Le Journal del'Andra - Médecine et radioactivité : tout ce qu'il faut savoir P.8
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le
PRINTEMPS 2022 N°41
Journal
del’Andra
ÉDITION MEUSE/HAUTE-MARNE
P.8
Médecine
et radioactivité :
tout ce qu’il faut savoir
Sommaire
l’essentiel éclairage immersion
P.4 P
odcast « Radio-Actif » : P.7 Cigéo : étudier la diffusion P.21 Interview
nouveaux épisodes des radioéléments dans la roche Du métro à Cigéo,
à découvrir ! quelles perspectives
pour les grands projets ?
P.4 L
e Journal de l’Andra :
votre avis nous intéresse ! P.22 D
émonter les anciens
paratonnerres, une
P.4 d
anslesmédias affaire de spécialistes !
Un objet radioactif
dans votre grenier ? P.24 Chantier
À Ganagobie, plus qu’un
P.4 L
a Suède autorise chantier d’assainissement,
la construction du un travail d’enquête
stockage géologique
des déchets les plus P.26 Portrait
P.8 D
ossier Entre science et ingénierie:
radioactifs
Médecine rencontre avec François
Leveau
et radioactivité :
tout ce qu’il faut savoir
P.10 Des rayons pour diagnostiquer territoire
et soigner : un siècle d’histoire
P.5 « Secrets d’abeilles », P.27 Clis : les chantiers du
P.12 Ces scientifiques à l’origine nouveau président
une exposition à de la médecine nucléaire
butiner au Centre de P.27 Concertation
Meuse/Haute-Marne P.13 Médecine et radioactivité : Déviation RD960 : un sujet
de l’Andra de quoi parle-t-on ? partagé
P.14 Les différents types de radiothérapie P.28 Interview
pour le traitement des cancers « Un récit et des images pour
P.14 Médecine nucléaire : et demain ? traverser le temps »: Juliette
P.15 Traitement ou diagnostic : à quelles Nier entre en résidence
doses de rayonnement s’expose-t-on ? artistique au Signe
P.16 Secteur médical : des déchets pas P.29 Partenariat avec l’Institut
comme les autres… mondial d’art de la jeunesse :
P.6 S
tockage géologique : faire rimer art et mémoire
P.17 … et une gestion sur mesure
en Finlande, bientôt P.30 #On vous répond
la mise en service ? P.18 Reportage : Médecine nucléaire : Les déchets radioactifs
dans les coulisses du service d’un EPR sont-ils différents
du CHRU de Nancy des autres déchets ?
P.20 Curium : spécialiste des P.30 #Ils sont venus nous voir
« radiopharmaceutiques »
P.31 Photomystère
le Édition Meuse/Haute-Marne No41
Journal Centre de Meuse/Haute-Marne
del’Andra CMHM RD 960 - BP9 - 55290 - Tél. : 03 29 75 89 60 – journal-andra@andra.fr
Directeur de la publication : Pierre-Marie Abadie • Directrice de la rédaction : Annabelle Quenet • Rédactrice en chef : Dominique Mer • Ont
participé à la rédaction, pour l’Andra : Antoine Billat, Sophie Dubois, Marie-Pierre Germain, Lola Kovacic, Damien Maury-Tarriet, Dominique Mer ; ABONNEMENT GRATUIT
pour Rouge Vif : Françoise de Blomac, Fanny Costes, Emmanuelle Crédoz, Joana Maître, Véronique Parasote et Pascal de Rauglaudre • Crédits
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et Antoine Soubigou - Pôle communication – EDF Flamanville 3 ; Nathan Guillaumey ; Audrey Guillemenet et Clément Martin/Andra ; Jean-Marie
Huron/Andra ; IMAJ - Centre pour l’Unesco Louis François ; Stephen Mahar/AdobeStock ; Louise Meresse ; Museum d’histoire naturelle ; Posiva ; de l’Andra, abonnez-vous par mail à
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forêts durablement gérées, 100 % recyclé dans une imprimerie certifiée imprim’vert • © Andra – 371-41 • DDP/DICOM/22-0027 • la ou les édition(s) souhaitée(s).
ISSN : 2106-8291• Tirage : 197 734 exemplaires
2 Journal de l’Andra • Édition Meuse/Haute-Marne • Printemps 2022
l’essentiel
LE POINT DE VUE D’ASTER
Dépollution, l’autre mission
de service public de l’Andra
L’assainissement de l’ancien laboratoire Isotopchim est l’un des chantiers les plus complexes
jamais mené par l’Andra. On vous raconte, p. 24.
Journal de l’Andra • Édition Meuse/Haute-Marne • Printemps 2022 3
l’essentiel
Le Journal de l ’Andra :
votre avis nous intéresse !
Parce qu’elle s’occupe d’un sujet de société majeur, l’Andra a aussi
pour mission de vous informer. Pour cela, elle met notamment à
lechiffre votre disposition le journal que vous tenez entre les mains. Son
22M€
C’est le montant HT des achats
but ? Contribuer à vous apporter une information pédagogique,
diversifiée et accessible. Votre journal est-il suffisamment clair
et illustré ? Les articles vous intéressent-ils ? Quels sujets devrions-nous
davantage aborder ? Jusqu’au 30 juin, l’Andra vous propose de répondre à une
locaux de l’Andra en 2021. enquête de lectorat. Pour que Le Journal de l’Andra réponde à vos attentes
Ces commandes ont été passées et que nous puissions l’améliorer selon vos besoins… dites-nous tout !
auprès de 438 entreprises des
départements de l’Aube (10), Pour participer : remplissez le questionnaire joint à ce numéro
la Manche (50), la Haute-Marne (52), ou scannez le QR code.
la Meuse (55).
danslesmédias
Podcast
« Radio-Actif » : Un objet radioactif
nouveaux dans votre grenier ?
