Résumé

Les National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine (les National Academies) ont été chargées par Sandia National Laboratories d'évaluer l'état des applications médicales, de recherche, de stérilisation et autres applications commerciales des sources radioactives et des technologies alternatives (non radio-isotopiques) aux États-Unis et dans le monde. L'objectif de l'étude était de soutenir les activités existantes et futures du programme Office of Radiological Security de la National Nuclear Security Administration, afin de réduire l'utilisation actuelle de matériaux radiologiques à haut risque dans ces applications et de promouvoir les technologies alternatives. L'étude a porté sur les sources de catégorie 1, 2 et 3, qui sont les trois catégories de sources les plus dangereuses dans le système à cinq catégories élaboré par l'Agence internationale de l'énergie atomique (AIEA). Ce système classe les sources principalement en fonction de leur potentiel à causer des effets déterministes¹ sur la santé des personnes qui les manipulent ou qui entrent en contact avec elles si ces sources ne sont pas gérées ou protégées de manière sûre. Les organismes de réglementation nationaux, dont la Commission de réglementation nucléaire des États-Unis (U.S. NRC), ont adopté le système de catégorisation des sources de l'AIEA pour réglementer la sûreté et la sécurité des sources radioactives.

Les National Academies ont nommé un comité d'experts pour réaliser l'étude et préparer un rapport technique. Ce résumé contient la liste complète des conclusions et recommandations du comité, telles qu'énumérées ci-dessous.

Constatation 1 : Les sources radioactives continuent d'être largement utilisées, tant au niveau national qu'international, pour la médecine, la recherche, la stérilisation et d'autres applications commerciales. Aucune nouvelle application de sources radioactives à haut risque (catégories 1 et 2) et à risque modéré (catégorie 3) n'est apparue au cours des 10 à 15 dernières années. Une application des sources de catégorie 1, l'utilisation de générateurs thermoélectriques à radio-isotopes pour la production d'énergie terrestre, a été progressivement abandonnée.

Constatation 2 : Le gouvernement des États-Unis et la communauté internationale ont pris des mesures pour renforcer la sécurité et la prise en charge des sources radioactives. Ces actions se concentrent principalement sur les sources à haut risque (catégories 1 et 2) en raison de leur potentiel plus élevé de provoquer des effets déterministes chez les personnes qui les manipulent ou entrent en contact avec elles. La sécurité et l'obligation de rendre compte des sources de catégorie 3 ont une priorité moindre en raison de leur faible potentiel à provoquer des effets déterministes.

Constatation 3 : Aux États-Unis, les sources de catégorie 1 et 2 sont suivies par le National Source Tracking System, une base de données centralisée non publique gérée par la NRC des États-Unis depuis 2008. Le nombre de sources de catégorie 1 et de catégorie 2 a augmenté d'environ 30 % au cours des 12 dernières années.

Constatation 4 : Les mesures de sécurité moins strictes et le manque de suivi national et international des sources de catégorie 3 les rendent vulnérables aux transactions non autorisées et au vol.

Constatation 5 : De récentes analyses de modélisation des événements radiologiques ont permis de conclure que de faibles rejets de rayonnement et de faibles expositions aux rayonnements des populations en deçà des niveaux qui peuvent causer des effets déterministes peuvent avoir des conséquences socioéconomiques graves et à long terme. Divers événements radiologiques réels corroborent cette conclusion. Un système de sûreté fondé uniquement sur les effets déterministes des sources radioactives peut fournir un niveau de protection insuffisant à la société.

Recommandation A : L'Agence internationale de l'énergie atomique, la Commission de réglementation nucléaire des États-Unis et d'autres organisations devraient envisager de recadrer leurs systèmes de catégorisation des sources pour tenir compte à la fois (a) des impacts probabilistes sur la santé, comme le développement d'un cancer plus tard dans la vie, et (b) des impacts économiques et sociaux. Ce recadrage conduirait à une description plus holistique du risque global, y compris les conséquences potentielles si les sources ne sont pas gérées ou protégées de manière sûre.

Recommandation B : L'Agence internationale de l'énergie atomique, la Commission de réglementation nucléaire des États-Unis et d'autres organisations devraient apporter des changements à leurs directives et règlements en matière de sécurité et de suivi des sources en fonction des résultats du recadrage de la recommandation A.

