242 Effets du tritium in utero 1 Introduction Quelle que soit son origine, le tritium est extrêmement mobile au niveau de tous les systèmes biologiques et dans l’environnement, et s’échange avec les atomes d’hydrogène au sein de molécules biologiques (ADN, protéines…). Le tritium, émetteur bêta de faible énergie, est considéré comme un élément de faible radiotoxicité sur la base d’études expérimentales. Son parcours moyen dans l’eau est faible (0,56 μm). Néanmoins, des interrogations subsistent sur le niveau de risque à lui attribuer en raison de sa forte densité d’ionisation de répartition hétérogène : (1) répartition hétérogène de la dose absorbée au niveau tissulaire, cellulaire et même moléculaire (ADN) ; (2) densité d’ionisation élevée (TLE du tritium: 11,5 keV/mm comparé au TLE du 60Co : 6,9 keV/mm) ; (3) grande hétérogénéité du dépôt d’énergie (moins de cellules sont atteintes que par un rayonnement gamma, mais plus nombreuses lésions intracellulaires) ; (4) plus grande fréquence de lésions double brins de l’ADN. 2 Biocinétique du tritium L’eau de boisson et l’alimentation sont des sources en eau tritiée et en tritiumorganiquement lié. D’après la publicationn°56de laCommission Internationale de Protection contre les Rayonnements ionisants (CIPR), l’apport alimentaire total en tritium est constitué d’environ 90% d’HTO et de 10% d’OBT (formes échangeables (échanges de l’hydrogène avec les groupements OH, SH…) et non échangeables) (ICRP, 1989). Compte tenu des sources d’OBT dans la biosphère, c’est l’ingestion qui apporte le tritium non échangeable (lié à un carbone par réaction enzymatique). Les études menées sur la biocinétique du tritium chez des rongeurs montrent que le comportement du OBT diffère de celui de l’HTO : cette dernière forme se répartit de manière homogène dans les liquides intra- et extracellulaires en suivant le parcours de l’eau, alors que l’OBT est plus abondant dans les cellules ayant de forts besoins énergétiques ou dans les tissus à renouvellement rapide. Au final, après incorporation et transformation des molécules tritiées sous forme d’OBT, on peut considérer qu’environ 9/10 est sous forme d’HTO et environ 1/10 sous forme d’OBT (échangeable et non échangeable). Il n’y a pas d’accumulation significative de tritium chez l’homme. D’après un modèle élaboré par Etnier et al. (1984) revu par Hill et Johnson (1993), l’élimination du tritium chez l’adulte s’effectue selon les proportions et périodes respectives des trois composantes suivantes : • 90,8 % du tritium incorporé suivent la période biologique de l’eau libre (environ 9,6 jours, avec des variations en fonction des apports hydriques) ; • moins de9%du tritiumincorporé suivent les périodes biologiques de composés organiques de renouvellement rapide (0,75 jour et 22 jours en moyenne, en fonction des sous-compartiments) ; • moins de 1% du tritium incorporé suit la période biologique de composés organiques de renouvellement lent (450 jours environ). L’excrétion est urinaire et fécale, essentiellement sous forme d’HTO (environ 99%), mais aussi sous forme d’OBT. A partir des données métaboliques du tritium, la CIPR considère deux compartiments de « rétention » : • l’HTO est rapidement transférée dans le sang en totalité : 97% reste sous forme d’eau tritiée et 3% passe dans le pool des OBT. • sur les 10%d’OBT alimentaire, environ la moitié des OBT ingérés sont oxydés dans le tube digestif et produisent de l’HTO ; l’autre moitié est transformée en molécules organiques tritiées de petite taille pouvant traverser la barrière digestive et passer directement dans le sang. Cependant, de nombreuses données sur l’homme et l’animal soulignent l’intérêt d’identifier un troisième compartiment pour les molécules tritiées à élimination lente (jusqu’à 450 jours de période), correspondant au tritium incorporé dans des structures biologiques (ADN) de tissus à renouvellement lent (OBT non échangeable) (Harrison, 2002 ; Taylor, 2003). 3 Dosimétrie du tritium Pour estimer la dose reçue lors d’une incorporation de tritium, on utilise des coefficients de dose qui permettent de la calculer à partir de l’activité incorporée. Les coefficients de dose du tritium sont les plus faibles parmi ceux des radionucléides les plus fréquemment rencontrés dans l’environnement (1,8.10-11 Sv par Bq en cas d’ingestion d’eau tritiée et 4,2.10-11 Sv.Bq-1 pour les OBT). En 1978, la CIPR avait seulement pris en compte la forme HTO pour les travailleurs dans ses recommandations (Publication n°30), pour estimer les risques de cancers que peuvent représenter l’inhalation, l’ingestion ou l’absorption de tritium par la peau (ICRP, 1978). En 1989, un ajustement de ces recommandations, prenant en compte les nouvelles données expérimentales, a été réalisé (Publication n°56) : pour la première fois, ont été développés un modèle pour OBT et des recommandations pour les membres du public, notamment pour l’enfant. Les estimations de Effets du tritium in utero L. Lebaron-Jacobs, A. Flüry-Hérard, Direction des Sciences du Vivant - CEA 5 CHAPITRE
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