Une expertise en marge de la grande histoire : cas d‘une pollution par l‘actinium 227 dans la Cité sanitaire de Clairvivre (Dordogne)

ARTICLE

Auteur(s) : Jean-Luc Pasquier¹, Gerno Linden², Jean-Pierre Vidal³, Gérard Fouquet⁴

1. Responsable scientifique et technique IRSN BP35 78116 Le Vésinet Cedex 
2. Chef du service de surveillance de l'environnement et de l'intervention (SSEI) de l'IRSN BP 35 78116 Le Vésinet Cedex 
3. Sous-directeur à la Direction générale de la sûreté nucléaire et de la radioprotection (DGSNR) 6, place du Colonel Bourgoin 75572 Paris Cedex 12 
4. Ingénieur métrologiste à l'IRSN BP 35 78116 Le Vésinet Cedex

Il arrive parfois au hasard d'une étude radiologique de terrain que s'impose une dimension imprévue, étrangère, stricto sensu, à l'expertise scientifique et technique, qui lui confèrera son caractère original. Ce fut le cas, entre 2000 et 2001, de l'étude conduite par l'Office de protection contre les rayonnements ionisants (OPRI) sur la contamination par de l'actinium 227 d'un petit bâtiment de la Cité sanitaire de Clairvivre en Dordogne. Cette découverte permit de préciser des épisodes peu connus, parfois ignorés, de l'exode des scientifiques français, en particulier d'Irène et de Frédéric Joliot-Curie en 1940. Mieux encore, elle a apporté un éclairage nouveau sur les recherches conduites à l'époque au sein de l'Institut du radium et au Collège de France pour isoler les radioéléments des chaînes naturelles de l'uranium et du thorium et redécouvrir ainsi certains procédés de séparation chimique. 

Enfin, cet exemple a montré qu'il était possible d'atteindre un objectif d'assainissement n'impliquant aucune servitude particulière d'ordre radiologique, lorsque les solutions de remédiation préconisées sont conçues avec pragmatisme. C'est un des rares cas où, compte tenu des enjeux économiques, sociaux et sanitaires, le sens des responsabilités et la volonté d'aboutir ont conduit tous les acteurs à imaginer et à mettre en œuvre dans un délai court, une solution d'assainissement satisfaisante et peu coûteuse. 

Faire preuve de réalisme a consisté, ici, non seulement à fonder les solutions techniques sur une expertise solide et sans concession, mais aussi à privilégier le traitement local du dossier et à tenir compte du contexte social de l'établissement victime de cette pollution. Cela supposait que les pouvoirs publics en charge, à l'époque, de la radioprotection fassent confiance aux différents acteurs impliqués, en évitant de mettre en avant un faisceau d'autorisations préalables ou de procédures qui n'auraient eu l'heur que de retarder la résolution du problème.

Chacun a considéré que si l'intérêt des patients, des salariés et des résidents vivant sur le site consistait en priorité à les soustraire à toute exposition aux rayonnements ionisants, il importait aussi que l'établissement public poursuive ses activités au bénéfice de ses résidents handicapés. On verra que cette double exigence a conduit à des compromis qui préservaient l'essentiel, mais qui pourraient être interprétés comme hétérodoxes, eu égard à une conception strictement administrative et technocratique du dossier.

La Cité sanitaire de Clairvivre : une utopie toujours vivace

Compte tenu de son caractère atypique, il est nécessaire de présenter la Cité sanitaire de Clairvivre (commune de Salagnac). Située à environ 15 kilomètres à l'est d'Excideuil en Dordogne, sur des collines en pleine forêt et campagne périgourdines, la cité de Clairvivre qui comprend de nombreux bâtiments et pavillons, s'étend sur plus de quatre-vingt-dix hectares. Construite en 1933, à l'instigation de la « Fédération nationale des blessés du poumon et des chirurgicaux » dirigée par un ancien combattant, Albert Delsuc, elle concrétisait une démarche utopique et humaniste en vogue après la première guerre mondiale, fondée sur l'idée qu'il était possible à des personnes traumatisées par le conflit, de mener une vie normale tout en se soignant.

Si, du fait de sa vocation sanitaire, la cité disposait d'équipements dévolus aux soins médicaux (sanatorium, hôpital) et à la rééducation fonctionnelle, elle était aussi dotée d'installations culturelles (cinéma) ou éducatives (écoles), d'un hôtel et même d'ateliers ou d'usines comme une petite centrale de production d'électricité, une imprimerie, un garage et des abattoirs [1]. C'est dans ce contexte que la cité a accueilli des réfugiés pendant la dernière guerre, notamment le personnel et les patients de l'hôpital de Strasbourg qui s'étaient repliés ici à la déclaration des hostilités. C'est également sur le fondement de cette tradition d'accueil que s'y installa de juin à septembre 1940, Irène Joliot-Curie dont le passage en ces lieux a laissé quelques souvenirs, mais également des traces de radioactivité encore perceptibles.

Depuis 1980, la cité de Clairvivre est un établissement public du département de la Dordogne, spécialisé dans l'insertion et la rééducation professionnelles de handicapés de la vie ou du travail. Bien que n'ayant plus le statut de sanatorium ou d'hôpital, la cité poursuit des activités à caractère social et comporte un Centre d'aide par le travail (CAT). Mais elle a aussi su se diversifier et s'ouvrir à un large public, en offrant l'été des possibilités d'hébergement et d'hôtellerie aux touristes. C'est aussi un lieu de résidence pour le personnel et pour des retraités qui vivent dans 177 pavillons formant un ensemble de 350 logements.