Recommandation C : En parallèle, la Commission de réglementation nucléaire des États-Unis devrait introduire progressivement le suivi des sources de catégorie 3 dans le système national de suivi des sources existant. Un tel suivi permettrait d’obtenir une comptabilité plus précise dans l’inventaire national des sources de catégorie 3 et augmenterait la responsabilité pour la propriété de ces sources et la réglementation de leur utilisation. Le gouvernement américain devrait prendre des décisions éclairées sur les améliorations potentielles de la sécurité des sources de catégorie 3 dans les installations où ces sources sont situées.

Constatation 6 : L'objectif de réduction des risques du gouvernement américain, qui consiste à remplacer les sources radioactives par des solutions alternatives non radio-isotopiques, ne sera pas atteint tant que les sources désaffectées ne seront pas correctement retirées et éliminées. Les coûts élevés de l'élimination et le nombre limité d'options, de ressources et de conseils pour l'élimination au niveau national et international peuvent être prohibitifs à la fois pour l'adoption de solutions alternatives et pour l'élimination appropriée des sources radioactives en fin de vie.

Recommandation D : La Commission de réglementation nucléaire des États-Unis (NRC) devrait étendre ses exigences actuelles en matière de garanties financières pour s'assurer qu'elles couvrent adéquatement la gestion de la fin de vie des sources radioactives nouvellement autorisées. Le gouvernement américain devrait également élaborer et mettre en œuvre une stratégie nationale pour la gestion de la fin de vie des sources radioactives de catégorie 1 et 2 actuellement détenues et orphelines, et devrait l'envisager pour les sources de catégorie 3.

Constatation 7 : De nombreuses organisations gouvernementales et non gouvernementales nationales et internationales ont contribué à la visibilité croissante des technologies alternatives comme moyen de réduire les risques de sécurité liés aux sources radioactives. Cependant, aucune organisation n'est actuellement équipée pour promouvoir le large éventail des technologies alternatives et traiter les questions d'adoption dans un contexte mondial. Une telle organisation ou un tel réseau d'organisations pourrait réunir des informations sur les ressources techniques, réglementaires, financières, politiques et spécifiques à chaque pays, afin d'influencer les décisions relatives à l'adoption de technologies alternatives et de faciliter la transition vers ces technologies pour des applications médicales, de recherche et commerciales, le cas échéant.

Constatation 8 : Les progrès dans le développement de technologies alternatives ont été inégaux selon les applications et les radionucléides (voir tableau S.1). À l'exception de l'irradiation sanguine, où la technologie des rayons X est considérée comme équivalente à celle du césium 137, et de la thérapie par faisceau externe, où la technologie des accélérateurs linéaires est considérée comme supérieure à la téléthérapie au cobalt-60, il n'existe pas de technologies alternatives largement acceptées pour les autres applications. Dans certaines applications, aucune technologie alternative appropriée n'a été développée.

Comme décrit dans la constatation 12, malgré les avancées technologiques pour les applications médicales, l'adoption de technologies alternatives dans les pays à revenu faible ou intermédiaire pose des problèmes.

Constatation 9 : Plusieurs grandes entreprises investissent dans la recherche et le développement pour apporter des solutions aux défis spécifiques liés à l'adoption de technologies alternatives. Le passage d'une idée créative à un produit commercial, s'il est réussi, peut prendre des années (souvent plus d'une décennie) et nécessite des investissements substantiels.

Constatation 10 : Plusieurs petites entreprises ont des projets de développement de technologies alternatives en cours avec le soutien financier des programmes Small Business Innovation Research et Small Business Technology Transfer administrés par la National Nuclear Security Administration.

Recommandation E : La National Nuclear Security Administration devrait actuellement accorder la priorité au financement de projets de recherche et de développement qui visent à mettre au point des solutions de rechange à l’utilisation des sources radioactives dans des applications où il n’existe actuellement aucune autre technologie non radio-isotopique acceptable.

Constatation 11 : Le progrès le plus notable dans l'adoption de technologies alternatives est l'adoption mondiale des technologies à rayons X pour l'irradiation sanguine et de la recherche. Aux États-Unis, les incitations financières fournies par le gouvernement dans le cadre du projet de remplacement des irradiateurs au césium (Cesium Irradiator Replacement Project) ont largement contribué à la transition des irradiateurs au césium vers les technologies à rayons X et à l'élimination progressive du césium 137 sous forme de chlorure de césium dans les applications médicales et de recherche. Des progrès supplémentaires pourraient être réalisés dans le remplacement des irradiateurs au césium utilisés dans la recherche en aidant la communauté des chercheurs à concevoir et à financer des études d'équivalence.

