SOURCES RADIOACTIVES
Applications et technologies alternatives
Comité sur les sources radioactives : Applications et technologies alternatives
Commission d'études nucléaires et radiologiques
Division des études des sciences de la vie et de la Terre
Rapport d'étude de consensus de
THE NATIONAL ACADEMIES PRESS
Washington, DC
www.nap.edu
THE NATIONAL ACADEMIES PRESS 500 Fifth Street, NW, Washington, DC 20001
Cette activité a été soutenue par la bourse 2091228 de National Technology and Engineering Solutions of Sandia, LLC. Tout(e) opinion, résultat, conclusion ou recommandation exprimé(e) dans la présente publication ne reflète pas nécessairement les avis d'une organisation ou d'une agence ayant financé le projet.
International Standard Book Number-13 : 978-0-309-44791-1
International Standard Book Number-10 : 0-309-44791-7
Digital Object Identifier : https://doi.org/10.17226/26121
Des exemplaires de cette publication sont disponibles à la vente auprès de la National Academies Press, 500 Fifth Street, NW, Keck 360, Washington, DC 20001; (800) 624-6242 ou (202) 334-3313; http://www.nap.edu.
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Imprimé aux États-Unis d'Amérique
Couverture : Représentation schématique du fonctionnement des sources de rayonnement gamma, de faisceau d'électrons et de rayons X dans la stérilisation industrielle. Avec l'aimable autorisation de Thomas Kroc, Fermi National Accelerator Laboratory, Batavia, Illinois. Reproduit et modifié à partir de Miller, 2003, avec la permission de AIP Publishing.
Citation suggérée : National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2021. Sources radioactives : Applications et technologies alternatives Washington, DC : The National Academies Press. https://doi.org/10.17226/26121.
La National Academy of Sciences a été fondée en tant qu'institution privée non gouvernementale, en 1863 par une loi du Congrès signée par le Président Lincoln, afin de conseiller la nation sur les questions relatives à la science et à la technologie. Les membres sont élus par leurs pairs pour leurs contributions exceptionnelles à la recherche. Le Dr Marcia McNutt en est la Présidente.
La National Academy of Engineering a été fondée en 1964 sous la charte de la National Academy of Sciences, afin d'apporter des conseils à la nation via les pratiques d'ingénierie. Les membres sont élus par leurs pairs pour leurs contributions extraordinaires à l'ingénierie. Le Dr John L. Anderson en est le Président.
La National Academy of Medicine (anciennement Institute of Medicine) a été fondée en 1970 sous la charte de la National Academy of Sciences, afin de conseiller la nation sur les questions médicales et sanitaires. Les membres sont élus par leurs pairs pour leurs contributions distinguées à la médecine et à la santé. Le Dr Victor J.Dzau en est le Président.
Les trois académies collaborent en tant que National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine pour fournir à la nation une analyse et un conseil objectifs et indépendants et conduire d'autres activités permettant de résoudre des problèmes complexes et d'éclairer des décisions de politiques publiques. Les National Academies encouragent également l'éducation et la recherche, reconnaissent les contributions exceptionnelles à la connaissance et accroissent la compréhension du public en matières de science, d'ingénierie et de médecine.
Pour en savoir plus sur les National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine visitez le site à l'adresse www.nationalacademies.org.
Les rapports d'études de consensus publiés par les National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine documentent le consensus basé sur des preuves concernant l'énoncé de tâche de l'étude par un comité de rédaction composé d'experts. Typiquement, les rapports contiennent des constatations, des conclusions et des recommandations basées sur les informations rassemblées par le comité et les délibérations du comité. Chaque rapport a été soumis à un processus rigoureux et indépendant d'examen par des pairs et il représente la position des National Academies sur l'énoncé de tâche.
Les procédures publiées par les National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine relatent les présentations et les discussions d'un atelier, d'un congrès ou de tout autre événement organisé par les National Academies. Les déclarations et opinions contenues dans les procédures sont celles des participants et ne sont pas avalisées par d'autres participants, le comité de planification ou les National Academies.
Pour avoir des informations sur les autres produits et activités des National Academies, veuillez visiter www.nationalacademies.org/about/whatwedo.
