Dans un film récemment disponible sur Netflix, l’héroïne empoisonnée par une dose mortelle de polonium-204 entreprend de se venger, ce qui entraîne des rivières d’hémoglobine. Mais, est-ce réaliste ?

Dans le scénario, Kate se réveille à l’hôpital après avoir fait un accident de voiture suite à une poursuite folle. Le médecin lui apprend qu’elle a été inconsciente 24 heures et qu’il lui reste seulement 24 heures à vivre, car elle souffre d’un syndrome d’irradiation aiguë ! Pendant, la conversation le médecin lui apprend que l’on a cherché pour de l’iode, du thallium. Kate l’interrompt pour lui demander si c’était du polonium 210, et le médecin lui répond que non que c’était plutôt du polonium-204. Pour peu que vous soyez le moindrement familier avec la radioprotection, l’entièreté de cette scène ne fait aucun sens.

En effet, suite à une exposition forte aux radiations, le syndrome d’irradiation aiguë présente trois phases. La première est la phase prodromique, non mortelle, débute entre quelques minutes et quelques heures après l’exposition et dure au plus quelques jours, avec, en fonction de l’intensité de l’exposition de la fatigue, des nausées voir des vomissements ou des maux de tête. La peau peut aussi présenter des rougeurs si la dose reçue est élevée.

Cette phase est suivie d’une phase de latence, une période pendant laquelle la victime présente peu de symptômes et semble guérie. À l’époque où j’étais chercheur pour la défense, on m’avait expliqué que l’existence de cette phase rendait l’usage de bombe à neutron problématique, car personne ne voulait se retrouver face à une armée de combattants convaincus d’une mort inévitable. C’est d’ailleurs la base du scénario du film.

Après cette période de grâce, s’en suit en autres des nausées, des vomissements, de la fatigue générale, de l’épilation, des rougeurs voire la nécrose de la peau, une immunodépression, des hémorragies internes et des diarrhées. Finalement, en fonction de la dose, plus ou moins rapidement, les organes lâchent les uns après les autres. Bref, c’est une façon particulièrement horrible de mourir, soit exactement le contraire de ce qu’avait soutenu le Général Groves devant une commission sénatoriale des États-Unis en novembre 1945.

Le gros problème pour le scénario du film est que c’est un processus lent. En fonction de la dose, il peut s’écouler des semaines, voire des mois avant le décès. Pour avoir un décès aussi rapide que dans le film (quelques jours), la dose reçue devrait être tellement forte que la victime devrait sombrer dans le coma très rapidement. Le fait que la dose reçue le soit par une contamination interne change un peu la donne, mais le portrait global devrait rester le même.

En effet, Kate a été empoisonnée par l’ingestion d’une substance radioactive alors que les syndromes d’irradiation aigus sont généralement causés par une exposition externe. Sauf que le choix du radioisotope utilisé est bizarre. Dans la liste des substances radioactives potentielles, les médecins ont examiné l’iode (présumément iode-131 ou même iode-125) ou le thallium-201, qui sont utilisés en médecine nucléaire et donc théoriquement relativement facile à se procurer. Ensuite, la suspicion porte sur le polonium-210. Cet élément radioactif a été découvert par Marie Curie en 1898. Il est présent en petite quantité dans l’environnement, car il fait partie de la chaîne de désintégration du radon, lui-même faisant partie de la chaîne de désintégration du radium. Pendant la Seconde Guerre mondiale, Bertrand Goldschmidt, alors au laboratoire de Montréal, avait extrait de 80 000 aiguilles en or (4 kg !) utilisées en radiothérapie, qui avaient contenu du radon, du polonium-210 nécessaire à la fabrication des détonateurs des armes nucléaires.