Recommandation F : La National Nuclear Security Administration devrait s'engager avec des partenaires fédéraux tels que le Department of Health and Human Services, la National Science Foundation et la Food and Drug Administration à soutenir des études d'équivalence pour les chercheurs qui envisagent de remplacer leurs irradiateurs de recherche au césium ou au cobalt par des technologies alternatives. Les résultats de ces études devraient être largement diffusés.

Constatation 12 : Les technologies alternatives n'offrent pas une « solution universelle », et cela est particulièrement évident dans les applications médicales dans les pays à revenu élevé, faible ou moyen, en raison des disparités marquées dans l'accès aux soins de santé et aux ressources. L'adoption de technologies alternatives pour le traitement du cancer dans certains pays à revenu faible ou intermédiaire a eu des effets négatifs inattendus sur les soins aux patients en raison du manque de personnel qualifié, de ressources nécessaires et d'infrastructures pour faire de ces alternatives des options viables.

Recommandation G : Les efforts déployés par le gouvernement des États-Unis et d’autres organisations nationales et internationales pour réduire l’utilisation des sources radioactives à forte activité à l’échelle mondiale et dans les pays à revenu faible et intermédiaire devraient être guidés par l’examen des ressources, des infrastructures et des besoins locaux. Dans les situations où les ressources et les infrastructures locales ne permettent pas de mettre en place des solutions alternatives, les efforts devraient être axés sur le renforcement de la sécurité radiologique des sources radioactives existantes, sur l'aide à la construction des infrastructures et sur le soutien des projets de recherche et de développement visant à adapter les technologies pour qu'elles puissent fonctionner efficacement dans des environnements où les ressources sont limitées, par exemple en cas d’un approvisionnement en électricité peu fiable.

Constatation 13 : Une transition progressive vers des technologies alternatives a lieu dans les applications de stérilisation. L'utilisation des technologies du faisceau d'électrons (e-beam) dans la stérilisation des dispositifs médicaux a augmenté au cours des 10-15 dernières années, tant au niveau national qu'international, et on s'attend à ce qu'elle continue à augmenter pour répondre à la demande croissante pour cette application. Plusieurs entreprises ont également annoncé leur intention d'ouvrir de nouvelles installations de stérilisation par rayons X. Les technologies alternatives pour d'autres applications de stérilisation, notamment l'irradiation des aliments pour la sécurité et les traitements phytosanitaires et la stérilisation des insectes, sont également de plus en plus acceptées comme des substituts viables des sources radioactives dans de nombreux pays.

Constatation 14 : L'adoption de technologies alternatives pour d'autres applications commerciales, en particulier pour certaines applications d'essais non destructifs et de diagraphie, a peu progressé au pays. Cela s’explique par le fait qu’il n’existe actuellement aucune solution alternative viable ou rentable, que les solutions alternatives compromettent ou n’améliorent pas le rendement, ou qu’elles produisent des données sur les matériaux et les structures qui ne sont pas directement comparables à celles produites par les sources radioactives.

Recommandation H : La National Nuclear Security Administration devrait s'engager avec d'autres bureaux du Département de l'énergie, la National Science Foundation et les sociétés professionnelles à soutenir des études d'équivalence pour les fournisseurs de services de diagraphie et de radiographie industrielle qui envisagent de remplacer leurs sources radioactives et d'adopter une technologie alternative. Les résultats de ces études devraient être largement diffusés.

Constatation 15 : Aucun progrès n'a été réalisé au niveau national et international en ce qui concerne l'adoption de technologies alternatives pour les systèmes d'étalonnage afin de remplacer les sources de césium-137 et de cobalt-60. Il n’existe aucun substitut évident de non radio-isotopes pour remplacer les sources de chlorure de césium utilisées dans ces applications, et aucune recherche-développement n’est actuellement consacrée à l’exploration de substituts. L'absence d'alternatives constitue un obstacle aux efforts mondiaux visant à éliminer le césium-137 sous forme de chlorure de césium.

Recommandation I : Le National Institute of Standards and Technology devrait s'engager auprès de la communauté des chercheurs ainsi que des partenaires fédéraux, industriels et internationaux pour lancer des recherches sur les alternatives au chlorure de césium pour les applications d'étalonnage. Cet engagement devrait commencer immédiatement afin de se préparer à l'éventuelle élimination future de l'utilisation du césium-137 sous forme de chlorure de césium.