Faits:
A. Le 1er janvier 2004, est entrée en vigueur la convention-cadre TARMED du 5 juin 2002 conclue entre Santésuisse (association faîtière des assureurs-maladie suisses) et la Fédération des médecins suisses (FMH). Fait partie intégrante de cette convention-cadre l'annexe 2, à savoir la Convention relative à la neutralité des coûts, qui a pour but d'éviter que la nouvelle structure tarifaire TARMED ait pour conséquence d'influencer les coûts de la santé en matière de prestations ambulatoires. Dans le préambule de cette annexe, il est précisé que les parties à la convention contrôlent pendant une phase d'introduction de 18 mois les incidences financières de TARMED. Si elles doivent constater que l'introduction de la nouvelle structure tarifaire dans le domaine observé a pour conséquence une hausse ou une réduction des coûts, elles veillent au respect de l'obligation de neutralité des coûts au moyen de certaines mesures décrites dans cette annexe et applicables à court terme (al. 1). Cette convention se fonde sur le procès-verbal de la séance des partenaires intéressés avec l'Office fédéral des assurances sociales et l'Office fédéral de la justice du 5 juin 2001. Il ressort notamment dudit procès-verbal que des corrections de la structure tarifaire, en cours d'année, ne doivent pas être soumises au Conseil fédéral, respectivement que les corrections de valeurs de points-taxes (vpt) n'ont pas à être soumises aux exécutifs cantonaux pour approbation lorsque le concept de mise en oeuvre a été approuvé respectivement par le Conseil fédéral, sous forme d'un accord conventionnel à titre d'élément des deux conventions-cadres, ou par les gouvernements cantonaux, à titre d'élément des conventions tarifaires cantonales (al. 2).
Dans ce contexte, se fondant sur les données statistiques disponibles, les partenaires tarifaires (Santésuisse et la FMH) ont craint que les radiologues/cabinets de radiologie indépendants exerçant en libre pratique n'encourent des manques à gagner dont la démesure aurait rapidement pu avoir, au vu de l'importance des coûts fixes propres à ce secteur d'activité, des conséquences néfastes sur l'existence même de ces activités. Pour remédier à cette menace, les partenaires tarifaires ont signé le 22 janvier 2004 une convention relative aux mesures d'urgence pour radiologues/cabinets de radiologie indépendants, exerçant en libre pratique (ci-après: 1ère Convention), laquelle est entrée en vigueur le 1er février 2004.
Le 30 juin 2005, Santésuisse et la FMH ont conclu la convention relative à la reconduite des mesures d'urgence pour radiologues en pratique privée/cabinets de radiologie indépendants (ci-après: 2ème Convention) avec effet au 1er juillet 2005. Le préambule de cette convention précise que celle-ci se fonde sur les conventions ad hoc du 22 avril 2004 ainsi que sur les décisions du Bureau de la neutralité des coûts TARMED du 16 décembre 2004 et du 19 mai 2005. Le préambule fait également mention des décisions du Comité de direction TARMED du 16 mars 2005 et du 26 avril 2005 ainsi que des discussions menées avec l'Office fédéral de la santé publique (OFSP), dont il ressort qu'il n'est pas possible d'intégrer les mesures d'urgence pour radiologues dans le TARMED et que les parties concernées prévoient de reconduire les mesures d'urgence en radiologie par le biais de conventions bilatérales. La validité de la 2ème Convention était limitée au 31 décembre 2006 dès lors qu'une version totalement révisée du chapitre 30 «Imagerie médicale» du TARMED devait entrer en vigueur au 1er janvier 2007.
Par décision du 21 décembre 2006, le Conseil fédéral refusa l'approbation de la 2ème Convention, au motif qu'il existait déjà une structure tarifaire pour les prestations de radiologie, à savoir le TARMED, et que la convention était dès lors contraire à la loi, ainsi qu'au principe de l'économicité et de l'équité.