épisodes à Ils sont anciens, parfois décoratifs et on n’hésite pas à les conser-
ver en souvenirs, dans son grenier ou sa cave. Mais ils peuvent être
découvrir ! radioactifs ! Un exemple : les fontaines à radium, à la mode dans les
années 1920. En ce temps-là, on prêtait au radium des vertus curatives
Fin 2021 l’Andra a et il entrait dans la composition d’objets du quotidien. Aujourd’hui, les
lancé son podcast équipes de l’Andra collectent gratuitement ces objets anciens pour
« Radio-Actif » afin les gérer en toute sécurité. Dans le cadre d’un partenariat avec le
de susciter l’intérêt musée Curie, une fontaine au radium à forte valeur historique a pu
d’un large public, être décontaminée afin que cet objet soit exposé au musée, à Paris.
notamment les
jeunes générations, Découvrez en images cette intervention avec le reportage
pour la gestion des déchets radioactifs. de TF1 : https://bit.ly/3Klixl3
En partenariat avec le média Le Drenche,
une première série intitulée « Demain,
dans 1 000 ans », explore la question de
la mémoire des centres de stockage et La Suède autorise
notre rapport au temps long. Sémiologie
sonore, archives, analogues mémoriels, la construction du stockage
support de stockage de l’information…
L’Andra, en compagnie d’experts plu- géologique des déchets
ridisciplinaires de la mémoire et de sa
conservation, font le tour de la question. les plus radioactifs
À vos écouteurs !
Série de 6 épisodes disponibles sur la Le 27 janvier 2022, le gouvernement suédois a autorisé la construction d’un
plateforme Ausha, sur le mur des pod- stockage géologique pour accueillir les combustibles usés du pays. Avec sa voi-
casts de Ouest France, ainsi que sur la sine la Finlande, la Suède est un des pays les plus avancés dans leur projet de
chaîne YouTube de l’Andra (Playlists/ centre de stockage géologique pour les déchets les plus radioactifs issus des
Podcasts). centrales*. C’est au nord de Stockholm, à Forsmark (municipalité d ’Östhammar),
que l’installation de stockage sera implantée. Conduit par la société SKB déte-
nue par les exploitants nucléaires, ce projet a abouti après 30 ans de recherches
et une demande d’autorisation déposée dès 2011. Placés dans des conteneurs
en cuivre, les combustibles usés seront stockés à 500 mètres de profondeur
Retrouvez tous les épisodes
du podcast « Radio-Actif » dans une roche granitique. La construction, le fonctionnement et la fermeture
https://bit.ly/3M8xdVk du site s’étaleront sur environ 70 ans.
* La Finlande a opté pour les mêmes procédés de stockage (cf. article p. 6).
4 Journal de l’Andra • Édition Meuse/Haute-Marne • Printemps 2022
l’essentiel
Les abeilles, des enquêtrices
au service de l’environnement
L’exposition est complétée par des
données sur cinq ruches instru-
mentées, installées dans différents
milieux par l’OPE (forêt, prairie, bord
de rivière). Leur étude faite en par-
tenariat avec le Centre d’études
techniques apicoles de Moselle
(CETAM) permet d’évaluer la santé
des colonies et de réaliser des pré-
« Secrets d’abeilles », lèvements de miel et de pollen. Leur
analyse renseigne sur les plantes
une exposition à butiner visitées, la quantité de nourriture
disponible et la qualité chimique
au Centre de Meuse/ de l’environnement échantillonné
par les abeilles. Le miel collecté
Haute-Marne de l’Andra diffère chaque année en fonction
des ressources végétales. Ce sont
principalement des miels de colza
Elle est à la fois fascinante, élégante, fragile et de ronce.
et indispensable : l’abeille Apis mellifera vient Les abeilles sont de bons bio-
bourdonner au Centre de l’Andra en Meuse/Haute- indicateurs, elles permettent de
Marne (CMHM) jusqu’au 5 septembre 2022. suivre l’évolution de la végétation
ou encore l’impact du changement
Proposer au public des connais- le métier d’apiculteur et le matériel climatique sur l’environnement.
sances, c’est aussi une mission nécessaire à l’extraction du miel. Voilà pourquoi, dans le cadre de
de l’Andra, elle est même prévue Des modules interactifs permettent l’OPE, miels et pollens sont ainsi
par la loi ! Ainsi, l’Agence organise d’en apprendre plus sur son anato- collectés puis conservés en cryo-
Pour en savoir plus
des expositions temporaires et des mie, ses comportements… de faire génie, c’est-à-dire dans des cuves https://bit.ly/3LtrPfr
animations scientifiques et cultu- la différence entre la reine, l’ou- d’azote liquide à environ -170 °C.
relles, gratuites et destinées à tous vrière ou le faux-bourdon, de voir Par la suite, ces échantillons pour-
les publics. Ces expositions en lien comment les abeilles perçoivent ront dans le futur faire l’objet de
avec des thématiques étudiées par leur environnement avec leurs yeux nouvelles analyses. ●
l’Andra ont porté ces dernières
bien différents des nôtres…
années sur la géologie, l’environ- « Si vous vous demandez pourquoi
nement, la chimie, l’archéologie… les abeilles fabriquent des alvéoles
« Nous étudions l’environnement de forme hexagonale, ou comment
autour de la zone où pourrait être avec une danse elles informent leurs
implanté le centre de stockage congénères de la localisation d’un
Cigéo. Ces études sont réalisées par site à butiner, alors je vous invite à
notre Observatoire pérenne de l’en- découvrir cette exposition “Secrets
vironnement (OPE) et elles portent d’abeilles” qui ne manque pas de
notamment sur le suivi de la biodiver- piquant », poursuit Marielle Girard.
sité. Cette année nous avons décidé Ludique et pédagogique, l’exposition
de mettre à l’honneur les abeilles a été conçue par Altec, le Centre
avec cette nouvelle exposition qui a de culture scientifique, technique et
débuté le 13 mars au bâtiment d’ac- industrielle de l’Ain, en collaboration
cueil du public », précise Marielle avec le CNRS Ressources des ter-
Girard, chargée de l’organisation roirs et Les Compagnons du miel.
des expositions au CMHM.
