Rayonnement ionisant
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Lerayonnement alpha(constitué de noyaux d'hélium) estarrêtépar une simple feuille depapier.
Lerayonnement bêta(constitué d'électronsou depositons) est arrêté par une plaque d'aluminium.
Lerayonnement gamma,constitué dephotonstrès énergétiques, estatténué(et non arrêté) quand il pénètre de la matière dense, ce qui le rend particulièrement dangereux pour les organismes vivants.
Il existe d'autres types de rayonnements ionisants. Ces trois formes sont souvent associées à laradioactivité.
Unrayonnement ionisantest unrayonnementélectromagnétiqueoucorpusculairecapable de produire directement ou indirectement desions[1]lors de son passage à travers lamatière[2].Ces rayonnements peuvent être produits par laradioactivitéd'atomes tels que l'uranium,ou par des appareils électriques comme desscanners.Ils ont des applications notamment dans les domaines de ladéfense,de lasantéet de laproduction d'électricité.
Pour les organismes vivants, les rayonnements ionisants peuvent être nocifs, voire mortels en cas de dose élevée. Les rayons ionisants sont de natures et de sources variées. Leurs propriétés dépendent de la nature des particules constitutives du rayonnement et de leur énergie.
Principaux rayonnements ionisants
[modifier|modifier le code]Les rayonnements les plus énergétiques transfèrent assez d’énergie auxélectronsde la matière pour les arracher de leuratome.Les atomes ainsi privés de certains de leurs électrons sont alors chargés positivement. Les atomes voisins qui accueillent les électrons se chargent négativement.
Les atomes chargés positivement ou négativement sont appelés «ions». Les atomes qui ont perdu au moins un électron sont devenus des ions positifs (cations), tandis que les atomes qui ont reçu au moins un électron sont devenus des ions négatifs (anions). Les rayonnements capables de provoquer de telles réactions sont dits « ionisants ».
Par leur énergie, les rayonnements ionisants sont pénétrants, c’est-à-dire qu’ils peuvent traverser la matière. Le pouvoir de pénétration dépend du type de rayonnement et dupouvoir d'arrêtde la matière. Cela définit des épaisseurs différentes de matériaux pour s'en protéger, si nécessaire et si possible.
Particules
[modifier|modifier le code]Particules alpha: noyaux d'hélium
[modifier|modifier le code]Pénétration faible. Les particules α sont émises à une vitesse avoisinant les16 000km/s.Cependant étant lourdes et chargées électriquement, elles sont arrêtées très facilement et rapidement par les champs électromagnétiques et les atomes composant la matière environnante. Une simple feuille de papier suffit à arrêter ces particules. Pour se protéger, il importe avant tout que le corps émetteur du rayonnement alpha ne soit pas ingurgité ou inhalé.
Particules bêta
[modifier|modifier le code]Particules β−:électrons
[modifier|modifier le code]Pénétration moyenne. Les particules β−sont desélectrons.Ces derniers sont émis avec des énergies variant de quelques keVà quelques MeV. Ils peuvent donc atteindre des vitesses élevées souvent relativistes. Cependant, chargés électriquement, ils vont être arrêtés par la matière et les champs électromagnétiques environnants. Une feuille d’aluminium de quelques millimètres peut arrêter les électrons. Un écran d'un centimètre deplexiglasarrête toutes les particules bêta d'énergie inférieure à2MeV.Pour se protéger, il importe avant tout que le corps émetteur du rayonnement bêta ne soit pas ingurgité.
Particules β+:positons
[modifier|modifier le code]La pénétration est semblable à celle des électrons. Mais à la fin de sonparcours,unpositons’annihile avec un électron rencontré sur son passage en formant deux photons gamma de511keVchacun, émis à 180° l'un de l'autre, ce qui ramène le problème au cas du rayonnement gamma.