COMITÉ SUR LES SOURCES RADIOACTIVES : APPLICATIONS ET TECHNOLOGIES ALTERNATIVES
BONNIE D. JENKINS (Présidente1), Women of Color Advancing Peace and Security, Washington, DC
THOMAS K. KROC (Président2), Fermi National Accelerator Laboratory, Batavia, Illinois
ROBERT A. BARI, Brookhaven National Laboratory, Upton, New York
DEBORAH W. BRUNER (NAM), Emory University, Atlanta, Georgia
HUBERT K. FOY, African Center for Science and International Security, Accra, Ghana
PAMELA J. HENDERSON, U.S.Nuclear Regulatory Commission (retraitée), Reno, Nevada
P. ANDREW KARAM, Karam Consulting LLC, New York, New York
LINDA A. KROGER, University of California, Davis, Sacramento
MICHAEL O. McWILLIAMS, Stanford University (emeritus), Stanford, Californie
CATHLEEN (KATE) M. ROUGHAN, International Atomic Energy Agency (retraitée), Vienne, Autriche
STEPHEN J. WAGNER, American Red Cross (retraité), Rockville, Maryland
DAVID L. WEIMER, University of Wisconsin–Madison
JOHN A. WILLIAMSON, Florida Department of Health, Orlando
Équipe
OURANIA KOSTI, Directrice d'étude (à compter d'octobre 2020)
CHARLES D. FERGUSON, Directeur du conseil d'administration et directeur de l'étude (jusqu'en octobre 2020)
LAURA D. LLANOS, Partenaire commercial financier
MELISSA FRANKS, Adjointe principale de programme
DARLENE GROS, Adjointe principale de programme
___________________
1 A démissionné du comité à compter du 13 janvier 2021.
2 Siège en tant que président du comité à compter du 21 janvier 2021.
COMMISSION D'ÉTUDES NUCLÉAIRES ET RADIOLOGIQUES
GEORGE APOSTOLAKIS (Président), Massachusetts Institute of Technology (emeritus), Los Angeles, Californie
JAMES A. BRINK (Vice président), Massachusetts General Hospital, Boston
SALLY A. AMUNDSON, Columbia University, New York, New York
STEVEN M. BECKER, Old Dominion University, Norfolk, Virginia
AMY BERRINGTON DE GONZÁLEZ, National Cancer Institute, Bethesda, Maryland
PAUL T. DICKMAN, Argonne National Laboratory, Washington, DC
BONNIE D. JENKINS,1 Women of Color Advancing Peace and Security, Washington, DC
STEPAN KALMYKOV, Russian Academy of Sciences, Moscou
ALLISON M. MACFARLANE, The George Washington University, Washington, DC
R. JULIAN PRESTON, U.S.Environmental Protection Agency, Chapel Hill, Caroline du Nord
HENRY D. ROYAL, Washington University School of Medicine à St.Louis, Missouri
WILLIAM H. TOBEY, Harvard University, Cambridge, Massachusetts
Équipe
CHARLES D. FERGUSON, Directeur
JENNIFER HEIMBERG, Chargée de programme senior
OURANIA KOSTI, Chargée de programme senior
LAURA D. LLANOS, Partenaire commercial financier
MELISSA FRANKS, Adjointe principale de programme
DARLENE GROS, Adjointe principale de programme
___________________
1 A démissionné de la commission à compter du 13 janvier 2021.
Remerciements
Un certain nombre de personnes et d'organisations ont contribué à la réalisation de ce rapport. Le comité souhaite remercier les personnes suivantes :
Sandia National Laboratories (Sandia) et la National Nuclear Security Administration (NNSA) ont parrainé l'étude et fourni des informations sur les activités liées à la sécurité radiologique et à la promotion des technologies alternatives. Jodi Lieberman (Sandia) a assuré avec compétence la liaison entre le commanditaire et le comité et a coordonné efficacement plusieurs présentations de collecte d'informations pour le comité, notamment une visite virtuelle de Sandia. Dr Michael Itamura et Dr Holly Dockery ont également aidé le comité à obtenir les informations dont il avait besoin sur les activités et les analyses de Sandia. Dr Lance Garrison, Kristin Hirsch et Malika Taalbi ont fourni des informations au comité sur les activités de la NNSA liées à la sécurité des sources radioactives, à la promotion des technologies alternatives et à l'enlèvement et à l'élimination des sources radioactives désaffectées. Le Dr Garrison a également assuré la liaison entre le comité et d'autres bureaux de la NNSA et d'autres bureaux du Département de l'énergie (DOE). Nous tenons également à remercier Kristina Hatcher, du DOE, qui a aidé le personnel des National Academies à conceptualiser l'étude et le plan de travail.
Le personnel de la Nuclear Regulatory Commission des États-Unis, et en particulier Margaret Cervera et George Smith, a répondu à plusieurs demandes d'information du comité concernant les processus de l'agence pour la sécurisation et le suivi des sources radioactives.