Elle dévoile tous les secrets de
l’abeille mellifère et permet de Informations pratiques
comprendre l’importance de cet — L’exposition « Secrets d’abeille » se tient au Centre de Meuse/Haute-Marne,
insecte dans la pollinisation et son jusqu’au 5 septembre. Elle est ouverte les mercredis et les dimanches jusqu’en juin,
rôle essentiel dans le maintien de la et du mercredi au dimanche pendant la Fête de la nature (18-22 mai) ainsi qu’en juillet
biodiversité. Elle présente la vie des et en août, de 14 h à 18 h.
abeilles, leur élevage, leur organi- Des animations, ateliers, jeux et spectacles sont proposés. Programme détaillé sur
sation sociale, leur rôle dans l’éco- meusehautemarne.andra.fr.
système et dans la vie de l’homme,
Journal de l’Andra • Édition Meuse/Haute-Marne • Printemps 2022 5
l’essentiel
Stockage géologique : en Finlande,
bientôt la mise en service ?
Comment gérer les déchets hautement radioactifs issus des centrales nucléaires à travers le
monde ? Dès 1987, la Finlande a fait officiellement le choix d’un stockage définitif, dans une couche
géologique profonde. En décembre dernier, l’entreprise Posiva, en charge du projet, a déposé
auprès du gouvernement une demande d’autorisation d’exploitation de l’installation qui pourrait
devenir la première de ce type au monde. Cap sur Olkiluoto, une île de la mer Baltique.
Posiva, une entreprise détenue par stockage aura atteint sa pleine
les deux exploitants, est tout spé- capacité, Posiva prévoit donc de
cialement chargée de la gestion du le fermer vers 2125. ●
combustible nucléaire usé. Le stoc-
437
kage géologique « Onkalo », cou-
sin du projet français Cigéo, est
en cours de construction sur l’île
d’Olkiluoto qui abrite déjà notam- mètres de profondeur
ment trois réacteurs nucléaires. (490 mètres pour Cigéo)
6 500
Le principe du stockage
finlandais
Les étapes sont les suivantes :
• Le combustible usé séjournera tonnes de déchets
d’abord en piscine de refroidis- (capacité totale du stockage)
sement puis sera descendu dans
Le projet de centre de stockage Onkalo. l’installation à plus de 400 mètres
de profondeur2.
• Il sera inséré dans des cylindres Quid des autres
Un pays pionnier depuis 40 ans d’acier eux-mêmes recouverts de
Pour seulement 5,5 millions d’habi- cylindres de cuivre.
déchets
tants, la Finlande compte 2 centrales • Ces « capsules » seront placées radioactifs ?
avec 4 réacteurs qui produisent 30 % dans des tunnels (alvéoles de — Deux installations
de l’électricité du pays, plus un EPR stockage) aménagés le long des de stockage à faible
(réacteur pressurisé européen) qui galeries. profondeur sont en
vient d’être mis en service. Pour stoc- • Les alvéoles seront remplies de fonctionnement en
ker le combustible usé des centrales bentonite, une argile gonflante. Finlande pour les déchets
radioactifs de faible et
(les déchets de haute activité, les plus Acier, cuivre, argile, le tout dans une
moyenne activité :
dangereux pour l’homme et l’environ- roche granitique vieille de deux mil- la première, à proximité
nement), une solution a été retenue : liards d’années, la combinaison de de la centrale d’Olkiluoto,
le stockage définitif des déchets dans ces éléments vise à assurer une où les déchets sont stockés
une couche géologique profonde. protection sur 100 000 ans.3 entre 60 et 100 mètres de
En 2016, les pouvoirs publics ont profondeur ; la seconde,
autorisé la construction d’une ins- C’est pour demain près de la centrale de
tallation de ce type, et doivent En 2004, un laboratoire souter- Loviisa, où les déchets
désormais se prononcer sur l’au- rain de recherche a d’abord été sont stockés à environ
110 mètres. Dans le futur,
1 L’équivalent de
torisation d’exploitation. créé, ce qui a permis de mener des
les déchets radioactifs
notre Autorité de études sur la conception du stoc- de démantèlement
sûreté nucléaire Des déchets gérés kage géologique. Ensuite, à partir des réacteurs situés à
(ASN).
2 Ce procédé, calqué
par les producteurs de 2016, les travaux de construc- Olkiluoto seront
sur le modèle En Finlande, les déchets radioac- tion de l’installation proprement également pris en charge
suédois, ne prévoit tifs sont gérés sur place par ceux dite ont pu débuter. D’ici cet été, sur l’installation de
pas de retraitement
du combustible usé qui les produisent : les deux exploi- 5 kilomètres de galeries seront stockage à proximité
comme en France. tants privés, TVO et Fortum. Ils sont creusées, chacune sur une lon- de la centrale.
