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Uranium appauvri


Aide-mémoire N°257
Révision janvier 2003

L’uranium

  • L’uranium, un métal, est un élément naturel, blanc argenté, brillant, dense et faiblement radioactif. Il est omniprésent dans la nature et on le trouve en quantités variables mais faibles dans les roches, le sol, l’eau, l’air, les plantes, les animaux et les êtres humains.
  • L’uranium naturel se compose de trois isotopes radioactifs caractérisés par leur masse atomique : 238U (99,27 % de la masse totale), 235U (0,72 %) et 234U (0,0054 %).
  • Il y a en moyenne dans l’organisme humain approximativement 90 μg (microgrammes) d’uranium qui proviennent de l’air, de l’eau et des aliments absorbés. Environ 66 % se trouvent dans le squelette, 16 % dans le foie, 8 % dans les reins et 10 % dans les autres tissus.
  • L’uranium est utilisé principalement dans les centrales nucléaires. Néanmoins, la plupart des réacteurs fonctionnent à l’uranium enrichi en 235U (1,5 à 3 % environ au lieu de 0,72 % normalement).

L’uranium appauvri

  • Après séparation de la fraction enrichie, l’uranium restant contient environ 99,8 % de 238U, 0,25 % de 235U et 0,001 % de 234U. Il est devenu ce que l’on appelle de l’uranium appauvri (UA).
  • L’UA se distingue principalement par sa teneur en 235U, au moins trois fois inférieure à celle de l’uranium naturel.
  • L’UA est par conséquent faiblement radioactif et, à masse égale, il n’émet que 60 % environ du rayonnement de l’uranium naturel.
  • L’uranium et l’UA ont le même comportement dans l’organisme.
  • L’uranium utilisé dans les réacteurs nucléaires est parfois retraité dans les unités d’enrichissement de l’uranium naturel. Il arrive donc que des radio-isotopes créés par ces réacteurs contaminent le matériel de recyclage et par conséquent l’UA. Celui-ci peut, dans ces conditions, renfermer un autre isotope, 236U, et des traces d’éléments transuraniens, plutonium, américium et neptunium, ainsi qu’un produit de fission, le technétium 99. Toutefois, en se basant sur les concentrations de ces isotopes observées dans l’UA, l’augmentation de la dose de rayonnement absorbée par l’organisme humain ne dépasse pas 1 %.

Applications de l’uranium appauvri

  • Sa forte densité, environ deux fois celle du plomb, a conduit à utiliser l’UA principalement dans les applications civiles suivantes : contrepoids dans les avions, boucliers de protection dans les appareils de radiothérapie et conteneurs pour le transport des matières radioactives. Les militaires s’en servent également pour les blindages défensifs.
  • C’est également sa densité, de même que sa propriété de s’enflammer si la température dépasse 600 °C au point d’impact, qui le rend utile dans l’armement pour transpercer les blindages

Exposition à l’uranium et à l’uranium appauvri

  • Dans la plupart des circonstances, l’utilisation de l’UA n’apporte qu’une contribution négligeable à l’intensité du rayonnement radioactif naturel de l’uranium dans l’environnement. Les conflits qui font appel à des munitions à UA occasionnent probablement le plus grand risque d’exposition.
  • Un rapport récent du Programme des Nations Unies pour l’environnement (PNUE) donne les résultats des mesures faites sur le terrain autour de sites d’impact sélectionnés au Kosovo (République fédérale de Yougoslavie) et montre que la contamination de l’environnement ne dépasse pas quelques dizaines de mètres autour de ces sites. La contamination de la végétation locale et des ressources en eau par des particules d’UA s’est avérée extrêmement réduite. La possibilité d’une exposition importante des populations locales est donc considérée comme très faible.
  • Une équipe d’experts des Nations Unies a signalé en novembre 2002 qu’elle avait trouvé des traces d’UA dans trois des 14 sites étudiés en Bosnie à la suite des frappes aériennes de l’OTAN en 1995. Le PNUE devrait publier le rapport complet en mars 2003.
  • Néanmoins, il arrive qu’on observe des augmentations sensibles des concentrations en UA à proximité des événements contaminants. Normalement, dans les jours ou les années qui suivent, les vents et les pluies dispersent la contamination dans l’environnement et les personnes vivant ou travaillant dans les zones touchées peuvent inhaler des particules ou consommer de la nourriture ou de l’eau contaminée.
  • Il est possible que les personnes se trouvant à proximité d’un avion qui vient de s’écraser puissent être exposées à des particules d’UA si les contrepoids ont été longuement soumis à une chaleur intense. Néanmoins, les fortes expositions dans ce genre de situation devraient rester rares, car il y a peu de risque que les masses importantes d’UA dans les contrepoids s’enflamment et leur oxydation est lente. Il est possible que le personnel d’urgence et de déblaiement soit lui aussi exposé, mais les mesures normales de protection prises dans ce cadre professionnel devraient empêcher toute exposition importante.

