Radioactivité et Tabac

H.Nifenecker

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Mortalité due au tabac. *

Exemples de risques *

Doses maximales admissibles *

La question des faibles doses *

Activités et doses *

Contamination interne *

Source externe ponctuelle *

Source surfacique *

La radioactivité du tabac *

 

 

Sieverts, rems,becquerels, grays etc., la variété des unités utilisées dans la presse traitant des questions de radioactivité ne facilitent certes pas la compréhension du lecteur même honnête homme. Les changements d'unités officielles n'ont pas, non plus, contribué à clarifier l'idée que le laïc, même éclairé, peut se faire des conséquences sanitaires de la radioactivité. Les microcuries se sont transformés en kilobecquerels tandis que les rems devenaient des millisieverts ! La question qui intéresse la plupart d’entre nous est de savoir à quel danger correspond telle ou telle dose d’irradiation, ou quel danger potentiel représente telle ou telle activité. La situation est, souvent, d’autant plus confuse que tout accident ou tout incident nucléaire donne lieu à polémique entre pro et anti nucléaires.

Il se trouve que, sauf pour les doses très élevées comme celles auxquelles ont été soumis les habitants d’Hiroshima ou les opérateurs du réacteur de Tchernobyl, le danger principal des irradiations est de provoquer des cancers. A cet égard les radiations ne sont pas fondamentalement différentes d’autres facteurs cancérigènes, en particulier du tabac. Nous proposons d’utiliser cette analogie pour évaluer d’une façon plus compréhensible les risques dus aux radiations, en les comparant directement à ceux entraînés par la fumée de cigarette. Bien entendu, cette comparaison ne doit pas être prise au pied de la lettre et vise essentiellement à aboutir à aider à une prise de conscience qualitative des dangers encourus. En particulier nous nous limiterons ici au cas de l’irradiation corps entier dans laquelle le corps entier est soumis à une irradiation homogène. Dans les cas de contaminations internes seuls certains organes sont concernés et les risques dépendent alors de l’organe touché. En règle générale les doses conduisant à un taux donné de cancers sont notablement plus élevées lorsqu’elles sont délivrées à un organe que lorsqu’elles sont délivrées au corps entier.

Dans ce qui suit nous faisons l’hypothèse que, même pour les faibles doses, le taux des cancers induits est une fonction linéaire de la dose. Cette hypothèse sous tend la détermination des doses limites faites par la CIPR. Cette hypothèse est prudente et surestime probablement les effets des faibles doses comme nous le verrons plus loin.

Mortalité due au tabac.

Les français fument chaque année environ 5 milliards de paquets de cigarettes. Les décès dus au tabac sont estimés à un nombre compris entre 45000 et 66000 chaque année. Parmi ceux-ci environ 10000 sont dus à des affections cardio-vasculaires, le reste à des cancers, principalement des voies respiratoires. Le nombre total de décès annuel est de l’ordre de 500000 par an. On voit donc que les décès liés à l’usage du tabac représentent près de 10% du total. Le nombre de cancers induits par la fumée est compris entre un tiers et un quart du total des cancers.

Pour simplifier nous retiendrons 50000 décès annuels dus à la consommation des 5 milliards de paquets de cigarettes. Il s’ensuit qu’on peut estimer à 10-5 la probabilité d’induction d’un cancer mortel par paquet de cigarette.

La CIPR estime à 0.05 par Sievert le nombre de cancers mortels dus à l’irradiation du corps entier. On voit donc qu’on peut faire une équivalence entre 1 Sievert et 5000 paquets de cigarettes. Nous utilisons cette équivalence dans ce qui suit.

Exemples de risques

On donne quelques exemples d’irradiations annuelles

 

 

Dose en millisievert

Equivalent paquets de cigarettes

Total Irradiation naturelle

3

15

Radon

2

10

Rayons cosmiques

0.3

1.5

Rayons X médicaux

0.4

2

Séjour d’un mois à 2000 mètres

0.8

4

Irradiation du public due aux

Centrales nucléaires

0.0005

0.0025

Irradiation moyenne en France due à Tchernobyl dans la première année suivant l’accident

0.05

0.25

Parmi les 76000 survivants de Hiroshima et Nagasaki, 5936 sont morts de cancer entre 1950 et 1985, alors qu’en l’absence de l’irradiation due aux explosions le nombre de cancers attendu était d’environ 5600. Le surcroît de cancers a donc été de l’ordre de 350 correspondant à une dose totale de 7000 Sieverts. La dose moyenne des survivants a donc été de l’ordre 0.1 Sievert, soit 500 paquets de cigarettes.