3 Le temps pour que sous la responsabilité du ministère gueur de 300 mètres.
la radioactivité
de ces déchets du Commerce et de l’Industrie fin- Si l’exploitation est autorisée
décroisse landais et leurs activités surveillées par les autorités, l’installation
suffisamment et
ne présente plus
par le STUK1, l’autorité de sûreté sera mise en service vers 2025. Pour en savoir plus
de risques. finlandaise. D’ici 100 ans environ, le site de www.posiva.fi/en/
6 Journal de l’Andra • Édition Meuse/Haute-Marne • Printemps 2022
éclairage
Cigéo : étudier la diffusion
des radioéléments dans la roche
horizontalement. » Enfin, les mesures
sont acquises en temps réel, grâce
à des capteurs placés à proximité
L’Andra mène des recherches actives pour garantir du forage contenant les radioélé-
les bonnes capacités de confinement de la roche, dans ments. « Trois essais ont été prévus
le cadre du projet Cigéo. À cette fin, il est nécessaire de dans une galerie du Laboratoire sou-
comprendre comment les radioéléments présents dans terrain », précise Myriam Agnel. « Ils
les colis de déchets se diffuseront dans la roche du correspondent à l’étude de radioé-
futur centre de stockage géologique profond, si celui-ci léments distincts, représentatifs du
est autorisé. comportement des différents radio-
nucléides, pour observer leur dif-
Le projet Cigéo vise à stocker dans et observer leur diffusion. Cette fusion : le sodium 22, le chlore 36,
une couche géologique profonde les expérience a permis de démontrer l’eau tritiée (eau contenant de l’hy-
déchets hautement radioactifs. Sa que le comportement des éléments drogène radioactif) et l’uranium. »
sûreté à long terme repose ainsi sur radioactifs dépendait presque inté- Le 24 novembre 2021, les équipes
plusieurs barrières, notamment les gralement de leur charge (lire enca- ont notamment réalisé l’injection
colis dans lesquels seront condition- dré). Plus précisément : les cations de deux traceurs radioactifs (le
nés les déchets, et surtout la roche ont une migration ralentie grâce aux sodium 22 et l’eau tritiée).
argileuse dans laquelle est implantée interactions avec les minéraux argi- Pour ce projet, l’Andra travaille en
l’installation. En effet, au bout de plu- leux, tandis que les anions sont frei- étroite collaboration avec les cher-
sieurs centaines d’années, les colis nés dans leur diffusion car repoussés cheurs du Commissariat à l’énergie
de déchets se dégraderont et com- des surfaces argileuses. « Au final, atomique et aux énergies alterna-
menceront à relâcher très progressi- cette expérience a démontré les tives (CEA). Les deux organismes ont
vement des éléments radioactifs. La bonnes capacités de confinement développé l’expérimentation et son
Voir la vidéo
couche géologique prendra le relais de la couche géologique », explique dimensionnement, grâce notamment sur cette
en piégeant la plupart de ces élé- Myriam Agnel, ingénieure expéri- aux modélisations du CEA. Deux expérimentation :
ments ou en ralentissant le dépla- mentations en géochimie à l’Andra. entreprises sont également impli- https://youtu.
be/uvvzOGLoAj4
cement des plus mobiles. Les résultats de cette première expé- quées dans ce projet : Solexperts,
rimentation in situ seront affinés par pour l’équipement des forages, et la
La migration des radioéléments une nouvelle expérimentation nom- startup Axint pour le développement
Au sein de la roche argileuse, les mée « Diffusion radionucléides » des capteurs de rayonnement. ●
flux d’eau sont extrêmement faibles (DRN), qui devrait s’étaler sur une
et la migration des radionucléides dizaine d’années. « Son objectif est
s’effectue par diffusion. Ils peuvent de compléter l’expérimentation DIR Comprendre la charge
également être retenus sur les diffé- en affinant la précision de certains des éléments
rents minéraux constituant la roche. paramètres. »
— Les atomes, qu’ils soient radioactifs ou
Pour mieux comprendre la manière
non, peuvent être chargés positivement,
dont diffuseront les radioéléments, Des mesures 3D en temps réel négativement, ou être neutres selon le
l’Andra a mené jusqu’en 2009 une Dans cette expérience, les forages nombre de protons ou d’électrons qu’ils
expérience in situ baptisée « Diffusion sont réalisés horizontalement dans possèdent. Les cations sont ainsi chargés
de traceurs inertes et réactifs » (DIR) la roche, et les distances de diffu- positivement, et les anions, négativement.
au sein du Laboratoire souterrain de sion étudiées sont plus importantes. Ils interagissent donc de façon différente
recherche de Meuse/Haute-Marne. « La diffusion des radionucléides avec l’argile, dont les surfaces de la porosité
Le principe : injecter des radioélé- est mesurée et étudiée dans toutes sont chargées négativement.
ments dans des forages verticaux les directions : verticalement, et
Journal de l’Andra • Édition Meuse/Haute-Marne • Printemps 2022 7
éclairage 8 Journal de l’Andra • Édition Meuse/Haute-Marne • Printemps 2022
— DOSSIER — éclairage
Médecine
et radioactivité :
tout ce qu’il faut savoir
Scintigraphie, TEP scan, radiothérapie, ces termes
médicaux vous évoquent sans doute quelque chose.
Tous ces examens et thérapies sont couramment prescrits
pour le diagnostic, le traitement et le suivi de cancers, de
maladies pulmonaires ou thyroïdiennes, de troubles
cardiovasculaires ou encore de rhumatismes. Mais leur
principe comme leurs origines sont souvent méconnus.
Ils appartiennent au domaine de la médecine nucléaire.
Une discipline née il y a plus d’un siècle, peu de temps
après la découverte de la radioactivité. Car c’est bien
cette radioactivité qui, bien dosée et ciblée, permet
aujourd’hui des diagnostics plus précoces et des traitements
plus efficaces. Et parce qu’elle manipule quotidiennement
des produits radioactifs, la médecine nucléaire
est très encadrée pour garantir la radioprotection
des personnels de santé, des patients et de l’environnement,
mais aussi assurer une gestion adaptée des déchets
issus de ces activités.
P.10 Des rayons pour diagnostiquer et soigner : un siècle d’histoire
P.12 Ces scientifiques à l’origine de la médecine nucléaire
P.13 M
édecine et radioactivité : de quoi parle-t-on ?
