Radon - Définition

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Radiotoxicité

Histoire

Les premières études sérieuses sur la toxicité du radon se placent dans le contexte des mines d'uranium. Les premières proviennent de la région de Joachimsthal, en Bohême ; d'autres études ont été faites dans la région du sud-est des États-Unis pendant la guerre froide. Du fait que le radon est un produit de désintégration de l'uranium, les mines souterraines d'uranium peuvent avoir des concentrations élevées de radon. De nombreux mineurs de la zone des Four Corners manifestèrent des cancers du poumon suite à une exposition à des taux élevés de radon pendant les années 1950. L'incidence différentielle des cancers du poumon a été particulièrement élevée chez les mineurs indiens et mormons, parce que ces populations ont normalement des taux de cancer du poumon particulièrement bas. Les normes de sécurité imposant des ventilations performantes et coûteuses n'étaient pas imposées pendant cette période.

Le danger potentiel du radon dans les habitations a été mis en évidence en 1984, quand Stanley Watras, employé de la centrale nucléaire de Limerick (Pennsylvanie) déclencha les détecteurs de radioactivité en se rendant à son travail, les autorités cherchèrent pendant 2 semaines l'origine de cette contamination. Ils trouvèrent finalement que la source était un taux très élevé de radon (près de 100 000 Bq/m3, soit 2700 pCi/l) dans la cave de son domicile, sans relation particulière avec la centrale nucléaire. Il a été calculé qu'un tel taux d'exposition est aussi risqué que de fumer 135 paquets de cigarettes par jour. A la suite de cette découverte hautement médiatisée, des normes sanitaires furent définies, et la détection du radon (et sa ventilation) devinrent une préoccupation publique.

Radiotoxicité biologique

Le radon est chimiquement neutre : L'atome de radon en lui-même ne se fixe pas dans les poumons ni dans l'organisme humain. De ce fait, les doses délivrées par le radon proprement dit sont négligeables. Ce sont les descendants du radon qui sont à l'origine des irradiations, et principalement ses descendants à vie courte. Les effets du radon sur l'organisme peuvent devenir significatifs si la concentration devient trop abondante.

Dans une atmosphère chargée en radon, celui-ci est très rapidement en équilibre séculaire avec ses descendants à vie courte. Par exemple, suite à sa désintégration alpha (3,824 jours), le radon 222 va donner du polonium 218 (3,1 min). Celui-ci va rapidement, par une autre désintégration alpha, donner du plomb 214 (26,8 min), qui va donner du bismuth 214 (19,7 min), puis du polonium 214 (164 µs) et enfin du plomb 210 (22,3 années), à vie relativement plus longue.

Les produits de désintégration à vie courte et surtout le plomb 210 se retrouvent sous forme libre (particules nanométriques) ou déposés sur les aérosols (micrométriques), qui pénètrent par les voies respiratoires et se fixent dans le poumon.

Ce plomb est lui-même radioactif, et se désintègre en bismuth 210 (5,01 jours), qui donne du polonium 210 (138 jours), puis du plomb 206 (stable). Ces descendants radioactifs fixés dans les poumons émettent des particules α d'énergie élevée qui irradient les tissus.

Pour un becquerel de radon, il y a alors 4 désintégrations alpha successives et 5 bêta.

Maladie professionnelle

Le seul risque identifié pour l'inhalation de radon et de ses descendants est celui du cancer du poumon. Son évaluation résulte avant tout des études épidémiologiques sur les mineurs d'uranium.

L'exposition des mineurs au radon est mesurée en « Working Level Month » (WLM), c'est-à-dire le produit du nombre de « mois » de travail (170 h de présence effective) par l'activité atmosphérique, mesurée en « Working Level » (niveau de travail), par définition 1 WL est équivalent à 1,3.10^5 MeV par litre d’air en rayonnement alpha. Le « Working Level » est pratiquement équivalent à une activité volumique du radon de 12 000 Bq/m3 ; 1 WLM correspond à peu près à l'exposition pendant un an à une atmosphère où l'activité du radon serait de 230 Bq.m-3.

En 1987, il a été reconnu par le Centre International de Recherche sur le Cancer (CIRC) cancérigène pulmonaire pour l'homme sur la base des résultats des études expérimentales animales et des études épidémiologiques chez les mineurs d'uranium.

Le coefficient de dose efficace par unité d’exposition adopté pour le radon est issu de la publication 65 de la CIPR, il est égal à 2,46.10-9 Sv par Bq.h.m-3. Ce taux correspond à un coefficient de conversion de 1 millisievert par an pour 50 Bq/m3. Respirer en permanence un air chargé de radon à 3000 Bq/m3 (ce qui est une concentration très élevée) conduit à une irradiation de 65 mSv/an, ce qui équivaudrait en termes de risque cancérigène — si l'on extrapole les données connues sur les mineurs — à fumer un paquet de 20 cigarettes par jour.

Le supplément de risque de contracter un cancer du poumon au cours de sa vie serait de 350 cancers par millions d'habitant pour un niveau d'exposition de un WLM, soit 0,035% par WLM. Cependant, ce risque est très dépendant du tabagisme, le radon apparaissant surtout comme un facteur multiplicatif du cancer du fumeur, ce qui rend les études épidémiologiques d'interprétation difficile.

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