naturelle en uranium du sous-sol peut
être si élevée que l’on en retrouve jusqu’à plusieurs centaines de pg-L-1 dans
des eaux de boisson alors que la valeur guide recommandée par l’Organisation
Mondiale de la Santé (OMS) est de 15 pg-L’1 (WHO, 2001). En Finlande ou au
Labrador, par exemple, des teneurs allant jusqu’à 3 500 pg-L-1 ont pu être mesurées (Weir, 2004).
L impact radiologique de cette radioactivité naturelle peut être estimé par le
calcul de la dose efficace, grandeur permettant de quantifier l’exposition des
organismes (cf. paragraphe 3.1). En France, la dose efficace due à l’ingestion
(série U et Th, 40K) et celle due à l’inhalation (série U et Th, 222Rn, 220Rn) de
radionucléides naturels s’élèvent en moyenne à environ 0,29 mSv et 1,26 mSv palan, respectivement. Si 1 on ajoute la contribution de l’irradiation externe naturelle
(rayonnement cosmique, matériaux de construction...), de l’ordre de 0,87 mSv,
Toxicologie nucléaire environnementale et humaine
1.
Connaissance des différentes sources naturelles
et anthropiques pour modéliser les flux
La quantité de substances radioactives susceptible d’atteindre ses cibles biologiques doit être mesurée précisément aux différents stades de la chaîne reliant les
sources au système biologique considéré. On peut distinguer schématiquement
trois types de sources :
- sources naturelles ou bruit de fond géochimique ;
- sources artificielles liées aux activités humaines régulières, on parle aussi
d’activités « anthropiques » (z.e. industrielles, militaires, médicales...);
- sources artificielles à caractère exceptionnel (accident nucléaire, attaque
terroriste...).
Les deux premières contribuent largement au fond d’exposition chronique
tandis que la troisième est typiquement celle qui, lors d’une exposition aiguë, peut
faire passer le seuil des effets toxiques.
Un rapport UNSCEAR (2000a) est consacré à la question des sources et représente une des meilleures synthèses actuelles dans le domaine. Ce paragraphe aura
pour objectif de décrire succinctement ces différentes sources ainsi que les outils
à notre disposition pour les déterminer. Leur poids respectif dans l’exposition
globale des populations et de l’environnement sera aussi discuté.
1.1. Sources naturelles
Certains radionucléides existent de façon naturelle dans l’environnement :
croûte terrestre, air, sol, sédiment. Les sources sont variables et sont décrites plus
précisément élément par élément dans la partie 4 de cet ouvrage.
Concernant les séries de l’uranium et du thorium, le tritium et d’autres radionucléides naturels, un rapport de l’UNSCEAR (2000b) en répertorie les sources
naturelles et les concentrations terrestres, aquatiques ou atmosphériques dans
différentes régions du monde. La teneur naturelle en uranium du sous-sol peut
être si élevée que l’on en retrouve jusqu’à plusieurs centaines de pg-L-1 dans
des eaux de boisson alors que la valeur guide recommandée par l’Organisation
Mondiale de la Santé (OMS) est de 15 pg-L’1 (WHO, 2001). En Finlande ou au
Labrador, par exemple, des teneurs allant jusqu’à 3 500 pg-L-1 ont pu être mesurées (Weir, 2004).
L impact radiologique de cette radioactivité naturelle peut être estimé par le
calcul de la dose efficace, grandeur permettant de quantifier l’exposition des
organismes (cf. paragraphe 3.1). En France, la dose efficace due à l’ingestion
(série U et Th, 40K) et celle due à l’inhalation (série U et Th, 222Rn, 220Rn) de
radionucléides naturels s’élèvent en moyenne à environ 0,29 mSv et 1,26 mSv palan, respectivement. Si 1 on ajoute la contribution de l’irradiation externe naturelle
(rayonnement cosmique, matériaux de construction...), de l’ordre de 0,87 mSv,