P.14 Les différents types de radiothérapie pour le traitement des cancers
P.14 Médecine nucléaire : et demain ?
P.15 Traitement ou diagnostic : à quelles doses de rayonnement
s’expose-t-on ?
P.16 Secteur médical : des déchets pas comme les autres…
P.17 … et une gestion sur mesure
P.18 Médecine nucléaire : dans les coulisses du service du CHRU de Nancy
P.19 Curium : spécialiste des « radiopharmaceutiques »
Journal de l’Andra • Édition Meuse/Haute-Marne • Printemps 2022 9
éclairage — DOSSIER —
Des rayons pour diagnostiquer
et soigner : un siècle d’histoire
Les découvertes des rayons X puis de la radioactivité à la fin du De plus, ce développement signe
XIXe siècle ont permis aux médecins et autres professionnels de santé le début de grands progrès pour
d’améliorer leurs capacités de diagnostic, et de mettre au point des le diagnostic de cancers, de mala-
traitements efficaces contre des maladies graves, le cancer notamment. dies cardiaques ou thyroïdiennes.
Retour sur les origines des activités nucléaires à finalité médicale. Grâce aux rayons (alpha, bêta, ou
gamma) qu’émettent certains de
Tout commence en 1895. Le phy- et chercheurs ont observé que le ces atomes (on parle d’isotopes
sicien allemand Wilhelm Conrad radium émettait des rayonne- radioactifs) durant leur rapide
Röntgen découvre les rayons X. ments de plus haute énergie que désintégration radioactive, on peut
Des rayonnements invisibles dont les rayons X, et permettait donc de en effet les tracer dans le corps
la propriété de traverser la matière cibler des tumeurs plus profondes. et en faire de puissants outils de
a ensuite permis le développement D’abord contenu dans des petits diagnostic. C’est ainsi qu’est née
de la radiologie moderne (radiogra- sachets en plastique et directement l’imagerie fonctionnelle.
phie, scanner, échographie, IRM…). mis au contact de la peau pour soi- Dès 1937, dans une série d’ar-
Mais c’est d’abord au traitement gner lésions et tumeurs, le radium ticles, le professeur américain
contre le cancer que cette décou- est ensuite conditionné dans des en physique médicale Joseph
verte profite. Dès 1896, des méde- petits tubes ou dans des aiguilles Gilbert Hamilton a détaillé les pre-
cins ont ainsi donné naissance à placées au contact ou implantées miers essais médicaux utilisant du
la radiothérapie externe, traite- directement dans les tumeurs.
ment encore couramment utilisé Nous sommes en 1920 : on appelle
aujourd’hui pour tuer les cellules ce procédé la curiethérapie.
cancéreuses avec de fortes doses
de rayons ionisants. La découverte de la radioactivité
Au même moment, Henri Becquerel artificielle : un tournant majeur
découvre la radioactivité naturelle Le radium est un élément rare et
de l’uranium avant que Marie et cher. Aussi le développement de
Pierre Curie identifient celle du tho- la radioactivité artificielle par Irène
rium, du polonium et du radium. En et Frédéric Joliot-Curie, en 1934,
1901, Henri Becquerel et Pierre marque-t-elle un nouveau tournant.
Curie mettent en avant les actions Petit à petit, différents radioélé-
de ce radioélément sur la peau, ments comme le césium 137, le
ouvrant alors la voie à son utili- phosphore 32, l’iridium 192 ou
sation pour guérir des infections l’iode 125 sont produits pour créer
dermatologiques mais aussi des des traitements moins onéreux et Henri Becquerel.
cancers. Rapidement, les médecins surtout plus ciblés et efficaces.
Le Français Henri Becquerel
découvre la radioactivité Note d’Henri Becquerel
naturelle en remarquant et Pierre Curie sur
que l’uranium émet des l’action du radium
rayonnements invisibles. sur la peau.
1896 1901
1895 1898
Découverte des rayons X Pierre et Marie Curie
par l’Allemand Röntgen. isolent le polonium et
L’image représente le radium, deux éléments
l’une des premières radioactifs jusqu’alors
radiographies effectuées inconnus, présents dans
par le physicien. le minerai d’uranium.
10 Journal de l’Andra • Édition Meuse/Haute-Marne • Printemps 2022— DOSSIER — éclairage
sodium radioactif comme traceur
pour détecter les troubles thyroï-
diens, puis ceux d’autres isotopes
radioactifs comme le potassium et
l’iode. Ce dernier s’est avéré très
efficace pour détecter les maladies
de la thyroïde mais aussi les traiter
par radiothérapie in vivo (dans l’or-
ganisme vivant).
Par la suite, la découverte du
technétium faite par Emilio Segré
en 1937 contribua également à l’im-
portant développement de l’image-
rie fonctionnelle. Il est aujourd’hui
l’un des isotopes les plus utilisés en
imagerie fonctionnelle car il n’émet
que des rayons gamma, lesquels
sont aisément détectables tout en Laboratoire d’Irène et Frédéric Joliot-Curie.
irradiant faiblement le corps.
