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L'énergie à découvert

 | 
Rémy Mosseri
, 
Catherine Jeandel

Huitième partie. Les impacts environnementaux et sanitaires

8. Les impacts sanitaires de l’énergie nucléaire

Florent de Vathaire

Texte intégral

1Les impacts sanitaires de l’énergie nucléaire ont fait l’objet d’un grand nombre d’études. Ils concernent toutes les étapes du cycle nucléaire, de l’extraction de l’uranium au retraitement du combustible, et sont très variables selon les étapes et les populations considérées.

2Au préalable, la compréhension de ces impacts nécessite quelques connaissances générales sur les ordres de grandeur des doses de rayonnements ionisants et sur leurs effets sanitaires. L’irradiation naturelle moyenne de la population française est d’environ 2,5 millisieverts (mSv) par an, les moyennes départementales variant de 1 à 5 mSv/an. À titre de comparaison, un vol Paris-New-York aller-retour expose à une irradiation d’environ 60 microsieverts (µ Sv), soit 0,06 mSv. La limite légale d’exposition artificielle de la population générale est de 1 mSv/an, et celle des travailleurs de l’industrie nucléaire est de 20 mSv/an. Ces limites sont des recommandations de la Commission internationale de Protection radiologique (CIPR), reprises dans une directive européenne, et traduites en droit français. Elles prennent en compte surtout le risque génétique et le risque cancérogène. La différence entre les deux limites s’explique par l’acceptation d’un certain risque, pour les travailleurs, et par le fait que la population générale comprend des enfants et des femmes enceintes, dont la radiosensibilité est beaucoup plus importante que celle des travailleurs. Les effets sanitaires des rayonnements ionisants dépendent de la dose, du débit de dose, de la nature des rayonnements, ainsi que d’un grand nombre de paramètres propres au sujet irradié et aux autres facteurs de risque auxquels il est exposé. La connaissance des effets sanitaires des faibles doses de radiations ionisantes (<  100 mSv) a fait d’importants progrès ces 10 dernières années mais le débat scientifique est toujours ouvert. Ceci car les données statistiquement informatives sont rares pour ces doses et les estimations de risque très dépendantes du type de modèle retenu pour la relation dose-effet (figure 1). D’une manière générale, les risques associés aux doses inférieures à 100 mSv reçues par un adulte de la population générale, s’ils existent, sont très faibles et très difficilement mesurables directement par les études épidémiologiques. Deux populations sont cependant nettement plus radiosensibles, les enfants et les sujets porteurs d’une prédisposition génétique au cancer ou à une autre pathologie radio-induite. Concernant les enfants, une importante étude de cohorte réalisée au Royaume Uni a très récemment mis en évidence une augmentation d’un facteur 2 à 3 du risque de cancer du cerveau et de leucémie pour des doses totales de l’ordre de 20 mSv reçues par des enfants ayant eu un examen scanner. Ces résultats doivent encore être confirmés, mais ils vont dans le même sens que plusieurs autres études récentes. S’ils sont confirmés, ils signifient qu’un excès de risque existe aussi pour la plupart des examens de localisation de cancer, mais qu’il apparaîtra plus tard. D’autre part, plusieurs études ont montré que les enfants et jeunes adultes porteurs de certaines mutations héréditaires sur des gènes de susceptibilité au cancer sont extrêmement radiosensibles et voient leur risque de cancer augmenter par un facteur de l’ordre de 2 à 4 après irradiation à des doses de quelques mSv.

Fig. 1 – Illustration de la source principale d’incertitude existant dans l’estimation des effets cancérogènes des radiations ionisantes. Les risques estimés pour les faibles doses dépendent du type de modèle utilisé pour ajuster les données statistiquement informatives

Action cancérogène de l’irradiation

3Le principal mode d’action cancérogène des rayonnements ionisants est l’action directe, par cassure des brins de l’ADN. Il s’agit d’une action d’initiation du processus menant au cancer. La plupart de ces lésions sont réparées sans erreurs. Les erreurs pouvant se produire dans la réparation de l’ADN lésé, dont la fréquence dépend du type de lésions, de leur localisation sur l’ADN et de leur nombre, ainsi que de paramètres liés à la cellule et à la phase du cycle cellulaire où elle se trouve, constituent l’origine principale des cancers radioinduits. Durant le long et complexe processus de promotion menant de la, ou des, cellules initiées au cancer clinique, d’autres facteurs interagissent. Il est très probable que, plus la dose d’irradiation est faible, plus le rôle de ces autres facteurs est important, et plus ils interagissent sur la relation dose-effet. Ces autres facteurs peuvent être d’origine endogène (génétique, hormonaux) ou exogène (autres cancérogènes…), et agir aussi comme initiateur ou comme promoteur.