Découverte de la contamination radioactive à Clairvivre

En 1998, le directeur de Clairvivre décide de rédiger un ouvrage relatant l'histoire de la cité en s'appuyant sur les archives disponibles et sur les témoignages des résidents les plus anciens. Dans un chapitre de ce livre édité en 1999 consacré à la dernière guerre mondiale, des témoins évoquaient la présence d'Irène Joliot-Curie de juin à septembre 1940 et précisaient que plusieurs scientifiques de renom, dont son mari Frédéric Joliot, venaient parfois l'y rejoindre [2]. Enfin, certains se rappelaient que pendant son séjour, les clichés des appareils de radiologie de l'hôpital-dispensaire dont certains locaux avaient été mis à sa disposition, étaient voilés comme si un rayonnement parasite en entravait la netteté. L'affaire aurait pu en rester là si, tout récemment, le médecin du travail n'avait pas constaté des anomalies sanguines chez un menuisier du Centre d'aide par le travail qui occupe depuis 1980 les anciens locaux de l'hôpital-dispensaire, lieu confirmé de séjour d'Irène Joliot-Curie. Bien qu'il ait été montré par la suite que ces anomalies ne pouvaient pas être radioinduites, la conjonction de ces événements a suscité l'inquiétude du personnel de l'établissement, conduisant son directeur à demander à l'APAVE de Bordeaux de procéder à une recherche de la radioactivité dans le bâtiment de l'ancien hôpital.

Cette première expertise fut réalisée le 18 mai 2000 et mit effectivement en évidence un champ de rayonnement gamma (γ) très significatif – de l'ordre de quelques dizaines de microgray/h – près d'un petit bâtiment semi-enterré de quelques mètres carrés situé à l'extérieur du corps principal de l'ancien hôpital, à proximité de la menuiserie du Centre d'aide par le travail. Ce phénomène trouvait manifestement son origine à l'intérieur de ce petit bâtiment. D'ailleurs, deux prélèvements par frottis effectués au niveau du sol à proximité de ce local et confiés pour analyse au Centre d'études nucléaires de Bordeaux-Gradignan révélèrent une assez forte radioactivité imputée initialement au protactinium 231, produit de filiation, émetteur α de l'uranium 235. Dans leur rapport d'essai, les auteurs de l'analyse concluaient qu'en « raison des radioéléments observés », ces poussières proviendraient « d'un minerai riche en uranium naturel ayant subi des transformations chimiques » au cours desquelles « l'uranium et le radium ont été extraits ». Ils ajoutaient que « le protactinium, qui présente des propriétés chimiques différentes de l'uranium et du radium n'a pas été extrait et se retrouve concentré dans ces poussières ». En raison de sa période radioactive très longue (32 500 ans) par rapport à celle de ses produits de filiation directs, ils ajoutaient que « seul le protactinium 231 » pouvait être « présent » [3]. L'élément suspecté appartenant à la seule famille radioactive naturelle de l'uranium 235, ce premier résultat était déroutant car, si l'uranium 235 est bien un élément naturel, il est généralement associé en de très faibles proportions (0,72 %) à l'uranium 238, ici absent. Fort de ces premiers constats qui ne le rassurèrent pas, le directeur de l'établissement public saisit alors l'OPRI, le 24 mai 2000, en formulant le souhait d'être conseillé pour « mettre fin à cette situation ».

Expertise radiologique (juin-octobre 2000)

Confirmation de la pollution et mise en sécurité du site (5 juin 2000)

Afin de confirmer les premières investigations et conseiller la direction de l'établissement sur les mesures conservatoires à prendre immédiatement, un ingénieur de l'OPRI s'est rendu sur le site dès le 5 juin 2000, après avoir pris contact avec l'ingénieur de l'APAVE pour obtenir les premiers éléments techniques du dossier. Les niveaux de rayonnement mesurés confirmèrent les précédentes mesures, et les analyses par spectrométrie γ pratiquées sur un échantillon de feuilles mortes accumulées à l'entrée du local attestèrent de la présence d'une contamination imputable à des produits de filiation de l'uranium 235. Toutefois, ces résultats ne concernaient que l'extérieur du local.

Sur ces bases, il fut recommandé au directeur de condamner l'accès du local. En outre, il lui fut conseillé d'interdire le stationnement à proximité et de mettre immédiatement en place un balisage de sécurité de telle sorte qu'à la limite de la zone ainsi définie le débit de dose γ n'excède en aucun point 2,5 µSv/h, conformément à la réglementation en vigueur au moment de l'intervention [4]. Il lui fut demandé aussi d'établir la liste des salariés amenés depuis la fin de la dernière guerre à pénétrer dans ce local aujourd'hui utilisé pour entreposer des bacs à plantes.

Identification de l'actinium 227 et caractérisation spatiale de la pollution (27 et 28 juin 2000)

Après avoir informé la direction générale de la Santé et la direction des Affaires sanitaires et sociales du département de la Dordogne des risques d'exposition que pouvait comporter une telle situation, l'OPRI est intervenu une seconde fois à Clairvivre, les 27 et 28 juin 2000, en déployant des moyens beaucoup plus importants. En effet, compte tenu des incertitudes qui pesaient encore sur la nature exacte des radioéléments en cause mais aussi sur l'origine de cette contamination, sur son étendue et surtout sur le nombre de personnes éventuellement concernées, il était nécessaire d'engager sans délai une opération d'envergure. Il s'agissait non seulement de compléter l'expertise radiologique en procédant à des mesures à l'intérieur du local mais aussi d'étendre le champ des investigations à tous les bâtiments et terrains susceptibles d'avoir été contaminés au début de la dernière guerre mondiale à l'occasion du séjour d'Irène Joliot-Curie.