Par courrier du même jour, l'OFSP informa Santésuisse de cette décision, en indiquant qu'il existait en principe une prétention en restitution des honoraires déjà remboursés. En ce qui concernait la 1ère Convention et sa demande d'approbation du 24 mai 2005, l'OFSP indiquait qu'elle devait être considérée comme un élément de la mise en oeuvre du concept de neutralité des coûts, de sorte qu'elle ne devait pas être approuvée par le Conseil fédéral.
Le 18 avril 2007, les partenaires tarifaires Santésuisse et la FMH conclurent une convention relative à la réglementation transitoire pour radiologues en pratique privée/cabinets de radiologie indépendants (ci-après: 3ème Convention) valable du 1er mai au 31 décembre 2007. Le préambule de cette convention précise que celle-ci se fonde sur la 2ème Convention, dont la validité avait été fixée jusqu'au 31 décembre 2006, car une version totalement révisée du chapitre TARMED «Imagerie médicale» devait initialement être disponible jusqu'à cette date. Les parties n'avaient toutefois pas été en mesure d'atteindre cet objectif dans le délai imparti. Suite à la décision du comité de direction de TARMED SUISSE et sous réserve de l'approbation du Conseil fédéral, la version révisée du chapitre TARMED «Imagerie médicale» devait entrer en vigueur à compter du 1er janvier 2008, raison pour laquelle les mesures d'urgence étaient reconduites à titre de réglementation transitoire.
Par décision du 21 novembre 2007, le Conseil fédéral approuva, conformément aux art. 43 al. 5 et 46 al. 4 LAMal, la version 1.05 du TARMED, soit la révision du chapitre du TARMED concernant l'imagerie médicale, tout en précisant que les mesures transitoires et d'accompagnement convenues par les partenaires tarifaires constituaient partie intégrante de la révision du TARMED. Il s'agissait des mesures faisant l'objet de la 3ème Convention et du concept de monitoring pour la reprise, neutre en coûts, du chapitre révisé «Imagerie médicale» (annexe 1 et 2 du rapport final au sujet du RE III du 18 avril 2007).
B. Le 20 décembre 2007, Helsana Assurances SA (ci-après: Helsana) a demandé la constitution d'un tribunal arbitral en matière d'assurance-maladie et intenté devant ce dernier une action contre plusieurs radiologues indépendants, dont le docteur C._. La demanderesse a conclu au paiement par le défendeur d'une somme de 37'332 fr. 30. La demanderesse entendait obtenir du défendeur la restitution des forfaits de neutralité facturés pour la période du 1er juillet 2005 au 31 décembre 2006 en application de la 2ème Convention, dès lors que celle-ci n'avait pas été approuvée par le Conseil fédéral.
Par arrêt du 20 mars 2009, le Tribunal arbitral des assurances de la République et canton de Genève a rejeté la demande de remboursement déposée par Helsana, mis les frais du tribunal d'un montant de 3'485 fr. et un émolument de 300 fr. à la charge de Helsana et condamné celle-ci à verser au docteur C._ une indemnité de 6000 fr. à titre de participation à ses frais et dépens.
C. Helsana interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement dont elle demande l'annulation. Elle conclut, principalement, à ce que le docteur C._ soit condamné à lui payer la somme de 37'332 fr. et, subsidiairement, à ce qu'il soit constaté que la 2ème Convention était contraire au droit, de sorte qu'elle n'a jamais pu s'imposer juridiquement aux parties, le tout sous suite de frais et dépens.
Le docteur C._ conclut principalement au rejet du recours et, subsidiairement, au renvoi de la cause au tribunal arbitral pour instruction complémentaire sur les faits, le tout sous suite de frais et dépens.
L'OFSP a déposé ses observations sans se prononcer sur l'issue du litige.