4Contrairement aux autres agents cancérogènes qui sont en général spécifiques d’un ou de quelques organes, l’irradiation augmente le risque de tous les types de cancer. D’une manière générale, les enfants sont plus radiosensibles que les adultes. Pour certains cancers, comme celui de la thyroïde ou du sein, la réduction du risque avec l’âge est telle qu’à partir de 35 à 40 ans au moment l’irradiation, aucune étude épidémiologique n’a pu mettre en évidence de risque associé à cette irradiation. Pour une même dose de radiation, l’importance et le délai d’apparition de cette augmentation varie aussi en fonction de l’organe. Le sang, la thyroïde, le sein et le cerveau sont les organes les plus radiosensibles durant l’enfance.

Fig. 2 – Distribution des sites nucléaires en France. En fonctionnement normal, les doses de rayonnements ionisants reçues par les habitants des alentours des sites nucléaires sont très faibles, de l’ordre du millième de celles de l’irradiation naturelle

5Pour l’instant, il n’existe pas de caractéristique macroscopique ou moléculaire validée et reconnue permettant d’affirmer qu’un cancer est dû à l’exposition aux radiations ionisantes. Des travaux sont en cours pour certains cancers comme le cancer thyroïdien, pour lequel des signatures moléculaires ont récemment été proposées. Cependant, le cancer est une maladie multifactorielle, et les facteurs de risque interagissent les uns avec les autres. Par exemple, le fait que le sein et la thyroïde sont les organes les plus radiosensibles durant l’enfance et l’adolescence montre l’importance de l’interaction entre les radiations ionisantes et les facteurs hormonaux, ces derniers agissant comme promoteurs.

Mines d’uranium

6Hors accident, les mineurs d’uranium sont la population exposée au plus important risque sanitaire lié à l’énergie nucléaire. La principale source d’irradiation des mineurs d’uranium provient du radon, gaz radioactif descendant de l’uranium 238, présent dans les mines. Les poumons sont les organes les plus exposés à l’irradiation par ce gaz. Si la ventilation des mines a considérablement réduit les doses auxquelles sont soumis les mineurs, celles-ci continuent à être suffisantes pour augmenter leur risque de cancer du poumon et de la plèvre. Le facteur multiplicatif de risque attribuable au radon est plus faible chez les fumeurs que chez les non-fumeurs. Mais, étant donné que les fumeurs « partent » d’un risque beaucoup plus important, il conduit chez eux à une probabilité additionnelle de risque de cancer du poumon nettement plus importante que chez les non-fumeurs. Certaines études ont mis en évidence une augmentation du risque pour d’autres cancers, mais ces résultats n’ont pas été confirmés.

7Très peu d’études ont porté sur l’impact sanitaire des mines d’uranium sur les populations vivant autour d’elles. Un tel impact pourrait difficilement venir du radon, car ce gaz est aussi présent naturellement dans les habitations. Il provient du sol et des murs des habitations et s’y concentre plus ou moins en fonction d’un grand nombre de paramètres dépendant du sous-sol, du type et de la nature de la construction, et de l’aération. Le radon présent dans l’air extérieur, même à proximité des mines d’uranium, est à des concentrations nettement plus faibles. En revanche, la contamination des alentours par l’uranium pourrait représenter un danger. Les rares études ayant abordé ce sujet ont systématiquement conduit à des estimations de dose très faibles. Des projets sont cependant en cours d’élaboration pour étudier l’impact sanitaire potentiel de ces poussières.