Cette seconde intervention comportait plusieurs phases, dont une consistait à recueillir les témoignages des personnes présentes à Clairvivre en 1940. Ces rencontres, notamment avec une ancienne femme de service auprès d'Irène Joliot-Curie, ont permis de préciser les lieux fréquentés par l'intéressée ainsi que les noms de ceux qui l'accueillaient. Cette phase a permis de mieux cibler les lieux et les locaux à expertiser parmi les quelques dizaines d'hectares occupés par la cité. D'un point de vue technique, le protocole adopté fut celui classiquement mis en œuvre lors d'opérations de ce type : il comportait la réalisation d'une cartographie du champ du rayonnement γ de toutes les zones considérées comme suspectes. Dès le constat d'une anomalie radiative, des prélèvements de sols, de végétaux ou de poussières étaient effectués.

Au total, un contrôle radiamétrique systématique a été réalisé dans tous les bâtiments, locaux et lieux fréquentés par Irène Joliot-Curie, y compris dans les résidences privées de ses hôtes. Des mesures de radon ont été réalisées dans des lieux de travail permanents comme la menuiserie. Dans tous les cas, une attention particulière a été portée sur les bâtiments ou les lieux occupés par les résidents actuels. Toutes les voies de circulation ont fait l'objet de mesures à l'aide de matériels embarqués sur véhicule. Au total, plusieurs milliers de mètres carrés ont ainsi été arpentés, y compris un ancien cimetière dit « des Alsaciens » où furent enterrés les malades décédés de l'hôpital de Strasbourg accueillis en 1940. À l'issue de ces travaux, il est apparu que les seuls lieux contaminés étaient ceux initialement repérés, à savoir le petit local semi-enterré annexé au Centre d'aide par le travail et ses abords. Partout ailleurs, le débit de dose γ était de l'ordre de grandeur du bruit de fond local évalué entre 0,08 et 0,1 µSv/h.

État radiologique du petit local semi-enterré

Le petit local semi-enterré, d'une surface de 6 m² (3 m x 2 m) sur une hauteur de 2,5 m, servait du temps de l'hôpital dispensaire, de filmothèque pour les clichés de radiologie réalisés dans un cabinet situé au premier étage d'une aile du bâtiment principal. Indépendant de cette aile, bien que tout proche, il lui était relié par un escalier extérieur en colimaçon qui subsiste mais qui aboutit aujourd'hui à une porte murée. Dans cet ex-cabinet de radiologie, utilisé comme bureau par Irène Joliot-Curie, et qui sert aujourd'hui de local d'archives du service de médecine du travail, aucune singularité radiamétrique n'a été mise en évidence.

À l'intérieur du local semi-enterré, le débit de dose γ « moyen » fut évalué à environ 40 µSv/h mais atteignait ponctuellement plusieurs centaines de µSv/h au contact d'un sol cimenté et poussiéreux sur lequel une contamination α a été mise en évidence au moyen d'une sonde α associée à un ictomètre (contaminamètre). L'analyse par spectrométrie γ d'un prélèvement de poussières réalisé à un endroit où le débit de dose était le plus important, fournissait (à la date du 4 juillet 2000) les résultats d'activité massique présentés dans le tableau 1, exprimés en Bq/g.

Tableau 1. Résultats d'activité massique en Bq/g d'un prélèvement de poussières

Le sol du local – et seulement le sol – présentait donc une contamination non négligeable en thorium 227. Compte tenu de l'ancienneté présumée de la contamination et de la période de demi-vie de 18,7 jours du thorium 227, ce dernier radioélément ne pouvait être qu'en équilibre radioactif avec son précurseur l'actinium 227, émetteur β qui possède une période de 21,77 ans. En revanche, aucune trace d'uranium 235 ne fut détectée, pas plus d'ailleurs que celle de ses descendants directs, le thorium 231 et le protactinium 231 (émetteur γ) pourtant considéré au début comme la tête de chaîne de la contamination¹. Aucune trace significative de représentants des familles radioactives de l'uranium 238 et du thorium 232 ne fut détectée. La contribution principale au rayonnement γ important mesuré à l'intérieur du local et à ses abords était donc manifestement due au thorium 227 en équilibre avec l'actinium 227 et leurs descendants. La présence d'une émission α dans les poussières du sol était due au thorium 227 et au radium 223. Enfin, la cartographie radiamétrique au contact du sol du local, en débits de dose (µSv/h), présentée en figure 1 par maille carrée d'environ 25 cm, livrait d'intéressantes indications sur la répartition de la contamination et sur les probables circonstances de son apparition. La figure évoque irrésistiblement l'écoulement d'un liquide à partir d'un point situé au fond du local par rapport à la porte. Tout semble s'être passé comme si une ampoule contenant de l'actinium 227 s'était brisée laissant son contenu s'écouler selon la faible pente du sol vers la sortie.