Considérant en droit:
1. Le recours en matière de droit public (<ref-law>) peut être formé pour violation du droit au sens des art. 95 et 96 LTF. Le Tribunal fédéral applique le droit d'office (<ref-law>), n'examine en principe que les griefs invoqués (<ref-law>) et fonde son raisonnement sur les faits retenus par la juridiction de première instance (<ref-law>) sauf s'ils ont été établis de façon manifestement inexacte ou en violation du droit au sens de l'<ref-law> auquel cas il peut les rectifier ou les compléter d'office (<ref-law>).
2. Le litige porte sur le point de savoir si c'est à juste titre que le tribunal arbitral a retenu que l'intimé ne devait pas restituer à la recourante les montants additionnels versés en application de la 2ème Convention, dès lors que celle-ci devait être considérée comme valable malgré son refus d'approbation par le Conseil fédéral.
3. Le tribunal arbitral est parvenu à la conclusion que la 2ème Convention constituait une adaptation des tarifs des radiologues au terme de la phase de neutralité des coûts qui ne devait pas, conformément à l'al. 2 du préambule de l'annexe 2 de la convention-cadre TARMED (Convention relative à la neutralité des coûts), être approuvée par le Conseil fédéral. Il a également retenu que l'adaptation des tarifs prévue par le 2ème Convention devait être considérée comme faisant partie du TARMED. Dans sa décision du 21 novembre 2007, le Conseil fédéral avait admis que la 3ème Convention faisait partie intégrante du TARMED. Or, il y avait lieu de considérer que cette décision constituait une révision de sa décision précédente du 21 décembre 2006 (par laquelle il avait refusé d'approuver la 2ème Convention) dès lors qu'il n'était guère concevable que les conventions sur les mesures d'urgence puissent être qualifiées une fois comme partie intégrante et une autre fois comme convention indépendante. Dans la mesure où la 2ème Convention était valable sans approbation du Conseil fédéral, le docteur C._ avait facturé puis obtenu le remboursement de ses prestations conformément aux tarifs reconnus par la loi, de sorte que la demande en restitution de la part d'Helsana était infondée.
4. Pour la recourante, les mesures d'urgence prévues par la 2ème Convention, dans le sens où elles instituent un régime de dédommagements supplémentaires s'ajoutant au chapitre 30 «Imagerie médicale» prévu par le TARMED, ne constituent pas une adaptation de la structure tarifaire au sens de la Convention relative à la neutralité des coûts mais un complément à la structure tarifaire existante qui revient à la création d'un nouveau tarif, lequel nécessite toujours l'approbation du Conseil fédéral.
5. Aux termes de l'art. 43 al. 4, première phrase, LAMal, les tarifs (en tant qu'instrument permettant de calculer la rémunération des prestations fournies) sont fixés par convention entre les assureurs et les fournisseurs de prestations (convention tarifaire) ou, dans les cas prévus par loi, par l'autorité compétente. Les parties à une convention tarifaire sont un ou plusieurs fournisseurs de prestations, ou fédérations de fournisseurs de prestations, d'une part, et un ou plusieurs assureurs ou fédérations d'assureurs, d'autre part (<ref-law>). La convention tarifaire doit être approuvée par le gouvernement cantonal compétent ou, si sa validité s'étend à toute la Suisse, par le Conseil fédéral (art. 46 al. 4, première phrase, LAMal). L'approbation a un effet constitutif. Par conséquent, les conventions tarifaires non encore approuvées ne sauraient s'appliquer (Gebhard Eugster, Krankenversicherung, in Soziale Sicherheit, SBVR vol. XIV, 2007, p. 713 n° 931).
6. 6.1 Il ressort du ch. 3.1 de la 2ème Convention intitulé «Dédommagements supplémentaires», que les radiologues peuvent facturer, en plus des prestations de base correspondantes des rubriques du chapitre 30 du TARMED «Imagerie médicale», différents forfaits de neutralité des coûts se présentant comme des suppléments ou rabais en francs, identiques dans toute la Suisse. Le ch. 3.1 précise encore que ces forfaits supplémentaires ne font pas partie intégrante de la structure tarifaire TARMED. En d'autres termes, il s'agit d'une indemnisation supplémentaire de certaines prestations radiologiques qui complète la structure tarifaire TARMED. Se pose par conséquent la question de savoir si les mesures précitées constituent une correction de la structure tarifaire n'ayant pas besoin, aux termes de l'al. 2 du préambule de la Convention relative à la neutralité des coûts, d'être soumise au Conseil fédéral pour approbation.