Centrales nucléaires en fonctionnement normal

8L’irradiation annuelle reçue par les travailleurs des centrales nucléaires est de l’ordre de quelques mSv à quelques dizaines de mSv, les travailleurs les plus exposés étant ceux affectés aux travaux de nettoyage et de vérification effectués durant les arrêts de tranches. Ces doses, bien que délivrées avec un faible débit, augmentent le risque de cancer. Une très grande étude multicentrique internationale portant sur 400 000 travailleurs a été publiée par le Centre international de Recherche sur le Cancer en 2007 et a montré que leur risque de décéder d’un cancer, toutes localisations confondues, augmentait avec la dose de radiation reçue durant leur carrière. Cette augmentation correspondait cependant à un faible excès de décès, ce qui a rendu difficile une analyse plus approfondie visant à préciser les types de cancer concernés. Les cancers du poumon et les myélomes multiples sont ceux qui semblent avoir le plus augmenté, mais d’autres types de cancer ont été retrouvés en excès dans d’autres études. Cette étude n’a pas montré d’excès significatif de décès dus à des pathologies non cancéreuses. Un débat existe cependant, et l’existence ou non d’un risque accru de pathologies non cancéreuses, comme les pathologies cardiovasculaires, pour les doses de radiation de l’ordre de celles reçues par certains travailleurs de l’industrie nucléaire, est un des grands enjeux actuels de la radioprotection. Une étude a montré que les ouvriers des usines de retraitement pourraient être soumis à un risque accru de cancer du poumon, mais elle doit être confirmée.

9En fonctionnement normal, les quantités de radioactivité relâchées dans l’environnement par les centrales nucléaires conduisent à une irradiation extrêmement faible des habitants proches de ces centrales, quelques microsieverts par an. Ces doses, de l’ordre du millième de celle délivrée par l’irradiation d’origine naturelle durant la même période, et du dixième de l’irradiation cosmique reçue lors d’un allerretour Paris-New-York, et du millième de la dose légale pour les populations, sont beaucoup trop faibles pour avoir un impact sanitaire. Les excès de leucémie de l’enfant, observés par certaines études autour des centrales nucléaires ou des usines de retraitement, ne sont pas dus à la radioactivité relâchée par ces installations, et ont probablement une autre cause, lorsqu’ils ne sont pas des artefacts statistiques.

Fig. 3 – Illustration des incertitudes existant autour de la relation entre la dose de radiation et le risque de cancer et de leucémie dans la plus grande étude de cohorte effectuée sur les travailleurs du nucléaire (400 000 travailleurs de 13 pays). Les droites indiquent la pente du modèle linéaire. Source : Cardis, 2007

Situation accidentelle

10En cas d’accident, le personnel intervenant sur le site est soumis à des débits de doses élevées. Afin de limiter les doses reçues par les « liquidateurs » de l’accident survenu en 1986 dans la centrale nucléaire de Tchernobyl, les autorités ont organisé un turnover important, mais un grand nombre de ces travailleurs ont quand même reçu des doses très élevées, de plusieurs sieverts, et quelques-uns en sont rapidement décédés. Bien que la mauvaise qualité du suivi et des reconstructions dosimétriques induise des incertitudes importantes autour des estimations de risque, il est maintenant établi que ces liquidateurs sont soumis à un excès de risque pour un grand nombre de pathologies, dont la liste s’accroît régulièrement au fur et à mesure de l’amélioration des connaissances et de leur suivi. Cet excès est établi pour plusieurs types de cancers, les pathologies cardiaques et les pathologies cérébrovasculaires.

11La libération de quantité importante d’iode 131 lors des accidents nucléaires comme ceux de Tchernobyl et de Fukushima est un problème de santé publique majeur. En effet, l’iode radioactif contamine le sang par inhalation, mais surtout par ingestion d’eau, de lait ou de légumes contaminés. Il est alors fixé par la thyroïde, car il entre dans la composition des hormones thyroïdiennes. Le risque de cancer thyroïdien chez les enfants des zones fortement contaminées, en Ukraine, Biélorussie et Russie a très fortement augmenté. Pour l’ensemble de l’Europe, des calculs basés sur des interpolations linéaires ont conduit à estimer que de 3 400 à 72 000 cancers thyroïdiens et de 11 000 à 59 000 autres cancers seront induits par l’accident de Tchernobyl entre 1986 et 2065. Ces chiffres sont importants, mais ils ne représentent qu’environ 0,01 % de cancers devant apparaître durant cette période.

