Devenir biologique des transuraniens inhalés^(*)

Commissariat à l’Énergie atomique, institut de Protection et de Sûreté nucléaire, Département de Protection, Laboratoire de Toxicologie expérimentale, B.P. n° 561, 92542 Montrouge Cedex, France.

Résumé

Le devenir biologique des transuraniens inhalés est abordé par focalisations successives sur différents points d’actualité. La chimie des transuraniens conditionne grandement l’épuration pulmonaire et la translocation. Toutefois, quelques exemples montrent, en particulier pour le plutonium, que la cinétique de certaines réactions chimiques dépend de la concentration en élément; l’extrapolation aux concentrations biologiques doit donc être faite avec prudence. L’importance de l’activité spécifique est soulignée par les différences de comportement des oxydes de plutonium 238 et 239. Elle est responsable, dans le cas de l’isotope 238, de la dissolution rapide de l’oxyde par formation de particules nanométriques. Le rôle de ces particules, quel que soit l’isotope, est particulièrement important puisque leur devenir biologique semble bouleverser les modèles établis. Leur origine reste à établir car elles ont été identifiées aussi bien dans la combustion simultanée de Pu-Na ou Pu-Mg que dans la combustion de plutonium seul. Par ailleurs, l’épuration bronchique des particules microniques n’apparaît pas, pour la totalité de la fraction épurée, comme rapide. En effet, un compartiment résiduel, certes faible, séjourne relativement longtemps au niveau de l’épithélium bronchique. Cette donnée est à prendre en considération dans les calculs dosimétriques à l’échelon cellulaire. Malgré les quelques réserves apportées, la somme des connaissances acquises permet d’assez bien évaluer les risques.

Abstract

The biological behaviour of inhaled transuranic elements has been reviewed by focus on different points of present interest. Lung clearance and translocation are largely affected by the chemistry of transuranic elements. However, especially for plutonium, some examples show that the kinetics of some chemical reactions are function of the element concentration: extra-polation to the biological concentrations must therefore be cautious. The importance of the specific activity is stressed by different behaviours of plutonium 238 and 239 oxides. In the case of ²³⁸Pu, it is responsible of the fast dissolution of the oxide by formation of nanometric particles. Whatever the isotopes, these particules have a particularly important function since their biological fate seems to disturb the established models. Their origin is still to be determined since they have been identified both in the combustion of Pu-Na or Pu-Mg simultaneously, and plutonium only. The bronchial clearance of micronic particles does not seem to be fast for the whole of the fraction cleared. A residual compartment, indeed low, will remain at the level of the bronchial epithelium for a rather long time. This must be taken into account by dosimetric evaluations at the cellular levels. In spite of the few restrictions stated, the body of knowledge makes a fair estimation of risks possible.