¹ Il n'y a aucune incertitude sur l'implication du seul ²²⁷Ac dans la contamination ; non plus qu'il y a d'incertitude sur l'absence de ²³¹Pa initialement mis en cause : l'analyse des spectres montre que les raies du ²²⁷Th descendant à l'équilibre de ²²⁷Ac sont présentes alors que certaines raies « identifiantes » du ²³¹Pa sont absentes : c'est le cas de la raie à 283,7 kev (% d'émission : 1,7) ou de la raie à 302,67 kev (% d'émission : 2,2) du ²³¹Pa. Par ailleurs, certaines raies initialement attribuées au ²³¹Pa sont en réalité des raies du ²²⁷Th : c'est le cas par exemple de la raie 300,1 kev du ²³¹Pa et de la raie 299,9 kev du ²²⁷Th. La confusion résulte du « pas » de la fenêtre d'énergie qui ne permet pas de distinguer des raies dont la proximité en énergie est inférieure à 2 kev.

État radiologique des abords du petit local semi-enterré

Aux abords du local, deux types de situations de nature et d'origine assez différentes furent observés :

• D'une part, un champ de rayonnement relativement intense au contact extérieur des murs du local, imputable, pour l'essentiel, à la contamination présente à l'intérieur.

• D'autre part, quelques surfaces de terre contaminée de quelques dm² réparties sur environ 30 m².

Les valeurs du débit de dose au niveau des ouvertures du local sont présentées dans le tableau 2.

Tableau 2. Débits de dose aux ouvertures du local (2000)

Étant observé que ces valeurs décroissaient en s'éloignant du local selon une fonction en 1/d^1/2 (d étant la distance par rapport au local), le niveau normal ambiant n'était retrouvé qu'à des distances variant entre un mètre et une vingtaine de mètres.

Enfin, certaines des petites surfaces de terres contaminées se situaient à l'intérieur du périmètre de sécurité, d'autres à l'extérieur, généralement à flan de talus. À l'intérieur du périmètre de sécurité, la zone la plus marquée – au demeurant très ponctuelle – présentait un débit de dose au contact de l'ordre de 30 µSv/h pour une contamination massique d'environ 100 Bq/g en thorium 227, c'est-à-dire à peine plus faible que celle des poussières du sol du local. Hors de l'emprise du local et de la zone balisée, quelques autres points de contamination furent repérés, éloignés de quelques mètres sur le talus, notamment à hauteur d'un sous-bassement de l'ancien hôpital dispensaire, à des niveaux de contamination surfacique pouvant atteindre 10 Bq/g en thorium 227. Cette contamination des sols à l'extérieur s'explique par la dissémination de poussières radioactives du local lors des allées et venues des différents personnels au cours de ces soixante dernières années.

Aucune contamination n'a été trouvée dans les végétaux, ni sur la partie supérieure de l'escalier extérieur reliant le local semi-enterré et le premier étage de l'hôpital. Ce dernier constat permet d'inférer que la pollution hors du local n'est probablement intervenue qu'après la condamnation de la porte du premier étage, qui rendait inutile l'usage de l'escalier. L'absence de marquage radioactif dans le tuyau d'évacuation des eaux provenant du local du premier étage conforte cette hypothèse.

Étude de la migration de l'actinium et de la contamination des aérosols : 11-13 octobre 2000

À ce stade de l'expertise, trois questions restaient à élucider :

• Confirmer que le phénomène de contamination de la dalle de ciment était dû à l'écoulement du contenu d'une ampoule d'actinium et non à la présence, sous la dalle, d'une source radioactive.

• En cas de confirmation de cette hypothèse, s'assurer que l'actinium apparemment fixé sur la couche superficielle du béton n'avait pas migré en profondeur, en particulier dans la terre.

•Évaluer l'activité massique des poussières en suspension dans l'atmosphère, car les mesures de juin n'avaient porté que sur l'empoussièrement du sol. Cette information était indispensable pour apprécier l'exposition par inhalation des travailleurs dans le local.

Des échantillonnages par percement de la dalle furent donc pratiqués en veillant à récupérer toutes les poussières produites. Mais préalablement, un prélèvement représentatif de poussières atmosphériques fut réalisé. Compte tenu de la forte radiotoxicité de l'actinium 227, ces opérations étaient techniquement délicates car il s'agissait de procéder pendant plusieurs minutes à des prélèvements et surtout à des forages dans un milieu confiné contaminé. Les intervenants ne pouvaient donc travailler qu'en optimisant les temps de présence et en utilisant des dispositifs de protection individuelle, notamment respiratoire. Cette zone de travail devait en outre être isolée de l'extérieur, ventilée en légère surpression et équipée, à la sortie, de filtres absolus pour éviter toute dispersion de poussières vers l'extérieur. Pour toutes ces raisons, un protocole opératoire très strict fut élaboré et testé en laboratoire au Vésinet, au cours d'un exercice en grandeur réelle. Cette ultime expertise permit effectivement de répondre aux trois questions en suspens.

• La faible activité massique des poussières atmosphériques, évaluée à 0,013 Bq/m³ en actinium 227, montrait que la quasi-totalité de la contamination était fixée dans le béton et dans la couche poussiéreuse du sol (dont la teneur radioactive avait été mesurée en juin). Autrement dit, comme le montrent les résultats du tableau 3, exprimés en becquerels par mètre cube, les poussières les plus fines, par conséquent susceptibles de se maintenir en suspension dans l'air, étaient peu radioactives à l'inverse des plus lourdes.

Tableau 3. Activité massique des poussières atmosphériques

• L'analyse des poussières et des éclats de béton ainsi que de la terre se trouvant sous la dalle confirmait que seul le béton était contaminé, assez fortement d'ailleurs et de manière hétérogène puisque l'activité massique pouvait varier selon l'endroit de quelques dizaines de becquerels par gramme à quelques milliers de becquerels par gramme. La terre était exempte de contamination. Le tableau 4 présente quelques résultats d'activité massique du béton, exprimés en Bq/g aux endroits les plus critiques.