6.2 Par structure tarifaire, le Conseil fédéral entend la désignation des prestations et l'attribution d'un certain nombre de points à chacune d'elles afin d'établir sa valeur abstraite et sa valeur relative par rapport aux autres prestations (cf. Hanspeter Kuhn, Conventions tarifaires, approbation des tarifs, «neutralité des coûts», in Bulletin des médecins suisses, 2001, p. 901). Si l'on multiplie ensuite la valeur du point (exprimée en francs et centimes) par le nombre de points attribués à une prestation, on obtient la valeur concrète de celle-ci, soit son prix (Message du 6 novembre 1991 concernant la révision de l'assurance-maladie, FF 1992 I 155). Dans la cadre de la 2ème Convention, les mesures d'urgence ne consistaient pas à modifier le nombre de points attribués à certaines prestations de radiologie ni à augmenter ou diminuer la valeur du point mais plutôt à compléter la structure tarifaire existante en fixant de manière ponctuelle et provisoire le prix de certaines prestations. Une telle mesure ne constitue pas une modification ou une correction à proprement parler de la structure tarifaire mais plutôt une adaptation du tarif à la prestation pour certaines d'entre elles (telles que mammographie, ultrasons, IRM, angiographie etc.). Or, contrairement à ce qu'ont retenu les premiers juges, le préambule de la Convention relative à la neutralité des coûts ne prévoit pas d'exception à l'approbation constitutive du Conseil fédéral en cas d'adaptation des tarifs mais seulement en cas de corrections de la structure tarifaire. De plus, seules les corrections de la structure tarifaire dont la durée de validité est inférieure à une année (cf. la version allemande de la Convention relative à la neutralité des coûts faisant foi, qui utilise les termes suivants: «unterjährige Korrekturen der Tarifstruktur», traduits de manière erronée par «corrections de la structure tarifaire en cours d'année») sont concernées par cette exception. En l'espèce, dans la mesure où la durée de validité de la 2ème Convention s'étendait du 1er juillet 2005 au 31 décembre 2006, soit sur une période de dix-huit mois, les mesures d'urgence qu'elle prévoyait ne pouvaient pas, pour cette raison déjà, être soustraites à l'approbation du Conseil fédéral conformément à la Convention relative à la neutralité des coûts. En arrivant à la conclusion que la 2ème Convention était valable sans approbation du Conseil fédéral et que l'intimé avait facturé ses prestations conformément aux tarifs reconnus par la loi, les premiers juges ont dès lors violé le droit fédéral.
7. Reste à examiner si, comme le prétend l'intimé, l'application du principe de la bonne foi faisait obstacle au remboursement des montants payés par la recourante sur la base de la 2ème Convention.
7.1 Conformément à la jurisprudence, les règles de la bonne foi, que l'Etat doit respecter en vertu de l'art. 9 Cst., protègent le citoyen dans la confiance légitime qu'il met dans les assurances reçues des autorités, lorsqu'il a réglé sa conduite d'après des décisions, des déclarations ou un comportement déterminé de l'administration (<ref-ruling> consid. 6.1 p. 636 et les arrêts cités). Ainsi, un renseignement ou une décision erronés peuvent obliger l'administration à consentir à un administré un avantage contraire à la loi, si les conditions cumulatives suivantes sont réunies:
1. il faut que l'autorité soit intervenue dans une situation concrète à l'égard de personnes déterminées;
2. qu'elle ait agi ou soit censée avoir agi dans les limites de sa compétence;
3. que l'administré n'ait pas pu se rendre compte immédiatement de l'inexactitude du renseignement obtenu;
4. qu'il se soit fondé sur celui-ci pour prendre des dispositions qu'il ne saurait modifier sans subir un préjudice;
5. que la loi n'ait pas changé depuis le moment où le renseignement a été donné (<ref-ruling> consid. 6.1 p. 636).