Efficacité et risques : le rôle comme l’invention du scanner en radioactivité ont-elles toujours été
central des technologies 1970 par l’ingénieur anglais Geoffrey en lien avec les progrès de la méde-
Néanmoins, pour détecter et ana- Hounsfield, qui utilise des rayons X cine. Avec une attention historique
lyser les rayons émis sur une zone produits à partir de générateurs et continue pour réduire les impacts
donnée, il a fallu mettre au point des électriques. négatifs d’exposition, la médecine
appareils spécifiques. Assez rudi- Du côté des traitements par rayonne- nucléaire au sens large a contri-
mentaires et lourds, les premiers ment, là encore les chercheurs ont bué et contribue à l’amélioration
systèmes utilisés dans les années continué de progresser pour mieux des diagnostics, ainsi qu’au traite-
1940 ont laissé place, à partir de irradier les tumeurs tout en limitant ment, voire à la guérison, de nom-
1956, à l’invention du physicien amé- l’atteinte des tissus sains. Aux radio- breux cancers et maladies.
ricain Hal Anger : une caméra dotée thérapies à base de rayons X ou de
d’un cristal scintillant permettant de radium succèdent, en 1955, les
transformer les photons gamma sources au cobalt, dont les rayons
issus du corps en lumière. C’est la plus puissants pénètrent mieux les
raison pour laquelle aujourd’hui on tissus. Une invention qui, à son tour,
parle de scintigraphie. a laissé place à une technologie plus
Puis au cours des années 1960 performante à la fin des années
et 1970, l’imagerie fonctionnelle 1960 : l’accélérateur de particules.
comme la radiologie ont progressé Ainsi, les recherches scientifiques Aiguilles de radium.
grâce à des techniques nouvelles, associées aux rayonnements et à la
Découverte de
la radioactivité Invention
artificielle : il est de la caméra à
possible de créer scintillation 1971
des isotopes appelée
La médecine
radioactifs. gamma-caméra.
nucléaire
1934 1956 est reconnue
comme
une spécialité
1913 1937 médicale
par l’American
Le chercheur hongrois J.-G.Hamilton effectue la première
Medical
G.C. de Hevesy utilise le radium utilisation clinique du sodium radioactif
Association.
pour en étudier sa distribution comme traceur dans le but de diagnostiquer
dans le corps d’un mammifère. les troubles thyroïdiens. Puis en 1942,
Il s’agit du tout premier les premières applications thérapeutiques
traceur radioactif. de l’iode 131 et du phosphore 32.
Journal de l’Andra • Édition Meuse/Haute-Marne • Printemps 2022 11éclairage — DOSSIER —
Ces scientifiques à l’origine
de la médecine nucléaire
De nombreux physiciens, chimistes, ingénieurs et médecins
ont contribué à l’émergence puis au développement
des médicaments et techniques utilisées pour diagnostiquer
et soigner en utilisant les propriétés de la radioactivité. Emilio Segré
Originaire d’Italie où il étudie et enseigne la
physique nucléaire, puis naturalisé Américain
Irène et Frédéric Joliot-Curie en 1944, Emilio Segré est réputé dans le sec-
teur médical et de la recherche pour avoir
Sur la voie de ses parents Marie et Pierre Curie, découvert le technétium. Un élément
Irène Joliot-Curie a marqué l’histoire de la radioac- chimique qui n’apparaissait pas dans le tableau
tivité, et en particulier celle de la médecine de Mendeleïev en 1937 et qui, depuis, s’est
nucléaire. Avec son mari Frédéric, ils ont ainsi pourtant imposé dans le quotidien des prati-
contribué à développer les usages de la radioac- ciens de la médecine nucléaire. Son isotope
tivité artificielle. Autrement dit, ils ont démontré 99m est ainsi utilisé dans 75 % des examens
qu’on pouvait fabriquer des éléments radioactifs. scintigraphiques aujourd’hui pratiqués dans
Ils ont développé les applications concrètes le monde.
de cette découverte, dans le domaine médical
en particulier. Ainsi il est devenu possible de
fabriquer des traceurs ou marqueurs radioactifs Hal Anger
pour aller explorer in vivo le fonctionnement des Dans la pratique et la diffusion de
cellules et organes, et détecter des anomalies la médecine nucléaire, le cyclo-
comme des cancers. Pour cette découverte ils tron, qui produit des radionucléi-
ont d’ailleurs reçu le prix Nobel de chimie des capables de tracer et détruire
en 1935. les tumeurs, a été une première
grande révolution technique.
La gamma-caméra, capable
de mettre en images les par-
ties du corps humain où des
Ernest Orlando Lawrence radionucléides émettant des
rayons gamma ont été injectés,
Physicien américain né en 1901, Ernest Orlando Lawrence est a constitué une deuxième révo-
particulièrement reconnu pour l’invention du cyclotron. Un ins- lution. Cette invention, on la doit
trument dont l’immense utilité médicale lui a valu de recevoir à Hal Oscar Anger, un ingénieur
le prix Nobel de physique en 1939. Car le cyclotron permet américain et biophysicien ayant
d’accélérer les particules pour justement créer des isotopes énormément collaboré, au sein
radioactifs, aussi appelés radionucléides. Aujourd’hui, si son de l’université de Californie, avec
invention a bénéficié d’améliorations continues, elle est tou- Ernest Orlando Lawrence, l’inven-
jours utilisée dans les structures de santé et de recherche. teur du cyclotron.
Le saviez-vous ?
Des pacemakers à pile nucléaire
— À partir de 1970 et jusqu’à la fin des années 1980, quelque 3 000 stimulateurs cardiaques
au plutonium 238 ont été implantés dans le monde, dont 872 en France. Ce type de stimulateur
utilisait en effet l’énergie thermique libérée par les rayonnements alpha du plutonium lors de
sa désintégration, laquelle était ensuite transformée en électricité. Évidemment le plutonium 238 était enfermé
dans un boîtier à plusieurs couches métalliques afin de protéger le patient des rayonnements.
Les pacemakers au plutonium 238 ont été abandonnés au profit des pacemakers à pile iode/lithium tout aussi
robustes sur la durée, mais sans risque d’irradiation en cas de défaillance du boîtier hermétique.
Toutefois, ces pacemakers fonctionnent encore chez certains patients. Les personnes implantées « types » avaient
en effet 75 ans en 2010 et les plus jeunes à peine 40 ans. Au décès des patients, les pacemakers sont retirés
et renvoyés aux fabricants pour pouvoir être évacués vers les bonnes filières de gestion.