Tableau 4. Activité massique du béton et du sous-sol

• Les quelques mesures dans le sol situé sous la dalle, qui faisaient apparaître un marquage radioactif résiduel, ont été interprétées par la suite comme résultant d'une légère pollution de l'échantillon par des poussières de béton au moment du prélèvement.

Bilan radio-écologique du site de Clairvivre

À l'issue des trois interventions, il apparaissait que la contamination mise en évidence à Clairvivre était due à l'actinium 227 et à ses produits de filiation, qu'elle était localisée pour l'essentiel dans les premiers millimètres d'une dalle de béton d'un petit local semi enterré, ancienne filmothèque du service de l'ancien hôpital devenu CAT et qu'elle n'avait pas traversé la dalle. L'environnement proche du local présentait quelques taches de contamination mais aucun autre endroit de la cité de Clairvivre ne présentait d'anomalie radiologique.

S'agissant d'un local de stockage, les seules expositions à redouter étaient celles des travailleurs de la menuiserie proche du local contaminé ; a contrario, tous les autres résidents (habitants, autres professionnels, malades, stagiaires) apparaissaient non exposés.

Ces résultats furent présentés et commentés à plusieurs reprises au comité d'hygiène et de sécurité (CHS) et aux représentants du personnel.

Évaluation de l'exposition des travailleurs

Les travailleurs pouvaient être exposés en occupant un poste de travail permanent à proximité du local contaminé, en y pénétrant, et enfin en passant sur la partie de la voie d'accès au CAT qui longe ce local.

Exposition dans la menuiserie

Les postes de travail les plus proches du local contaminé sont ceux de la menuiserie du CAT qui se trouvent tout de même à une dizaine de mètres au minimum des points de contamination et qui sont de surcroît protégés par les murs de l'atelier. Aucune anomalie du champ de rayonnement ni traces de contamination n'ayant été ici détectées, l'exposition des menuisiers à leurs postes fut donc considérée comme normale.

Exposition des passants sur la voie d'accès

Sur quelques mètres de la voie d'accès au CAT, le débit de dose γ peut varier de 0,5 à 2 µSv/h. En formulant l'hypothèse d'une exposition d'un travailleur, une heure par jour, 200 jours par an à un endroit « moyen » où le débit de dose serait de 1 µSv/h, la dose cumulée annuellement par irradiation serait de 200 µSv. Aucun autre type d'exposition n'est ici à prendre en compte, la voie d'accès ne présentant pas de trace de contamination.

Exposition des travailleurs dans le local contaminé

Un travailleur ayant pénétré dans le local est exposé de plusieurs façons : tout d'abord par irradiation en séjournant en un lieu où le niveau du champ de rayonnement se situait autour de 40 µSv/h et parallèlement, par contamination, inhalation ou ingestion de poussières radioactives. Dans ces conditions, selon la durée de sa présence dans ce local qui ne fut jamais un lieu de travail permanent, la dose reçue pourrait néanmoins atteindre des valeurs importantes.

Afin de procéder à une reconstitution de cette exposition et aboutir à une évaluation individualisée des doses, un recensement des personnes concernées au cours des soixante ans écoulés eût été nécessaire, ainsi qu'une description des postes de travail. Pour le passé lointain, il ne fut pas possible d'obtenir ces informations. En revanche, pour la période contemporaine, le nombre de travailleurs concernés n'excédait pas la quinzaine et les durées maximales d'exposition étaient de quelques heures par an, à l'occasion de deux ou trois visites dans le local pour y déposer ou y enlever des bacs à plantes. Dans ces conditions, il était naturel de concevoir un scénario d'exposition d'un travailleur pour une heure de présence dans le local. Dans ce contexte, les trois voies d'exposition possibles furent explorées.

La contribution due au radon 222 n'a pas été considérée car sa présence n'a pas été mise en évidence dans le local de façon anormale : les résultats obtenus à partir de dosimètres passifs exposés en continu durant une quinzaine de jours ont révélé des niveaux inférieurs au seuil de mesure. Ce résultat confirmait l'absence de produits de filiation de l'uranium 238. La contribution éventuelle à l'exposition du radon 219, descendant de l'uranium 235, ne pouvait en revanche être écartée a priori. En fait, elle est négligeable car le radon 219 potentiellement émis à partir de la dalle ou des poussières sédimentées au sol ne peut parvenir dans l'atmosphère en raison de sa très courte période radioactive (3,96 s) couplée à sa très forte réactivité chimique lors de son éjection. La très faible activité massique des poussières atmosphériques apportait un autre argument en ce sens.

Évaluation de l'irradiation externe

Le débit de dose du champ de rayonnement dans le local a été évalué à 40 µSv/h en ambiance, assorti de valeurs atteignant 100 µSv/h au sol. Pour calculer la dose horaire réellement reçue, il convenait cependant de s'intéresser au gradient des radiations du sol au plafond, et c'est la raison pour laquelle la dose horaire fut évaluée à 50 µSv.