Neutrons
[modifier|modifier le code]Le neutron n'étant pas chargé, il ne produit pas directement d'ionisations en traversant la matière. En revanche, il peut avoir de nombreuses réactions avec les noyaux des atomes (capture radiative,diffusion inélastique,réactions produisant desparticules αou d'autres neutrons, fission du noyau,etc.), produisant chacune des rayonnements ionisants. À ce titre, les neutrons sont considérés comme un rayonnement ionisant.
Lesneutronssont surtout présents dans lesréacteurs nucléaires;ils sont émis, par exemple, lors de lafissiond’atomes d’uranium 235.Les neutrons sont aussi présents aux altitudes de vol des avions long-courrier et subsoniques: ils participent à 30 % de la dose reçue par le personnel navigant.
Leur pénétration dépendant de leur énergie.
Leboreet lecadmium,neutrophages,absorbent(capturent) les neutrons.
Une forte épaisseur d’eau ou deparaffinemodère(réduit la vitesse) les neutrons.
Rayonnement électromagnétique
[modifier|modifier le code]Rayonnements X et gamma
[modifier|modifier le code]Pénétration très grande, fonction de l’énergie du rayonnement et de la nature du milieu traversé.
Chaque matériau est ainsi caractérisé par unecouche de demi-atténuationqui dépend de sa nature, du type de rayonnement et de l'énergie du rayonnement. La couche de demi-atténuation (ouépaisseur moitié) est l'épaisseur nécessaire pour réduire de moitié la valeur du débit de dose de rayonnements X ou γ. On définit selon le même principe une épaisseur dixième, qui ne laisse passer que 10 % du débit de dose.
Au-delà de la dizaine de keV, l'air n'a plus d'absorption significative des rayonnements X et γ. Le plomb est généralement utilisé comme élément de radioprotection dans le domaine médical. En effet, il a une épaisseur de demi-absorption de l'ordre de 100µmà100keV.Une épaisseur de 1mmde plomb réduit la dose d'un rayonnement X de100keVd'un facteur 1 000. L'épaisseur de demi-absorption du plomb passe néanmoins à 1mmvers250keV,ce qui signifie qu'une épaisseur de 10mmde plomb serait alors nécessaire pour réduire la dose d'un facteur équivalent. En conséquence, dans les environnements industriels, où l'énergie peut parfois atteindre plusieurs MeV, on utilise des murs enbéton(moins absorbants que le plomb, mais pratiquement plus épais) dans le contexte de la radioprotection. Dans certains cas, ceux-ci sontbarités(ajout d'unechargetrès dense) pour en augmenter l'efficacité.
À épaisseur d'écran identique, le rayonnement gamma estatténuépar: leplomb,l'acier,le béton, l’eau (par ordre d'efficacité décroissante).
Source
[modifier|modifier le code]Les rayonnements ionisants sont présents sur la Terre depuis sa création. Les progrès scientifiques ont amené à l'utilisation de rayonnements ionisants produits artificiellement. Ces rayonnements ont donc aujourd'hui des origines très diverses.
Lesrayonnements cosmiquessont des rayonnements ionisants d'origine naturelle. Ils peuvent provenir duSoleilmais également d'autres sources galactiques et extra-galactiques. Ils sont constitués denoyaux atomiques,departiculesde haute énergie et derayonnements électromagnétiques.Leur interaction dans l'atmosphère produit des élémentsradioactifs,dits d'origine cosmogénique, ainsi que despionsse désintégrant en produisant desmuons.