7.2 Selon le Tribunal fédéral des assurances, les conventions tarifaires ne constituaient pas un acte de souveraineté («hoheitlicher Akt») mais impliquaient seulement une manifestation réciproque et concordante des volontés subordonnée à l'approbation de l'autorité (Gebhard Eugster, op. cit., p. 683 n° 849). Or, lorsque les rapports juridiques entre deux parties sont fondés sur un contrat, le principe de la protection de la confiance en cas de décision ou de renseignement erroné de la part d'une autorité ne s'applique pas, car l'on est en présence de deux sujets de droit égaux, dont les droits et les obligations résultent en premier lieu du contrat (<ref-ruling> consid. 4 i.f. p. 449 s.). Le droit à la protection de la bonne foi étant exclu en l'espèce, il n'y a pas lieu quoi qu'en dise l'intimé de renvoyer la cause au Tribunal arbitral pour constatation des faits en ce qui concerne l'application du principe de la bonne foi aux fins de garantir le respect du droit d'être entendu de l'intimé. On ajoutera que dans sa prise de position au recours, l'OFSP rappelle que les partenaires tarifaires ont été maintes fois mis en garde, au cours des discussions ayant abouti à la révision du chapitre 30 «Imagerie médicale» du TARMED, sur le fait qu'une application des tarifs conclus dans une convention non encore approuvée par le Conseil fédéral ne pouvait se faire qu'à leurs risques et qu'une demande de rétrocession ne pouvait dès lors pas être exclue. Les conditions d'application du principe de la bonne foi n'étant pas remplies en l'espèce, la demande en restitution de la recourante est fondée.
8. En ce qui concerne le montant de la créance, celui-ci n'est pas contesté, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de renvoyer la cause au tribunal arbitral afin d'examiner ce point.
9. Vu l'issue de la procédure, les frais de justice sont mis à la charge de l'intimé qui succombe (<ref-law>). Les caisses-maladie ou leurs fédérations n'ont en principe pas droit à des dépens lorsqu'elles obtiennent gain de cause. Exceptionnellement des dépens peuvent être alloués lorsqu'en raison de la particularité ou de la difficulté du cas, le recours à un avocat indépendant était nécessaire (<ref-ruling> consid. 6b; RAMA 1995 n° K 955 p. 6 consid. 6). Tel n'est pas le cas en l'espèce puisque la recourante n'a pas fait appel à un avocat indépendant mais s'est fait représenter par ses propres juristes. Aussi, la conclusion de la recourante tendant à l'octroi de dépens doit être rejetée.

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est admis. Le jugement du Tribunal arbitral des assurances de la République et canton de Genève du 20 mars 2009 est réformé en ce sens que l'intimé est condamné à payer à la recourante la somme de 37'332 fr. au titre du remboursement des forfaits de neutralité facturés par ce dernier entre la période du 1er juillet 2005 et le 31 décembre 2006 sur la base de la Convention relative à la reconduite des mesures d'urgence pour radiologues en pratique privée/cabinets de radiologie indépendants.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 3'000 fr., sont mis à la charge de l'intimé.
3. Il n'est pas alloué de dépens.
4. La cause est renvoyée au Tribunal arbitral des assurances de la République et canton de Genève pour nouvelle décision sur les frais et dépens de l'instance précédente.
5. Le présent arrêt est communiqué aux parties, au Tribunal arbitral des assurances de la République et canton de Genève et à l'Office fédéral de la santé publique.
Lucerne, le 27 janvier 2010
Au nom de la IIe Cour de droit social
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: La Greffière:
Meyer Fretz