| L'uranium est un métal
présent naturellement dans l'environnement. On le trouve en quantités
variables dans les roches, l'eau, l'air, les plantes, les animaux et les
êtres humains. Il y a par exemple en moyenne 1 à 2 mg d'uranium
par kg de sol, de l'ordre de quelques nanogrammes par litre (ng/l) à
quelques microgramrnes par litre (microg/l) d'uranium dans les eaux de
surface et parfois beaucoup plus dans certaines eaux minérales jusqu'à
quelques dizaines de microg/l).
Propriétés et caractéristiques
de l'uranium
L'uranium de numéro atomique 92 a une
densité de 19,05 g/cm3. L'uranium naturel se présente
sous la forme d'un mélange de trois isotopes radioactifs U-238 (99,3%
en masse), U-235 (0,72%), U-234 (0,0055%). L'uranium 235 est un élément
fissile utilisé pour la production d'énergie dans les centrales
nucléaires.
La demi-vie de l'U-238
est de 4,5 milliards d'années, celle de l'U-235 est de 0,7 milliard
d'années et celle de l'U-234 est de 0,25 million d'années.
L'uranium 238 et l'uranium 235 sont les pères
de deux familles de radionucléides naturels qui, par décroissanoes
successives conduisent à un isotope stable, respectivement le plomb
206 et le plomb 207.
Voies d'exposition de l'homme
D'une façon générale,
l'homme peut être exposé à des rayonnements ionisants
à partir d'une source se trouvant à l'extérieur de
son organisme: on parle alors d'exposition externe. Il peut aussi être
exposé à partir d'une source ayant pénétré
à l'intérieur de son organisme: on parle alors d'exposition
interne.
L'exposition externe due à l'uranium
naturel résulte des émissions b
et g. À titre d'exemple, le débit
de dose à 30 cm d'une source ponctuelle de 1 gramme (25.400 Bq)
est de 3,8.10-2 microSv/h.
L'exposition interne: l'entrée
de l'uranium dans l'organisme peut résulter, soit de l'inhalation
de particules présentes dans l'atmosphère, soit de l'ingestion
d'eau ou d'aliments. De façon plus exceptionnelle et en milieu professionnel,
l'incorporation peut se produire lors d'une blessure par un objet contaminé.
A titre d'exemple, la consommation quotidienne d'une eau contenant 1 microg/l
d'uranium naturel conduit à incorporer de l'ordre de 19 Bq sur une
année, ce qui se traduit par une dose efficace engagée d'environ
15 microSv (à comparer aux normes d'exposition pour le public fixé
par le Code de la santé: 1.000 microSvlan).
Comportement de l'uranium dans l'organisme
Le devenir biologique de l'uranium varie selon
la voie d'exposition, mais aussi en fonction de sa forme chimique (métal,
oxyde, sel) qui détermine sa solubilité dans les tissus.
En cas d'ingestion, de nombreux facteurs physiologiques
(vitesse de transit intestinal notamment) et chimiques peuvent influencer
l'absorption digestive. La Commission internationale de protection radiologique
(CIPR) évalue à 2% l'absorption par le tube digestif pour
de l'uranium en solution dans l'eau de boisson. Après absorption,
l'uranium passe dans le système sanguin et est éliminé
rapidement par les urines (40 à 60% en 24 heures) pour une partie
et se distribue pour le reste dans tout l'organisme avec un comportement
voisin de celui du calcium.
Le rein, le squelette, le foie et le poumon
(en cas d'inhalation) sont les principaux organes de rétention.
Détection et suivi d'une contanunation
par l'uranium naturel
La surveillance d'une exposition interne peut
se faire soit par des mesures directes de l'activité retenue dans
le corps humain (anthroporadiamétrie pulmonaire en cas d'inhalation),
soit par des analyses de l'uranium excrété dans les urines
et les selles (analyses radiotoxicologiques). La rétention et l'excrétion
de l'uranium sont fortement influencées par la solubilité
des composés, les modalités de l'exposition (exposition chronique
ou aiguë) et les caractéristiques physiologiques de l'individu.