12 Journal de l’Andra • Édition Meuse/Haute-Marne • Printemps 2022— DOSSIER — éclairage
Médecine et radioactivité :
de quoi parle-t-on ?
Quels éléments radioactifs
la médecine nucléaire
emploie-t-elle ?
Pour quelles applications
est-ce utile et avec
quels instruments ?
On fait le point.
Comment définir la médecine
nucléaire ? Comme l’explique le
professeur Jean-Philippe Vuillez
du CHU de Grenoble, dans l’émis-
sion « À l’Andra, à l’envers, les
sciences en perspectives » diffu-
sée sur Troyes Aube Radio1, « la
médecine nucléaire consiste à
injecter des produits radioactifs
aux patients que nous prenons en
charge dans un but diagnostic ou Appareil d’imagerie médicale de type TEP scan (tomographie par émission de positons).
thérapeutique ».
Premier usage : diagnostiquer tel produit, il va s’accumuler dans tel une scintigraphie, mais elle per-
avec précision ou tel organe et nous apporter des met de localiser plus finement la
Les techniques de diagnostic en informations sur les mécanismes zone d’émission et permet un dépis-
médecine nucléaire ne montrent pas physiopathologiques, c’est-à-dire ce tage précoce des cancers ou le dia-
l’anatomie comme une radio ou un qui explique qu’une maladie donne gnostic de maladies dégénératives
scanner. Il s’agit d’une imagerie fonc- tel et tel symptôme et ce qui permet- comme la maladie d’Alzheimer.
tionnelle : « Elle montre vraiment la tra ensuite de la soigner. »
biologie à l’œuvre dans les cellules », C’est la base de l’imagerie en méde- Deuxième usage : irradier
ajoute Jean-Philippe Vuillez. cine nucléaire : la scintigraphie. pour détruire les cellules
L’imagerie anatomique (ou morpholo- Et c’est la plus ancienne. Elle malades
gique) comme l’imagerie fonctionnelle consiste à administrer au patient Outre son utilité dans le diagnostic,
s’appuient sur des rayonnements une petite quantité de substance la radioactivité a également large-
ionisants pour « mettre en lumière » radioactive appelée médicament ment prouvé son efficacité dans le
un trouble ou un dysfonctionnement. radiopharmaceutique (MRP) par traitement de maladies graves, de
Ils ont en effet la capacité de traverser voie intraveineuse, par inhalation cancers notamment. Son principe :
la matière. Les rayonnements utilisés ou par ingestion. Cette substance irradier des cellules cancéreuses
pour le diagnostic sont les rayons X est choisie en fonction de l’organe pour altérer leur ADN, les empê-
et gamma. ou du tissu à observer sur lequel cher de se multiplier, et finalement
Mais les rayons X émis lorsqu’on elle va se fixer. Et ses rayonne- les détruire.
passe une radio ou un scanner ne ments sont détectés à l’aide d’un La radiothérapie interne consiste,
sont pas dus à la radioactivité. Ils système d’imagerie appelé gam- comme son nom l’indique, à injec-
sont produits par des générateurs ma-caméra. Selon l’organe et la ter des sources radioactives dans
électriques. Une fois ces généra- pathologie, le tissu malade appa- le corps via une injection de médi- 1 Première diffusion
le mardi 22 juin 2021,
teurs éteints, les rayonnements raîtra alors à l’écran comme une caments radiopharmaceutiques disponible en replay
cessent, contrairement à la radioac- zone chaude par rapport au tissu spécifiques : on parle alors de sur Troyes Aube Radio
tivité qui peut avoir une durée de vie sain ou, à l’inverse comme une zone radiothérapie métabolique.
plus ou moins longue en fonction froide. On peut faire des scintigra- Et la recherche se poursuit en
de l’élément concerné. phies osseuses, des scintigraphies médecine nucléaire. De nouveaux
La médecine nucléaire à propre- thyroïdiennes, des scintigraphies radionucléides sont ainsi élaborés
ment parler utilise, elle, des radio- pulmonaires… pour diagnostiquer toujours plus https://bit.
ly/3uGwSDy
isotopes ou radionucléides. « Ils Autre technique de la méde- précocement, suivre plus préci-
sont radioactifs pour être détec- cine nucléaire diagnostique, plus sément les traitements et cibler
tables, précise encore Jean-Philippe récente, la tomographie par émis- plus efficacement les cellules
Vuillez. Selon les propriétés de tel ou sion de positons (TEP) est aussi cancéreuses.
Journal de l’Andra • Édition Meuse/Haute-Marne • Printemps 2022 13éclairage — DOSSIER —
Les différents types de radiothérapie
pour le traitement des cancers
La radiothérapie est un traitement courant des cancers. Son principe : utiliser des rayonnements
(on parle aussi de rayons ou radiations) pour cibler et détruire les cellules cancéreuses.
Néanmoins, ces rayonnements ne proviennent pas tous des mêmes sources. Raison pour laquelle
on distingue radiothérapie externe et radiothérapie interne.
En radiothérapie externe, on De grands progrès
utilise des machines situées à
proximité du patient (des
en radiothérapie externe
accélérateurs de particules) pour — Au cours des 20 dernières années,
générer des rayons X ou des les techniques se sont sans cesse modernisées
électrons qui traversent la peau pour mieux cibler les traitements et diminuer
pour atteindre une tumeur les risques d’irradiation des cellules saines.
cancéreuse et la détruire. La plus utilisée de nos jours est la
radiothérapie conformationnelle 3D qui fait
correspondre le plus précisément possible
le volume sur lequel sont dirigés les rayons
au volume de la tumeur, en épargnant
En radiothérapie interne au maximum les tissus sains avoisinants.