Cet isotope est tristement célèbre pour avoir été utilisé dans l’assassinat Alexandre Litvinenko. Cet isotope a la particularité d’émettre quasiment uniquement des particules alpha. Ces particules sont en fait des noyaux d’hélium. Elles ont la particularité de libérer très rapidement leur énergie, de sorte qu’elles ne se déplacent que de quelques centimètres dans l’air et de quelques cellules dans le corps humain. Étant donné que l’énergie est libérée de façon concentrée, les dommages sont particulièrement difficiles à réparer, ce qui est très nocif pour les cellules. Cette propriété les rend très utiles en médecine en radiothérapie métabolique. Par exemple, on utilise de radium-223 pour contrôler les métastases du cancer aux os du cancer de la prostate pour cette raison.

L’autre avantage du polonium-210, c’est son extrême discrétion. En effet, cet isotope n’émet pratiquement que des rayons alpha, ce qui le rend quasiment indétectable par les méthodes habituelles. Ainsi, lors de l’affaire Litvinenko, les autorités médicales soupçonnant une exposition aux matières radioactives avaient consulté les spécialistes du centre de recherche sur les armes nucléaires d’Aldermaston. Alors que les scientifiques n’avaient apparemment rien détecté sauf un petit pic d’émission de rayons gamma, par pur hasard, un autre scientifique, qui avait travaillé sur le premier programme britannique de bombe atomique, a immédiatement reconnu la signature du polonium-210.

Le polonium-210 est donc un poison quasiment parfait, si ce n’est de son coût exorbitant chiffré à des dizaines de millions de dollars dans le cas de l’assassinat d’Alexandre Litvinenko. C’est d’ailleurs là que j’ai décroché du scénario du film. En effet, au lieu du poloniun-210 Kate a été empoisonnée par du polonium-204, qui n’est produit que dans des accélérateurs particules pour la recherche.

Pire, le polonium-204 émet des particules bêta, qui sont plus pénétrantes. Cela rend l’isotope moins discret, mais aussi moins efficace. Il existe des tables permettant de convertis l’activité d’un isotope en dose reçue. Ces coefficients de conversion sont établis à partir de mesures physiologiques, de la sensibilité des organes aux radiations et des propriétés des radioisotopes. Dans le cas du polonium-210, la valeur donnée dans la publication 119 de la Commission internationale de protection radiologique est de 2,4´10-7 Sv/Bq. Il semble que personne n’a jusqu’ici calculé le coefficient pour le polonium-204, tout simplement parce que personne n’a fabriqué de grandes quantités de cet élément. Cependant, on a un coefficient pour le polonium-205 qui a le même mode de désintégration (Capture d'électron et émission de positon) à une énergie similaire ; la seule différence majeure entre les deux isotopes était la demi-vie 1,66 h au lieu de 3,53 h pour le polonium-204. En utilisant le ratio des demi-vies, on peut estimer le coefficient de dose du polonium-204 à 1,3´10-10 Sv/Bq, soit 1 850 fois moins que le polonium-210.

En supposant que l’on veuille inoculer une dose mortelle de radiation, la cible de 10 Sv semble appropriée. De plus, il faut tenir compte du fait que seulement 10 % du polonium entre dans le corps lorsqu’il est ingéré. Il faut donc augmenter la quantité d’autant Par conséquent, l’activité que Kate a dû ingérer est de l’ordre 769 GBq. Il est à noter qu’une telle quantité de polonium-204 émettrait une quantité copieuse de radiation, une partie du rayonnement étant converti en rayons X. Là encore, il existe des tables de conversion standard et dans ce cas-ci le polonium-204 y est déjà calculé : 200  µSv h-1 GBq-1 à un mètre de distance. Ce qui se traduit par une dose de 154 mSv à l’heure pour toute personne se trouvant à proximité de la bouteille. Cette dose est suffisante pour provoquer une forme légère de syndrome d’irradiation aiguë en quelques heures. Il est à noter que c’est un minimum, car étant donné la courte demi-vie de polonium-204, il faut en mettre beaucoup plus dans la bouteille afin de s’assurer que la bonne dose soit absorbée par la victime.

Avec toute cette radioactivité, nous sommes en droit de se demander si le vin était encore buvable ou si la bouteille luisait dans le noir.

Modification 28 septembre 2021 à 8h10

Le texte original parlait d'émission bêta, ce qui a été corrigé pour la capture d'électron et l'émission de positon.