Évaluation de l'exposition interne par ingestion de poussières

L'hypothèse d'une exposition par ingestion de poussières n'était pas à négliger parce que le local était poussiéreux et que l'actinium 227 et ses produits de filiation – thorium 227, francium 223 et radium 223 – sont des éléments de forte radiotoxicité. Il n'était donc pas impossible de se souiller les mains portées ensuite à la bouche au cours des manutentions et des nettoyages dans le local. Il fallait aussi considérer le cas de poussières initialement respirées, puis éliminées de l'appareil trachéo-bronchique par le dispositif d'épuration pulmonaire et finalement ingérées. Pour quantifier la part de l'exposition par ingestion, il fut logiquement admis d'adopter comme valeur de l'activité massique celle mesurée sur les poussières au sol de 500 Bq/g d'actinium 227 en équilibre avec le thorium 227, le francium 223 et le radium 223. En outre, sur la base des normes du National Radiological Protection Board (NRPB) [5], il fut considéré qu'un adulte était susceptible d'ingérer 10 mg de poussière par jour dans un milieu empoussiéré. Ramenée à l'heure, cette quantité fut arrondie à 1 mg. Dans ces conditions, une personne aurait ingéré 0,5 Bq de chacun des quatre radioéléments, correspondant pour une heure à une dose engagée de 0,6 µSv.

Évaluation de l'exposition interne par inhalation de poussières

Pour évaluer la contamination par inhalation, la valeur de l'activité volumique retenue dans le local fut celle mesurée dans les poussières atmosphériques « totales », à savoir 0,013 Bq/m³ respectivement pour l'actinium 227, le thorium 227, le francium 223 et le radium 223. Le cadre de référence de cette évaluation fut le modèle d'inhalation de la recommandation 30 de la commission internationale de protection radiologique (CIPR 30) complétée par la recommandation 66 de la commission (CIPR 66).

Pour conduire le calcul, il fut en outre admis que l'activité massique des poussières de diamètre aérodynamique médian en activité (DAMA) inférieur à 5 µm était la même que l'activité volumique des prélèvements de poussières « totales » effectués à l'intérieur du local. La notion de DAMA de 5 µm a été préférée ici à celle de « poussière alvéolaire » et à celle de « poussières totales » en raison de son utilisation dans le modèle pulmonaire de la CIPR. Elle conduit en fait à une certaine répartition des particules dans l'arbre respiratoire dont, avec les conditions d'élimination par les différentes voies (système mucociliaire, macrophages alvéolaires), il est d'ailleurs tenu compte dans la fixation des coefficients de dose utilisés.

Aucune hypothèse ne fut en revanche formulée sur le caractère soluble ou insoluble des particules inhalées et le parti pris pour le calcul fut de privilégier les coefficients de dose les plus pénalisants. Le débit respiratoire a été fixé à 1 m³/h. Dans ces conditions, un travailleur aurait pu inhaler en une heure, 0,013 Bq en poussières de DAMA inférieur à 5 µm pour chacun des quatre radioéléments en équilibre. Cette inhalation correspond, compte tenu des coefficients à retenir, à une dose engagée horaire de 8,4 µSv. La part des poussières reprise par le tractus digestif est ici négligeable et n'introduit pas de contribution supplémentaire par ingestion.

Bilan global des doses accumulées par le personnel

Pendant une heure, la dose cumulée dans le local contaminé s'élève donc à 59 µSv. Ce résultat montre que la plus grande contribution à l'exposition est l'irradiation. Il montre aussi que, pour l'exposition interne, la voie plus importante est l'inhalation essentiellement due à l'actinium 227, le plus radiotoxique des quatre éléments.

Sur la base des témoignages recueillis auprès des salariés, il apparaît que la durée de présence maximale dans le local d'un travailleur n'excédait pas quatre heures par an et ne concernait qu'une ou deux personnes sur la quinzaine de travailleurs de l'atelier de menuiserie. La dose totale annuelle accumulée dans le local serait alors pour ces deux personnes de l'ordre de 240 µSv.

Dans la mesure où tous les travailleurs sont amenés à utiliser la voie d'accès vers leur lieu de travail, la dose totale pour les quinze salariés concernés serait comprise entre 200 µSv pour ceux qui ne pénètrent pas dans le local et 440 µSv pour ceux qui y entreposent des bacs à plantes. Ces doses sont significatives mais elles sont toutefois inférieures à la dose de 1 000 µSv/an, tolérée pour le public par la réglementation en vigueur [6].

Contexte historique de la contamination

Indiscutablement, la contamination découverte à Clairvivre est à mettre en rapport avec le séjour d'Irène Joliot-Curie entre juin et septembre 1940. Bien que sa santé fût à l'époque dégradée et qu'Irène Joliot-Curie figurât sur les rôles de l'hôpital en tant que malade « hors effectif », sa présence en ces lieux était due aux circonstances dramatiques et en particulier à la débâcle française face à l'avancée de l'armée allemande, la cité de Clairvivre étant alors épargnée par la guerre. Éloignée des principaux axes de circulation et accueillant des patients tuberculeux, elle constituait un refuge idéal pour des scientifiques souhaitant soustraire à la curiosité de l'occupant des documents ou des matières, objets de leurs recherches. Ce fut le cas pour l'école française de physique nucléaire, dont les équipes étaient basées au Collège de France et à l'Institut du radium et dont le couple Joliot-Curie était la figure de proue.

Cette résistance des scientifiques français et les épisodes de leur exode au cours de ce mois de juin 1940 au sud de la Loire sont connus aujourd'hui et ont fait l'objet de plusieurs récits [7, 8].