Le personnel de l'Agence internationale de l'énergie atomique a collectivement fourni plusieurs heures de séances d'information au comité sur les questions liées à la sûreté et à la sécurité des sources radioactives et sur les technologies alternatives utilisées dans les applications médicales, de recherche et commerciales. Le comité tient à remercier tout particulièrement Karen Christaki, Ian Gordon, Muhammad Khaliq, Hilaire Mansoux, Debbie van der Merwe, Joao Osso, Jr., Ronald Pacheco, Rui Cardoso Pereira, Rebecca Robbins, Alessia Maria Rodriguez y Baena, Jose Garcia Sainz, Valeriia Starovoitova, et Muhammad Waseem. Andrew Parker (retraité) a répondu à la demande d'information du comité sur la technique de l'insecte stérile.
La Commission canadienne de sûreté nucléaire (CCSN) et plus particulièrement Eric Lemoine et Edmund Wong ont fourni des informations sur le système de suivi des sources radioactives de la CCSN.
Plusieurs professionnels de la santé ont fourni des informations au comité sur l'adoption de technologies alternatives dans les pays à revenu faible ou intermédiaire ; en particulier, Dr Wondemagegnhu Tigeneh et Dr Eskadmas Yinesu Belay, Black Lion Hospital, Éthiopie ; Dr Eric Addison, Komfo Anokye Teaching Hospital, Ghana ; Dr Edgar Ruiz, Dr Angel Velarde, Dr Vicky de Falla, Dr Carlos Garcia, Dr Javier Figueroa, Kirk Najera,
Milton Ixquiac et Franky Reyes, Liga Nacional Contra el Cancer/Instituto Nacional de Cancerologia, Guatemala ; Dr Taofeeq A.Ige, National Hospital Abuja, Nigéria ; Dr Magatte Diagne, Aristide Hospital Dantec, Dakar, Sénégal ; et Mulape Kanduza, Cancer Diseases Hospital, et Prudence Katongo Mutale, National Institute for Scientific and Industrial Research, Zambie. Nous tenons également à remercier le Dr Andrea Barleze et William Trinca.
Des professionnels de la santé de l'Université de Washington à St.Louis ont partagé leurs points de vue sur le projet de collaboration visant à adopter la radiothérapie à modulation d'intensité au Guatemala. Il s'agit du Dr Bin Cai, du Dr Hiram Gay, du Dr Lauren Henke, d'Eric Laugeman, du Dr Jeff Michalski et du Dr Jacaranda van Rheenen.
John Miller, International Source Suppliers and Producers Association, et Paul Wynne, International Irradiation Association, ont organisé plusieurs séances d'information sur l'industrie à l'intention du comité et ont présenté leur propre point de vue.
Pierre Legoux, World Institute for Nuclear Security, a également fourni des perspectives au comité et a invité un sous-groupe du comité à deux tables rondes organisées par l'institut.
Tyler Bernstein et Steven Krahn ont fourni des informations sur le système d'alimentation à radio-isotopes de prochaine génération de Zeno Power System.
Cindy Tomlinson, American Society for Radiation Oncology, a fourni des informations sur l'adoption de la curiethérapie électronique aux États-Unis.
Le Dr Rajeswari (Raji) Pillai Rajagopalan, Observer Research Foundation, Inde, a fourni des informations sur le développement et l'utilisation en Inde du césium-137 vitrifié pour l'irradiation du sang et des aliments.
Le comité remercie également les présentateurs et les orateurs qui ont effectué des présentations de très grande qualité lors des réunions publiques, dont la liste figure à l'Annexe B.
Le comité est reconnaissant au personnel du Nuclear and Radiation Studies Board (NRSB) des National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine (les National Academies) pour avoir organisé et facilité cette étude. Le directeur de l'étude, le Dr Ourania Kosti, et le directeur du conseil, le Dr Charles Ferguson, ont organisé les réunions du comité et l'ont aidé à recueillir les informations dont il avait besoin pour rédiger son rapport. Melissa Franks et Darlene Gros ont géré la logistique des réunions, la révision du rapport et sa publication. D'autres membres du personnel des National Academies ont participé à la production du rapport : Eric Edkin, Division on Earth and Life Studies, a participé à la conception des figures et Rebecca Morgan et Maya Thomas, National Academies Research Center, ont participé à la vérification des références.