(ou radiothérapie interne vectorisée La protonthérapie est réputée pour être
ou radiothérapie métabolique), la plus précise. Elle utilise des faisceaux
on administre, généralement par voie de protons accélérés dont l’un des avantages
orale, une substance radioactive est de peu se disperser sur leur trajectoire
couplée à une molécule porteuse. pour augmenter le dépôt d’énergie sur
Et c’est ce médicament la tumeur tout en évitant les cellules voisines.
radiopharmaceutique qui va émettre Seul inconvénient, cette technique nécessite
des rayons (bêta ou alpha) sur des installations très coûteuses.
les cellules cancéreuses sur lesquelles Elle est aujourd’hui principalement utilisée
il se sera fixé. Cette technique pour traiter certains cancers chez l’enfant
est également appelée médecine ou certains cancers de l’œil.
nucléaire thérapeutique.
fréquent chez l’homme. Citons par
Médecine nucléaire : et demain ? exemple l’actinium 225 dont les
émissions de rayonnements alpha
Les recherches et essais cliniques en médecine nucléaire menés intéressent beaucoup. « Car ce
actuellement dans le monde permettent d’ouvrir la voie à de nouvelles radionucléide a la capacité d’émettre
possibilités thérapeutiques pour les patients. une grande quantité d’énergie et de
manière très localisée », précise
Les innovations à venir dans le (essai intitulé « Vision ») a permis Célian Michel. Ils limitent donc les
champ de la médecine nucléaire de valider l’efficacité d’un nouveau dommages potentiels aux cellules
concernent en particulier les trai- médicament radiopharmaceutique saines voisines, tout en attaquant les
tements, à savoir la radiothérapie composé de lutétium 177 (radio- cellules cancéreuses avec plus de
interne vectorisée (RTIV). Ces nou- nucléide) et de PSMA 617 (molé- puissance. On parle d’alphathérapie.
veaux traitements s’appuient sur cule porteuse) », explique Célian Par ailleurs, les recherches sur l’utili-
l’utilisation de nouveaux radionu- Michel, physicien médical au sein sation clinique de nouveaux radionu-
cléides couplés à des molécules de l’Institut de radioprotection et de cléides promettent aussi d’améliorer
« porteuses » pour former le médica- sûreté nucléaire (IRSN). Du fait de les diagnostics. Gallium 68, cuivre 64
ment radiopharmaceutique (MRP). ces résultats prometteurs, il semble ou encore zirconium 89 ont cha-
Ce MRP est administré au patient probable que ce nouveau traitement cun des propriétés qui, couplées à
via une injection intraveineuse dans obtienne prochainement une auto- celles de molécules porteuses, vont,
la plupart des cas. « Le traitement risation de mise sur le marché. par exemple, améliorer la qualité de
de certains cancers métastatiques Et nombre d’essais cliniques moins l’image d’une zone malade, ou per-
de la prostate est ainsi en train de avancés testent d’autres radionucléi- mettre de mieux explorer le com-
s’améliorer. Un essai clinique de des pour lutter contre le cancer de portement et l’évolution de cellules
phase 3 mené à l’échelle mondiale la prostate, qui est le cancer le plus cancéreuses.
14 Journal de l’Andra • Édition Meuse/Haute-Marne • Printemps 2022— DOSSIER — éclairage
Traitement ou diagnostic : à quelles doses
de rayonnement s’expose-t-on ?
Exposition dans un contexte médical
L’impact du rayonnement sur la matière vivante
se mesure en sievert (Sv).
Une discipline médicale
Dose moyenne
en mSv/an
Dose « ponctuelle »
en mSv
très encadrée
— Parce qu’elle s’appuie sur l’utilisation de
la radioactivité, la médecine nucléaire fait l’objet
d’une règlementation précise et de contrôles
fréquents réalisés par l’Autorité de sûreté nucléaire
13 (ASN). C’est aussi l’ASN qui accorde les autorisations
pour les activités nucléaires relatives à la fabrication,
la détention et l’utilisation de radionucléides.
Tomographie par émission Les inspections dans les services de médecine
de positons (TEP) nucléaire réalisées par l’ASN permettent de s’assurer
notamment du respect des règles relatives à la
radioprotection des patients comme du personnel.
10
Scanner
abdomino-pelvien
lepointdevue
Michel Bourguignon
Professeur de biophysique et médecine
nucléaire (Université Paris Saclay –UVSQ)
Exposition aux 3,2 et ancien commissaire de l’ASN
rayonnements 3
d’origine naturelle Scintigraphie
osseuse
Les risques liés aux rayonnements
Pour Michel Bourguignon, les actes
1,5 médicaux utilisant des rayonnements
1,4
ionisants au sens large ont contribué à
Scanner du crâne de grands progrès médicaux. Mais ils ne
Exposition médicale doivent pas faire oublier les risques liés à
l’exposition.
1,1
Même si la balance bénéfice/risque est indéniable,
ces différentes techniques exposent les patients à
Radiographie des doses de radiation qui, si elles se répètent et/
de l’abdomen ou sont trop importantes, peuvent engendrer des
effets néfastes pour la santé. En France par exemple,
l’imagerie médicale est devenue la première source
d’exposition aux rayonnements ionisants, devant les
0,06 0,06 rayonnements naturels. C’est pour cette raison que
deux grands principes doivent guider tout recours à
Vol A/R ces techniques, notamment pour l’imagerie : justifi-
Radiographie du thorax
Paris-New-York
cation et optimisation. Par exemple pour soigner une
fracture de l’avant-bras, il suffit de faire une radio,
0,02 réduire la fracture, mettre un plâtre et attendre envi-
Radiographie dentaire ron 6 semaines pour que ça se répare. Pas la peine de
panoramique faire une radio toutes les semaines !
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