Absorption

  • On estime que les apports annuels moyens d’uranium pour un adulte sont de 0,5 mg (500 μg) d’uranium par ingestion (eau et alimentation) et 0,6 μg par inhalation.
  • Il arrive qu’en jouant, les enfants ingèrent de petites quantités de terre contaminées par l’UA.
  • L’absorption de l’UA par la peau à la suite d’un contact est très faible et joue un rôle relativement peu important.
  • La contamination des lésions cutanées ou la présence de fragments dans les tissus permet à l’UA de passer dans la circulation sanguine.

Devenir dans l’organisme

  • Environ 98 % de l’uranium pénétrant dans l’organisme par ingestion n’est pas absorbé et va être éliminé dans les fèces. L’appareil digestif absorbe en général 2 % des composés solubles d’uranium et 0,2 % des composés insolubles présents dans l’eau et les aliments.
  • Pour une même forme chimique, la fraction d’uranium absorbée dans le sang est en générale plus grande à la suite d’une inhalation que d’une ingestion. Elle dépend également de la taille des particules. Pour certaines formes solubles, elle peut atteindre 20 % des quantités inhalées.
  • En 24 heures, les reins filtrent et excrètent dans l’urine environ 70 % de l’uranium présent dans le sang et cette proportion passe à 90 % en quelques jours.

Effets potentiels de l'exposition sur la santé

L'UA, potentiellement chimiotoxique et radiotoxique, s'attaque principalement aux reins et aux poumons.

  • On considère que, dans les reins, les lésions potentielles se localisent surtout au niveau des tubes proximaux (principal élément de filtration de l’organe). D’après des études effectuées sur l’homme, certaines données sembleraient indiquer que la gravité des effets sur la fonction rénale comme le temps nécessaire pour qu’elle retourne à l’état normal augmentent avec le niveau d’exposition.
  • Un certain nombre d’études sur les mineurs extrayant l’uranium ont montré un accroissement du risque de cancer pulmonaire, mais on a attribué ce phénomène à une exposition aux produits de désintégration du radon. Des lésions du tissu pulmonaire sont possibles, entraînant un risque de cancer se renforçant avec l’augmentation du rayonnement. Mais comme l’UA n’est que faiblement radioactif, il faudrait inhaler des particules en très grande quantité (de l’ordre du gramme) pour pouvoir constater un risque accru de cancer pulmonaire dans le groupe exposé. On considère que les risques d’autres cancers induits par les radiations, notamment les leucémies, sont encore beaucoup plus faibles.
  • L’érythème (inflammation superficielle de la peau) ou d’autres effets cutanés ne semblent pas devoir se produire même au contact de l’UA pendant une longue période (plusieurs semaines).
  • Aucun effet indésirable concordant ou confirmé n’a été signalé pour le squelette ou le foie.
  • On n’a pas signalé d’effets sur la procréation ou le développement de l’être humain.
  • Bien que l’uranium libéré à partir des fragments inclus dans l’organisme puisse s’accumuler dans les tissus du système nerveux central (SNC) et que certaines études sur l’homme et l’animal indiquent des effets sur les fonctions de cet organe, il est difficile de tirer des conclusions définitives.

Doses maximales du rayonnement et application limitée à l’uranium et à l’uranium appauvri

Les doses données ci-après, tirées des normes internationales de sécurité de base reconnues en 1996 par toutes les institutions concernées des Nations Unies, s’ajoutent à celles de la radioactivité naturelle.

  • Les populations ne doivent pas recevoir une dose supérieure à 1 millisievert (mSv) par an. Dans certaines circonstances, la dose effective peut atteindre 5 mSv en une année si la dose moyenne pour cinq années consécutives ne dépasse pas 1 mSv par an. Une dose équivalente pour la peau ne doit pas dépasser 50 mSv par an.
  • L’exposition professionnelle ne doit pas dépasser la dose effective de 20 mSv par an en moyenne sur cinq années consécutives ou 50 mSv sur une seule année. La dose équivalente pour les extrémités (mains et pieds) ou la peau ne doit pas dépasser 500 mSv par an.
  • En cas d’absorption de l’uranium ou de l’UA, les doses de rayonnements considérées sont celles provenant des composés insolubles seulement. Pour toutes les autres voies d’exposition et les composés solubles, c’est la chimiotoxicité qui limite l’exposition.

Indications sur l’exposition d’après la chimiotoxicité de l’uranium

L’Organisation mondiale de la Santé (OMS) donne des lignes directrices déterminant les valeurs maximales d’exposition compatibles avec la santé (doses admissibles) pour les substances chimiques. Les doses données ci-dessous s’appliquent à une exposition de longue durée pour l’ensemble d’une population (et pas seulement les professionnels). Des expositions plus fortes peuvent être tolérées sans effets indésirables si elles sont uniques et de courte durée.