Doses maximales admissibles

 

La législation limite les doses annuelles auxquelles peuvent être soumis les professionnels du nucléaire ou d’autres professions exposées aux radiations aussi bien que celles auxquelles peut être soumis le public en général

 

 

Dose maximale en millisieverts

Equivalent paquets de cigarettes

Professionnels

20

100

Public

1

5

Limite d’évacuation autour de Tchernobyl

5

25

 

La question des faibles doses

 

La CIPR suppose une relation linéaire entre la dose reçue et la probabilité des cancers induits, quelle que soit la valeur de la dose et celle du débit de dose. Elle suppose donc qu’il n’y a pas de seuil aux effets de l’irradiation. Or il n’a, pour l’instant, jamais été possible d’établir une augmentation des cancers pour des doses inférieures à 100 millisieverts (300 paquets). Par exemple la dose moyenne due à la radioactivité naturelle intégrée sur 50 ans atteint 150 millisieverts. En appliquant les coefficients de la CIPR on obtiendrait 9000 morts par an par suite de cancers mortels dus à cette irradiation. Il s’agit d’un nombre important. L’irradiation d’origine naturelle pouvant varier de plus d’un facteur trois de région à région, on s’attendrait donc à observer des augmentations significatives des cancers dans les régions à forte radioactivité naturelle. Un tel effet n’a pas été observé. Au contraire certaines études, en particulier en Chine, semblent démontrer une légère anti-corrélation entre le nombre de cancers et l’importance de l’irradiation naturelle. Des effets analogues ont été observés dans des études épidémiologiques sur les travailleurs du nucléaire anglais et américains. Les estimations du nombre de cancer basées sur la relation donnée par la CIPR doivent donc être considérées comme des valeurs maximales, et non comme des prévisions. Il est clair, dans ces conditions, que des estimations de plusieurs dizaines de milliers de cancers consécutifs à la catastrophe de Tchernobyl sont ou bien de mauvaise foi ou bien fantaisistes. Quoiqu’il en soit,même de telles estimations doivent être mises en balance avec le nombre de cancers qui seraient de toute façon arrivés dans la région et pendant la période considérée.

De même que l’effet des faibles doses de radiation reste l’objet d’une grande incertitude, je ne pense pas qu’on puisse appliquer valablement une simple relation linéaire sans seuil aux effets cancérigènes de la fumée de cigarette.

 

Activités et doses

 

Becquerels et sieverts. Trop souvent les médias annoncent des activités surfaciques ou massiques de taches de contamination sans préciser la surface ou la masse concernée (par exemple pour la contamination des wagons de l’EDF ou taches de radioactivité dans le Mercantour). De ce fait il est impossible d’estimer le danger d’irradiation. D’une façon générale, même en admettant que les données nécessaires soient connues la relation entre activités et irradiation n’est pas évidente. Dans ce qui suit nous donnons quelques exemples de cette relation, dans le cas spécifique du 137Cs qui, avec 131I est la principale source d’irradiation consécutive soit à un accident de réacteur, soit à une explosion nucléaire.

Contamination interne

On considère que, par ingestion de Césium, le corps contaminé présente un excès d’activité A, exprimée en kilobecquerels, par rapport au corps non contaminé. Le Césium se fixe préférentiellement dans les os. Les effets de la localisation des doses dans les os et de la réduction de l’effet biologique de ces doses par rapport à l’irradiation corps entier se compensent approximativement. L’énergie de la transition gamma du Césium vaut 0.665 MeV soit 10-13 joules. On peut alors exprimer la dose annuelle reçue par un corps humain pesant 70 kilos :

D(msieverts/an)=0.04A(kilobecquerels).

Source externe ponctuelle

Le libre parcours moyen des photons du 137Cs est d’environ 10 cm dans le corps humain. Dans ces conditions on obtient l’approximation de la dose horaire reçue à une distance R mètres de la source :

D(microsieverts/h)=0.00028R(m)-2A(kilobecquerels)

Source surfacique

A la suite d’accidents comme celui de Tchernobyl il est d’usage de spécifier les activités déposées par m2.

Les doses annuelles sont, dans ce cas, les plus adéquates. On obtient :

D(millisieverts/an)=0.03A(kilobecquerels)

 

La radioactivité du tabac

 

Dans ce qui précède nous avons fait le parallèle entre les effets sur la santé, en particulier cancérigènes, des irradiations et du tabac. En ce qui concerne ce dernier l’essentiel de son activité cancérigène est, sans doute, d’origine chimique(goudrons et nicotine), mais une partie pourrait en être due à la radioactivité. En effet, le tabac possède une activité due aux isotopes 210Po et 210Pb, descendants du Radon. Cette activité est de 10 pico-becquerels par paquet de cigarette. Les isotopes radioactifs se déposent sur la muqueuse pulmonaire. L’Académie des Sciences US estime ainsi la dose annuelle délivrée aux poumons à environ 80 millisieverts. Cette dose relativement importante n’est toutefois délivrée qu’à une petite fraction du tissu pulmonaire(environ 250 cm3) . De ce fait elle ne contribue que faiblement à l’effet cancérigène du tabac.

 

 

REFERENCES