Laradioactivitéproduit différents types de rayonnements ionisants: lesparticules α,lesparticules β(β−:électrons,β+:positons), lesprotons,lesneutronset lesrayons γ.Lesradionucléidesresponsables de cette radioactivité ont eux-mêmes plusieurs origines:
- les radionucléides d'origine cosmogénique sont produits dans l'atmosphère par lesrayonnements cosmiquesavant de retomber sur Terre. Parmi eux, on peut citer lecarbone 14(14C) ou encore letritium(3H);
- les radionucléides d'origine tellurique sont présents sur la Terre depuis sa formation. Certains, possédant unepériode radioactivecourte par rapport à l'âge de la Terreont pratiquement disparu. D'autres, ayant une longue période radioactive, sont les plus abondants mais ne présentent pas une forteactivité.Ce sont les radioéléments ayant une période radioactive de l'ordre de grandeur de l'âge de la Terre qui sont responsables de la majeure partie de la radioactivité tellurique: lepotassium 40(40K), l'uranium 238(238U);
- les radioéléments d'origine artificielle sont souvent produits de manière contrôlée dans descyclotronsou dans desréacteurs nucléaires.Elle est aujourd'hui présente dans l'environnement essentiellement du fait des essais nucléaires atmosphériques, des catastrophes nucléaires et des différents rejets de radioéléments utilisés en médecine ou dans les centrales nucléaires. L'iode 131(131I) et lecésium 137(137Cs) sont des radioéléments d'origine artificielle.
Certainsrayonnements électromagnétiquessont également des rayonnements ionisants. De manière classique, on considère que c'est à deslongueurs d'ondeinférieures à 0,1µmqu'un rayonnement électromagnétique est ionisant. Parmi lespectre électromagnétique,sont donc considérés comme ionisants lesrayons gamma,lesrayons Xet certainsultraviolets.Les rayons gamma sont issus de la désexcitation nucléaire faisant suite à unedésintégration radioactive.Les rayons X et les rayonnements ultraviolets sont issus des processus électromagnétiques comme latransition électroniqueou leBremsstrahlung.Ils font partie des rayonnements cosmiques mais sont aussi produits de manière artificielle pour servir dans divers domaines tels que la recherche scientifique, laradiologie médicaleou l'industrie.
Certainsrayonnements particulairessont aussi considérés comme des rayonnements ionisants. Ils proviennent des diverses sources naturelles ci-dessus mais peuvent aussi être directement créés de façon artificielle et utilisés dans desaccélérateurs de particules:électrons,protons,ions.
| Type derayonnement | Rayonnement ionisant | Chargeélémentaire | Masse(MeV/c2) | |
|---|---|---|---|---|
| Rayonnements électromagnétiques | Indirectement ionisant | Rayonnement ultravioletlointain | 0 | 0 |
| Rayon X | ||||
| Rayon gamma | ||||
| Rayonnements particulaires | Neutron | 0 | 940 | |
| Directement ionisant | Électron/particule β− | −1 | 0,511 | |
| Positon/particule β+ | +1 | 0,511 | ||
| Muon | −1 | 106 | ||
| Proton | +1 | 938 | ||
| Ion4He /particule α | +2 | 3 730 | ||
| Ion12C | +6 | 11 193 | ||
| Autresions | Variable | Variable | ||
Effets sur l'organisme
[modifier|modifier le code]Un rayonnement qui pénètre dans la matièreinteragitavec les éléments du milieu et transfère de l’énergie. Un rayonnement ionisant possède assez d'énergie pour créer des dommages dans la matière qu'il traverse. Dans un organisme vivant, il peut endommager certains constituants cellulaires (ADN,organitesnotamment).
Le corps est quotidiennement naturellement exposé à une faibledosede rayonnement, mais dans ces conditions, des mécanismes intra-cellulaires réparent la plupart des lésions produites. En cas d'exposition à de fortes doses, ces mécanismes sont dépassés et peut alors apparaître un dysfonctionnement de l'organisme, une pathologie, voire la mort.
C'est pourquoi, idéalement, l'exposition aux rayonnements ionisants, lorsqu'elle est nécessaire ou inévitable, doit rester la plus faible possible en vertu des principes deradioprotection.
La recherche sur les effets des rayonnements a connu un pic d'activité après les explosions des bombes de Nagasaki et d'Hiroshima, puis après la catastrophe de Tchernobyl. Et dernièrement après l'accident de Fukushima,leComité scientifique des Nations unies pour l'étude des effets des rayonnements ionisants(UNSCEAR) a publié unrapport 2013[3],plusieurs mises à jour[4],[5],[6],et un autre rapport de synthèse des informations acquises de 2013 à 2019[7],[4],[8].