Irène et Frédéric Joliot-Curie quittèrent Paris et leur maison de Sceaux le 11 juin 1940 en compagnie de Henri Moureu, le collaborateur de Frédéric au Collège de France, emportant avec eux en voiture des ampoules de radium provenant du don fait à Marie Curie par les femmes américaines ainsi que d'autres ampoules radioactives. On sait aujourd'hui que parmi ces autres ampoules radioactives figuraient deux ampoules contenant 3,1 mg d'actinium 227 qui lui avait été probablement confiées par Marguerite Pérey, élève d'Irène et de sa mère, qui travaillait alors sur l'actinium 227 et ses dérivés, dont le francium 223 qu'elle venait de découvrir.

Dans un premier temps, la voiture parvient à Clermont-Ferrand où se trouve depuis la mi-mai une partie de l'équipe de Frédéric Joliot-Curie. Elle repart le 17 juin pour Bordeaux où s'est installé le reste des collaborateurs de Joliot. Sur le trajet, une escale est faite à Clairvivre pour y déposer Irène. Le radium et les ampoules d'actinium y sont débarqués pour y être mis à l'abri, mais sans les instruments de laboratoire qui auraient pu permettre à Irène de conduire des recherches sur place. Irène Joliot-Curie est reçue par le médecin chef d'alors, le docteur Saïe, qui met à sa disposition un bureau au sein du service radiologie de « l'hôpital dispensaire » ainsi qu'un petit bâtiment semi-enterré qui était à l'origine de la filmothèque dudit service.

En réalité, ce petit local quasiment aveugle s'apparente à une cave dans laquelle Irène Joliot-Curie entrepose divers objets ramenés de Paris, dont des ampoules radioactives et le radium, ainsi que ses albums de photos. Son bureau et ce local d'entreposage communiquaient directement par l'escalier de façade, dont il est fait mention plus haut et dont l'accès est aujourd'hui condamné. Irène Joliot-Curie n'ayant pas mené de travaux expérimentaux à Clairvivre, l'hypothèse la plus plausible pour expliquer l'origine de la contamination constatée serait le bris accidentel d'une ampoule d'actinium. Selon Hélène Langevin, fille d'Irène Joliot-Curie, cet incident aurait pu intervenir entre le moment où Irène a rejoint Paris en septembre 1940 et son second passage à Clairvivre pour récupérer ses affaires en 1941.

Dans une lettre du 2 juin 2001 aux auteurs, Hélène Langevin estime qu'Irène Joliot-Curie n'avait pas de motif de déplacer les sources car elle ne les utilisait pas. L'absence de contamination dans les autres locaux qu'elle a fréquentés conforte l'idée que cet incident ne lui serait pas imputable. On peut donc penser que la contamination se serait produite lors de l'intervention dans le local de personnes ne s'attendant pas à y trouver des sources radioactives. Ce qui est certain, c'est que parmi la liste des produits partis en juin 1940 et comptabilisés à leur retour à l'Institut du radium une ampoule d'actinium semble manquer [9]. Cette ampoule contenait très certainement une solution d'actinium suffisamment purifiée pour ne pas y retrouver ses précurseurs ou des éléments d'autres chaînes radioactives. L'expertise de Clairvivre fut l'occasion de se rappeler qu'avant le procédé de formation d'actinium 227 par activation neutronique du radium 226 mis au point en 1947, il était possible de produire de l'actinium par des procédés de purification chimique dont les principes remontaient à Marie Curie [10].

Solutions d'assainissement préconisées

Plusieurs solutions furent évoquées pour assainir le local et son environnement proche. Mais, deux scénarios principaux se sont imposés. Le premier consistait à retirer les matières contaminées, en l'occurrence le béton, de la dalle de ciment du local sur une épaisseur de quelques centimètres et à enlever quelques kilogrammes de terre autour du local. Une fois extraits, ces déchets auraient été pris en charge par l'Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (ANDRA). Le second scénario consistait à recouvrir la dalle contaminée d'une couche de béton d'une épaisseur suffisante pour éviter toute dispersion ultérieure de matières radioactives et pour atténuer le champ de rayonnement. Chacun des deux scénarios aboutissait à un résultat satisfaisant du point de vue radiologique. La seconde solution, moins « dosante » pour les intervenants, était moins coûteuse puisqu'elle pouvait être mise en œuvre par la direction de Clairvivre sur la base des calculs d'épaisseur de béton de l'OPRI et sous son contrôle.

Situation du local et de son environnement après l'assainissement

Compte tenu de la période de 20 ans de l'actinium 227 et de l'absence de migration au travers de la dalle, la solution finalement retenue pour assainir le local fut d'ajouter sur la dalle contaminée une chape de ciment suffisamment épaisse pour réduire le champ de rayonnement en surface à des niveaux n'excédant pas 1 µSv/h. L'opération eut lieu le 2 octobre 2001 en présence de l'OPRI qui assura la radioprotection du chantier.

Avant d'engager le coulage de la chape, tous les objets (bacs à plantes) stockés dans le local furent enlevés et leur absence de contamination fut systématiquement vérifiée. Les quelques kilogrammes de terre alentour qui présentaient une contamination mesurable furent récupérés par excavation. Ces terres ainsi que les déchets potentiellement radioactifs produits au cours des différentes interventions furent répandus sur la dalle contaminée avant qu'elle ne soit recouverte par la nouvelle chape de béton au sein duquel fut également placé un coffret contenant les rapports de l'OPRI et tous les relevés de mesure [11-13].