  • Pour la population en général, la valeur tolérable pour la dose de composés solubles d’UA inhalés ou ingérés se situe à 0,5 μg par kilo et par jour. Cela donne une concentration dans l’air de 1 μg/m3. Pour l’ingestion, cela revient à environ 11 mg par an pour un adulte de corpulence moyenne.
  • Les composés insolubles de l’uranium, très peu absorbés, ont une néphrotoxicité bien moindre et l’on peut appliquer une dose tolérable par ingestion de 5 μg par kilo et par jour.
  • Lorsque la solubilité des composés de l’uranium n’est pas connue, ce qui est souvent le cas lors d’expositions à l’UA, il serait prudent d’appliquer la dose limite de 0,5 μg par kilo et par jour pour l’ingestion.

Suivi et traitement des sujets exposés

  • Pour la population en général, ni l’utilisation civile, ni l’utilisation militaire de l’UA ne sont susceptibles d’entraîner des expositions d’une intensité nettement supérieure à celle produite par l’uranium naturel. Si l’évaluation de ces expositions n’est donc pas requise normalement, elle peut s’avérer nécessaire, en fonction des mesures relevées dans l’environnement, pour informer et rassurer le public.
  • Lorsqu’on soupçonne qu’une personne a subi une exposition à l’UA nettement supérieure à la normale, il pourra s’avérer nécessaire de procéder à une évaluation. Le meilleur moyen d’y parvenir consiste à analyser l’excrétion urinaire quotidienne, ce qui permet d’obtenir des informations utiles pour pronostiquer une éventuelle pathologie rénale due à l’uranium ou à l’UA. On détermine la proportion d’UA dans les urines en établissant le rapport 235U/238U par des techniques sensibles de spectrométrie de masse.
  • Le dosage dans les fèces peut donner des informations utiles sur l’absorption d’UA. Il faudra néanmoins tenir compte des quantités importantes d’uranium naturel excrétées par cette voie à partir de l’alimentation (en moyenne 500 μg/jour mais avec de fortes variations).
  • La mesure du rayonnement externe du thorax, à l’aide de détecteurs de radiations afin de déterminer la quantité d’UA dans les poumons, requiert des installations spéciales. Cette technique permet de doser environ 10 mg d’UA dans les poumons et (à l’exception des composés solubles) est utile juste après l’exposition.
  • Il n’existe pas de moyens spécifiques pour diminuer l’absorption de l’uranium au niveau du tube digestif et des poumons. A la suite de graves contamination internes, le traitement dans des services spécialisés consiste à administrer en perfusion intraveineuse lente du soluté isotonique de bicarbonate de sodium à 1,4 % pour augmenter l’excrétion de l’uranium. Les concentrations en UA ne devraient cependant pas atteindre chez l’homme des niveaux tels qu’elles justifieraient un traitement intraveineux ou une dialyse.

Recommandations

  • A la suite d’un conflit, il arrive de déceler des contaminations des aliments et de l’eau de boisson dans les zones touchées même après quelques années. Il convient donc de procéder à des contrôles lorsqu’il est raisonnable de penser que des quantités importantes d’UA ont pu passer dans l’eau souterraine ou la chaîne alimentaire.
  • Lorsqu’elles se justifient et qu’elles sont possibles, des opérations de dépollution dans les zones d’impact où il reste un grand nombre de projectiles radioactifs pourront être entreprises si les spécialistes jugent que les niveaux de contamination sont inacceptables. Si l’on observe de fortes concentrations de particules d’UA ou de fragments métalliques, il pourra s’avérer nécessaire de boucler ces zones jusqu’à ce qu’elles aient été nettoyées. Ces sites recèlent souvent de nombreuses sources de danger, notamment du matériel militaire qui n’a pas explosé. Il faudra donc examiner soigneusement tous ces dangers et mettre en perspective le risque potentiel dû à l’UA.
  • L’exposition à l’UA peut être plus forte pour les enfants jouant sur les sites d’impact ou à leur proximité. Portant souvent la main à la bouche, ils peuvent ingérer de grandes quantités d’UA provenant du sol. Il convient alors de prendre des mesures préventives.
  • L’élimination de l’UA doit suivre les recommandations nationales ou internationales sur l’utilisation des matières radioactives.

Bibliographie Monographie de l’OMS (2001) : Uranium appauvri : sources, exposition et effets sur la santé. Ce document résume la littérature publiée sur l’uranium et l’uranium appauvri. Il est disponible sur : http://www.who.int/environmental_information/radiation/depleted_uranium.htm

WHO Guidance on Exposure to Depleted Uranium (WHO/SDE/OEH/01.12, 2001). Ce document donne des informations sur les traitements médicaux après une exposition excessive à l’UA et des conseils aux administrateurs de programmes qui envoient du personnel dans des zones contaminées (voir le site Web ci-dessous)

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