12En France, l’Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN) et l’Institut de veille sanitaire (InVS) ont estimé, à partir des mêmes interpolations linéaires, que de 2 à 176 cas de cancers thyroïdiens pourraient avoir été induits par l’accident de Tchernobyl en France, pour la période allant de 1991 à 2015. L’écart d’un facteur presque 100 entre les deux bornes de cette estimation, censé quantifier l’incertitude autour de cette prédiction, peut apparaître important. En réalité, il est fortement sous-évalué, car il ne prend en compte que l’incertitude dans l’estimation des doses moyennes reçues à la thyroïde par les populations de cette zone et l’incertitude statistique estimée autour des coefficients de risque en utilisant des modèles de relation dose-effet linéaires dans 3 publications datant d’avant 2000. Il ne prend pas en compte, par exemple, l’incertitude des projections effectuées pour estimer l’incidence des cancers thyroïdiens dans la population générale dans le futur, ni l’incertitude existant autour de modèles temporels du risque radio-induit, c’est-à-dire de la variation de l’excès de risque dans le temps suivant l’irradiation et de son interaction avec l’âge. Actuellement, aucune donnée épidémiologique ne va dans le sens d’une augmentation de l’incidence des cancers thyroïdiens suite aux retombées dans l’Est de la France, mais la seule étude épidémiologique spécifiquement conçue dans cet objectif, par l’INSERM, n’a pas encore été analysée.

Fig. 4 – Illustration des incertitudes existant autour du risque de cancer thyroïdien en fonction de la dose de radiations ionisantes reçue à la thyroïde, dans la plus importante étude cas-témoins effectuée en Biélorussie et en Russie, suite à l’accident de Tchernobyl. Les barres verticales illustrent les risques calculés, par catégories de doses, et leurs intervalles de confiance. Les courbes représentent différents modèles de risque. Un Gray (Gy) est l’équivalent d’un Sv. Source : Cardis, 2006

13Enfin, la prise d’iodure de potassium permet de limiter la fixation de l’iode radioactif, s’il est administré avant ou peu de temps après la contamination, car l’iode stable ainsi ingéré sature la thyroïde et empêche la fixation de l’iode 131.

Bibliographie

Références bibliographiques

• E. CARDIS et al.The 15-Country Collaborative Study of Cancer Risk among Radiation Workers in the Nuclear Industry : estimates of radiation-related cancer risks, Radiation Research, 2007.

• P. VERGER, L. CHÉRIÉ-CHALLINE et al.Évaluation des conséquences sanitaires de l’accident de Tchernobyl en France : dispositif de surveillance épidémiologique, état des connaissances, Évaluation des risques et perspectives, Rapport InVS-IRSN, www.invs.sante.fr, 2001.

• E. CARDIS et al.Estimates of the Cancer Burden in Europe from Radioactive Fallout from the Tchernobyl Accident, International Journal of Cancer, 2006.

Table des illustrations

Légende Fig. 1 – Illustration de la source principale d’incertitude existant dans l’estimation des effets cancérogènes des radiations ionisantes. Les risques estimés pour les faibles doses dépendent du type de modèle utilisé pour ajuster les données statistiquement informatives
URL http://books.openedition.org/editionscnrs/docannexe/image/11158/img-1.jpg
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Légende Fig. 2 – Distribution des sites nucléaires en France. En fonctionnement normal, les doses de rayonnements ionisants reçues par les habitants des alentours des sites nucléaires sont très faibles, de l’ordre du millième de celles de l’irradiation naturelle
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Légende Fig. 3 – Illustration des incertitudes existant autour de la relation entre la dose de radiation et le risque de cancer et de leucémie dans la plus grande étude de cohorte effectuée sur les travailleurs du nucléaire (400 000 travailleurs de 13 pays). Les droites indiquent la pente du modèle linéaire. Source : Cardis, 2007
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Légende Fig. 4 – Illustration des incertitudes existant autour du risque de cancer thyroïdien en fonction de la dose de radiations ionisantes reçue à la thyroïde, dans la plus importante étude cas-témoins effectuée en Biélorussie et en Russie, suite à l’accident de Tchernobyl. Les barres verticales illustrent les risques calculés, par catégories de doses, et leurs intervalles de confiance. Les courbes représentent différents modèles de risque. Un Gray (Gy) est l’équivalent d’un Sv. Source : Cardis, 2006
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Auteur

Épidémiologiste, Directeur de Recherche INSERM, Université Paris 11, Institut Gustave Roussy, Villejuif.
florent.devathaire@igr.fr

© CNRS Éditions, 2013

Conditions d’utilisation : http://www.openedition.org/6540

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