Exposition des humains aux rayonnements ionisants
[modifier|modifier le code]Pour apprécier à leur juste valeur les risques liés aux rayonnements ionisants, il est nécessaire de s'intéresser à ceux d'origine naturelle auxquels les humains ont toujours été exposés. Tous les organismes vivants y sont adaptés et semblent capables de corriger, jusqu’à un certain degré, les dégâts dus à cette irradiation naturelle.
En France, l’exposition annuelle moyenne de la population aux rayonnements ionisants est d’environ 2mSv.À cetteradioactivité naturelles'ajoutent des rayonnements de sources artificielles. Ces rayonnements sont du même type que ceux émis par des sources naturelles et leurs effets sur la matière vivante sont, à dose égale, identiques. Ce sont essentiellement les radiographies médicales ou dentaires, et moindrement des rayonnements provenant de radionucléides ingérés ou inhalés (avec la fumée de cigarette par exemple). En France, leSystème d'information de la surveillance de l'exposition aux rayonnements ionisants(SISERI) collecte les données des mesures de radioprotection des travailleurs soumis aux rayonnements ionisants.
Seulement 1,5 % provient d’autres sources comme lesretombéesdes essais aériens des armes nucléaires et les retombées de lacatastrophe de Tchernobyl,mais leur effet peut être très aggravé lorsque la contamination est interne, à la suite d'une inhalation ou d'une absorption (cas les plus courants) deradionucléidesdans les aliments.
L'exposition à la radioactivité naturelle reste largement inférieure à une exposition directe aux rayonnements ionisants dus, par exemple, à desaccidents de centrales atomiques,où l'on est confronté à des valeurs de 100 à plus de 10 000mSv.
Modes d'exposition
[modifier|modifier le code]Selon la manière dont les rayonnements atteignent l’organisme, on distingue deux modes d’exposition: externe ou interne.
Exposition externe
[modifier|modifier le code]Elle a lieu lorsque le sujet se trouve exposé à des sources de rayonnements qui lui sont extérieures (substances radioactives sous forme de nuage ou de dépôt sur le sol, sources à usage industriel ou médical…). Elle peut concerner tout l’organisme ou une partie seulement de celui-ci. Elle cesse dès que l’on n’est plus sur la trajectoire des rayonnements (cas par exemple d’une radiographie du thorax).
Exposition interne (due à une contamination interne)
[modifier|modifier le code]Elle survient quand des substances radioactives (contenant des radionucléides) se trouvent à l’intérieur de l’organisme. Ces dernières provoquent une irradiation interne.
Elles ont pu pénétrer parinhalation,paringestion,par uneplaieou par voie transcutanée, avant de se distribuer dans l’organisme dans desorganes-cibles(ex.:la thyroïde pour l'iode radioactif). On parle alors de « contamination interne ». Celle-ci ne cesse que lorsque les substances radioactives ont entièrement disparu de l’organisme après un temps plus ou moins long par élimination naturelle,décroissance radioactive,et/ou traitement.
Valeurs de quelquespériodes radioactives:
- iode 131(131I): 8,02070 jours;
- carbone 14(14C): 5 730 ans;
- potassium 40(40K): 1,248 milliard d'années.
Tous lesradioisotopesne sont pas éliminés naturellement (urines…) à la même vitesse. Certains peuvent s’accumuler dans desorganesspécifiques (os,foie…) avant d’être évacués du corps.
Pour chacun des éléments radioactifs, on définit, en plus de sa période radioactive, unepériode biologique.
Vocabulaire et définitions réglementaires
[modifier|modifier le code]Une réglementation a défini depuis 2006 plusieurs modes d'exposition:
- exposition externesanscontact (à distance): irradiation;
- exposition externeaveccontact: contamination externe;
- exposition interne: contamination interne.
La contamination peut être surfacique, ou volumique (atmosphérique).