Réviseurs
Ce Rapport d'études de consensus a été révisé en tant que brouillon par des personnes sélectionnées pour leurs perspectives diverses et leur expertise technique. L'objectif de cet examen indépendant est de fournir des commentaires honnêtes et critiques qui aideront les National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine à consolider autant que possible chaque rapport publié et de garantir qu'il est conforme aux normes institutionnelles de qualité, d'objectivité, de preuves et de réactivité à la charge de l'étude. Les commentaires de l'examen et l'ébauche du manuscrit restent confidentiels, afin de protéger l'intégrité du processus de délibération.
Nous remercions les personnes suivantes pour leur examen de ce rapport :
Bien que les réviseurs mentionnés ci-dessus aient fourni de nombreux commentaires et suggestions constructifs, on ne leur a pas demandé d'approuver les conclusions ou recommandations du présent rapport et ils n'ont pas vu non plus l'ébauche finale avant sa publication. La révision de ce rapport a été supervisée par MARYELLEN GIGER
(NAE), Université de Chicago, et RUTH E. McBURNEY, Conference of Radiation Control Program Directors. Elles étaient chargées d'assurer un examen indépendant de ce rapport, en conformité avec les standards des National Academies, ainsi que la prise en compte attentive de tous les commentaires d'examen. La responsabilité du contenu final est entièrement à la discrétion du comité de rédaction et des National Academies.
Sommaire
1 CONTEXTE ET OBJET DE L'ÉTUDE
1.2 Le système de catégorisation des sources radioactives
1.3 Radio-isotopes courants dans les sources radioactives
1.4 Impact du rapport 2008 des National Academies
1.5 Travaux pertinents réalisés par d'autres
1.6 Schéma directeur du rapport
2 UTILISATIONS, RISQUES ET CONTRÔLE DES SOURCES RADIOACTIVES
2.1 Applications des sources radioactives
2.2 Caractéristiques des sources radioactives et risques en matière de sûreté et de sécurité
2.3 Événements relatifs à la sûreté et à la sécurité radiologiques
2.4 Responsabilités en matière de contrôle des sources radioactives aux États-Unis
2.5 Suivi des incidents liés aux sources radioactives
2.6 Suivi physique des sources radioactives
2.7 Analyses des conséquences des sources radioactives
2.8 Gestion de la fin de vie des sources radioactives désaffectées
2.9 Chapitre 2 Constatations et recommandations
3 ADOPTION ET DÉVELOPPEMENT DE TECHNOLOGIES ALTERNATIVES
3.1 Technologies alternatives aux sources radioactives
3.2 Considérations institutionnelles pour l'adoption de technologies alternatives
3.6 Développement de technologies alternatives
3.7 Chapitre 3 Constatations et recommandations
4 SOURCES DE RAYONNEMENT ET TECHNOLOGIES ALTERNATIVES EN MÉDECINE ET EN RECHERCHE
4.3 Radiothérapie par faisceau externe
4.4 Radiochirurgie stéréotaxique
4.5 Curiethérapie à haut débit de dose
4.6 Chapitre 4 Constatations et recommandations
5 SOURCES RADIOACTIVES ET TECHNOLOGIES ALTERNATIVES EN STÉRILISATION
5.1 Principes de stérilisation
5.2 Stérilisation des dispositifs médicaux
5.4 Stérilisation des insectes
6 SOURCES RADIOACTIVES ET TECHNOLOGIES ALTERNATIVES DANS LES APPLICATIONS INDUSTRIELLES
6.5 Générateurs thermoélectriques à radio-isotopes
6.6 Chapitre 6 Constatations et recommandations
A NOTICES BIOGRAPHIQUES DES MEMBRES DU COMITÉ ET DU PERSONNEL
B RÉUNIONS DE COLLECTE D'INFORMATIONS
E FAISABILITÉ ÉCONOMIQUE DE L'ADOPTION DE TECHNOLOGIES ALTERNATIVES
F STÉRILISATION PAR RAYONNEMENT SELON DIFFÉRENTES MODALITÉS
REMARQUE : Ce texte est une traduction du rapport d’étude consensuel des National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine intitulé Sources radioactives : Applications et technologies alternatives vers le français préparée par BURG Translations. La version en langue anglaise est la version originale. L’AIEA et BURG Translations ne donnent aucune garantie et n’assument aucune responsabilité quant à l’exactitude, la qualité, l’authenticité ou la qualité d’exécution de cette traduction et de sa publication et déclinent toute responsabilité en cas de perte ou de dommage, consécutif ou autre, découlant directement ou indirectement de l’utilisation de cette traduction.