Après le coulage de la nouvelle chape d'environ 20 cm d'épaisseur pour un volume de béton de 2,5 m³, les relevés radiamétriques faits à l'extérieur contre les parois du local montraient qu'en aucun point le débit de dose n'excédait 0,2 µSv/h. Le contrôle final de l'intérieur du local fut réalisé le 25 octobre 2001, après séchage de la dalle. La figure 2 présente la situation radiamétrique actuelle (exprimée en µSv/h). On observe que, globalement, l'objectif a été atteint puisque tout risque d'exposition interne a disparu et que le champ de rayonnement a été ramené à des niveaux acceptables : seules les trois zones initialement les plus contaminées présentent des débits de dose légèrement supérieurs au bruit de fond normal.

Dans ces conditions, aucune contrainte n'a été imposée pour l'utilisation de ce local fréquenté très épisodiquement et qui ne présente plus de trace de contamination labile. Sur la base de ce constat, l'OPRI signifiait au directeur de l'établissement public, dans une correspondance du 29 octobre 2001, « qu'il n'y a plus lieu de poursuivre les opérations d'assainissement » et que le local peut être utilisé sans restriction « comme lieu d'entreposage ». L'OPRI indiquait néanmoins que « s'il était envisagé de le détruire ou de creuser la chape de béton », il faudrait alerter les autorités et utiliser des techniques évitant de remettre en suspension les poussières d'actinium 227 aujourd'hui fixées dans la masse.

Conclusion

Face à une contamination « significative » comme celle de Clairvivre, le sens de la responsabilité des acteurs et en particulier de la direction de l'établissement a permis de déboucher sur une solution garantissant l'absence d'exposition ultérieure pour toutes les personnes fréquentant le site. Ce résultat fut obtenu en informant en temps réel les organisations syndicales de l'état d'avancement de l'étude. Il a aussi été acquis car l'OPRI est intervenu en ne masquant aucune difficulté. Toute surenchère a pu ainsi être évitée, chacun concentrant sa contribution à l'essentiel, à savoir à la manière de rendre le meilleur service dans le délai le plus bref et au moindre coût, à une collectivité qui devait par ailleurs assurer sa mission sociale. Il est intéressant de noter que les mesures de sécurité prises dès le début du chantier ont permis au Centre d'aide par le travail tout proche du lieu contaminé de poursuivre l'accueil des handicapés.

L'inquiétude que cette découverte a suscitée localement aurait été bien plus grande, si l'OPRI, invoquant le principe de précaution, avait tout de suite exigé l'évacuation et la fermeture de tous les locaux attenants. Les pouvoirs publics au niveau national et local ont également joué le jeu en déléguant à l'OPRI et à l'ANDRA le soin d'assurer la gestion de cette situation. Le caractère « exotique » du radioélément en cause, peu connu des médias bien qu'intrinsèquement très radiotoxique, ainsi que l'éloignement géographique du site ont de plus constitué des facteurs favorables. Ainsi, ce dossier a-t-il pu être refermé.

Au-delà, cette affaire de Clairvivre pose la question de la place et de la mission de l'expert institutionnel confronté à des dossiers délicats où les décisions rapides, l'écoute des victimes et la prise en compte de la dimension sociale importent autant que le contenu technique et scientifique du travail. Ce contenu scientifique doit cependant être irréprochable. Mais, dans le cas de Clairvivre, les experts ont volontairement limité leurs investigations à ce qui était strictement nécessaire à la résolution satisfaisante du problème. La démarche a consisté à placer sur des plans équivalents, l'identification d'un risque, la nécessité de résolution rapide du problème sanitaire et les contraintes sociales des victimes. C'est en cela que le cas de Clairvivre fut exemplaire.n 

Remerciements

Remerciements à l'équipe de l'OPRI qui a participé à cette expertise, en particulier à Alain Biau, Harry Héléschewitz, Michel Paulat, Jean-Claude Martin, Jean-Philippe Pierre, Vincent Méchenet.

Références

1. Fédération nationale des blessés du poumon et des chirurgicaux. Clairvivre, première cité sanitaire française par Pierre Forestier, DPLG. Sl : Fédération nationale des blessés du poumon et des chirurgicaux, 1933.

2. Desthomas J, Joudinaud JJ. Clairvivre, de l'utopie à la réalité. Sl : Éditions de la Tuillère, Sd.

3. Hubert F. Rapport d'intervention du CNRS. Bordeaux : Université de Bordeaux-I ; Centre d'études nucléaires de Bordeaux-Gradignan, 2000.

4. Décret n^o 66-460 du 20 juin 1966 modifié et décret n^o 86-1103 du 2 octobre 1986 modifié. Journal officiel de la République Française, 30 juin 1966.

5. Robinson CA. Generalised habit data for radiological assessment. NRPB-M636. Chilton : National Radiological Protection Board, 1996.

6. Décret N^o 2002-460 du 4 avril 2002. Journal officiel de la République Française, 6 avril 2002 : 6093-6100.

7. Chouchan M. Irène Joliot-Curie ou la Science au cœur. Paris : Le Livre de Poche Jeunesse, 1998 ; 352 p.

8. Pinault M. Frédéric Joliot-Curie. Paris : Éditions Odile Jacob, 2000 ; 712 p.

9. Archives de l'institut de radium communiquées par l'institut Curie – 29 septembre 2000.

10. Perey X. CR. 208-97-1939. J Phys 1939 (10-435-1939).

11. Rapport provisoire OPRI du 11 septembre 2000. Le Vésinet : OPRI, 2000.

12. Expertise radiologique dans la Cité Sanitaire de Clairvivre à Salagnac (24) : rapport OPRI. Le Vésinet : OPRI, 2001.

13. Rapport d'intervention OPRI du 8 novembre 2001. Le Vésinet : OPRI, 2001.