Selon les techniques utilisées (fluorimétrie,
spectrométrie de masse, etc.), les limites de détection de
l'uranium dans les urines varient de quelques nanog/l à quelques
microg/l. Pour ce qui concerne la mesure anthroporadiamétrie, la
limite de détection est d'environ 5 à 10 mg (100 à
200 Bq) au niveau pulmonaire.
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suite:
Toxicité
La toxicité de l'uranium est liée
à ses caractéristiques chimiques et radiologiques.
Toxicité chimique
La toxicité chimique est prépondérante
pour de l'uranium dont l'enrichissement en U-235 est inférieur à
7%.
La toxicité aiguë de l'uranium
(exposition à de très fortes quantités d'uranium naturel,
204 mg/kg, dose létale à 14 jours) se manifeste cliniquement
chez le rat par une importante perte de poids, une hémorragie au
niveau des yeux, des pattes et du museau ainsi qu'une piloérection
générale et des signes cliniques d'atteinte du système
nerveux central (Domingo et al., 1987).
Bien que l'ensemble de l'organisme semble
pouvoir être touché par la toxicité de l'uranium, les
reins sont le siège d'effets délétères prédominants,
comme le reflète l'abondante littérature relative aux effets
rénaux de l'uranium (Hursh et al, 1969; Hodge et al,
1973; Leggett, 1989; Leggett and Harrison, 1995; Limson Zamora et al,
1998; Kurttio et al, 2002; Limson Zamora et al, 2003; Kurttio
et al, 2005).
Toxicité radiologique
La toxicité radiologique est liée
à la composition isotopique du composé et à son activité
spécifique. Le risque radiologique est d'autant plus élevé
que l'enrichissement de l'U-235 du composé est important.
La radiotoxicité de l'uranium semble
se cantonner aux poumons et aux os, probablement en raison d'une rétention
plus longue dans ces organes et de la décroissance atomique de l'uranium
en radon et autres radio-isotopes avec émission de rayonnements
ionisants (irradiation locale interne) (Leach et al, 1973; Ubios
et al, 1991). En effet, comme tout émetteur de rayonnements
ionisants, l'uranium est capable de provoquer des lésions de l'ADN
qui dans certains cas (absence de réparation et de processus de
mort cellulaire) peuvent aboutir à la formation de mutations à
l'origine de cancers (Roscoe, 1997; Hornung et al, 1998; Tirmarche
et al, 2004).
Les doses efficaces engagées consécutives
à l'ingestion d'un gramme d'uranium de différentes compositions
sont indiquées ci-dessous:
- Uranium appauvri en U-235: 0,67 mSv
- Uranium enrichi à 3,5% en U-235:
4,1 mSv
- Uranium naturel: 1,18 mSv.
Pour 1 gramme d'uranium naturel ingéré,
la concentration dans le rein est de 3,7 microg/g et la dose équivalente
engagée dans cet organe est de 6,8 mSv. Le risque radiologique correspondant
reste faible comparé au risque de voir apparaître une toxicité
rénale aigue. (3microg/g de tissu rénal).
Dans le cas d'une exposition par inhalation
de composés insolubles, la dose de rayonnement la plus importante
est celle délivrée aux poumons. Ceci est dû essentiellement
à la concentration des particules au niveau des ganglions lymphatiques
et à leur longue période biologique.
Recommandations OMS
L'organisation mondiale de la santé
(OMS) recommande des valeurs-guides pour la concentration des radionucléides
dans l'eau de consommation humaine. D'une façon générale,
ces valeurs correspondent à une dose efficace annuelle engagée
de 0,10 mSv et à une hypothèse de consommation quotidienne
de 2 litres d'eau. Dans le cas particulier de l'uranium, la valeur guide
est fondée sur la toxicité chimiqe et non sur la toxicité
radiologique et est égale à 15 microg/l (Guidelines for Drinking-water
Quality - First Addendum to Third Edition, vol 1 - Recommendations -2006).
Bibliographie
- L'Uranium de l'environnement à l'homme,
collection IIRSN, EDP sciences 2001
- Comité scientifique des nations Unies
pour l'étude des effets des rayonnements ionisants (UNSCEAR). Rapport
à l'Assemblée Générale, avec annexes, 2000
- Souidi et al. Uranium: actif même
à faible dose. La Recherche, novembre 2006, n°402, pp.
56-59
p.10
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