Exposition naturelle
[modifier|modifier le code]On[Qui?]n'a pas démontré de conséquences sanitaires au rayonnement naturel, sauf pour des sujets présentant une hypersensibilité telle l'ataxie télangiectasie.Selon une hypothèse controversée (hormèse), il y aurait peut-être même au contraire des effets bénéfiques auxfaibles doses d'irradiation.En effet, dans certaines régions du monde (Ramsar(Iran),Kerala(Inde)), les doses reçues par les habitants dépassent240 foisles doses généralement conseillées par les normes internationales. De plus, certaines études montrent que ces populations ne sont pas plus affectées que celles des régions avoisinantes, et il semble avoir plutôt un effet positif[9].D'autres études montrent par contre un nombre élevé d'aberrations génétiques, des perturbations de l'immunité (taux élevé d'allergies) et une élévation de la stérilité chez les femmes[réf. nécessaire].
Les rayonnements ionisants que nous recevons de sources naturelles ont des origines diverses et se répartissent en trois principaux types:
Rayonnements cosmiques
[modifier|modifier le code]On appellerayonnement cosmiqueun flux de particules (principalement desprotons) dotées d’une énergie très élevée, de l’ordre dugigaélectron-volt(GeV). Il est d’originesolaireougalactique.Ces protons de haute énergie entrent en collision avec lesnoyauxdesatomesde l’atmosphèreet créent des fragments eux-mêmes dotés d’une énergie élevée (protons,neutrons,muons,neutrinos,mésons,etc.).
Le débit d’équivalent de dosedû aux rayonnements cosmiques est en moyenne de 0,3mSv/anauniveau de la mer.Mais il varie considérablement en fonction de l’altitude et de lalatitude(voir le tableau ci-dessous).
| Altitude (km) |
0° (équateur) |
30° | 50° |
|---|---|---|---|
| 0 | 0,35 | 0,4 | 0,5 |
| 1 | 0,60 | 0,7 | 0,9 |
| 2 | 1,0 | 1,3 | 1,7 |
| 3 | 1,7 | 2,2 | 3,0 |
| 4 | 2,6 | 3,6 | 5,0 |
| 5 | 4,0 | 5,8 | 8,0 |
| 10 | 14,0 | 23,0 | 45,0 |
| 15 | 30,0 | 50,0 | 110,0 |
| 20 | 35,0 | 60,0 | 140,0 |
Cela a pour conséquence que certaines populations subissent une exposition plus importante que la moyenne. Le tableau ci-dessous donne les équivalents de dose reçus par les populations de villes situées en altitude.
| Ville | Altitude (m) |
Latitude (°) |
DDDE (mSv/an) |
Population (hab) |
|---|---|---|---|---|
| La Paz(Bolivie) | 3 630 | 16° S | 2,7 | 1 800 000 |
| Quito(Équateur) | 2 850 | 0°S | 1,6 | 2 600 000 |
| Bogota(Colombie) | 2 640 | 4° N | 1,5 | 8 800 000 |
| Cerro de Pasco(Pérou) | 4 259 | 10° S | 3,3 | 70 000 |
| Lhassa(Tibet) | 3 684 | 30° N | 3,1 | 200 000 |
Éléments radioactifs contenus dans le sol
[modifier|modifier le code]Nous sommes exposés aux rayonnements dus auxradioélémentsprésents dans lacroûte terrestre.Il existe une cinquantaine de radioéléments naturels dont la plupart font partie des trois familles naturelles duthorium,de l’uraniumet de l’actinium.
C’est le thorium qui existe en quantité la plus importante (10ppmen moyenne). On trouve ensuite l’uranium (2 à 3ppm), puis l’actinium.
Un autre radioélément contribue de façon notable: lepotassium 40(40K),isotope natureldupotassium(0,01167 %). Sa concentration est de l’ordre de 100 à 1 000Bq/kgde sol.
Ledébit de dose radioactiveabsorbée moyen dû à l’ensemble de cesisotopesest d’environ 0,3mSv/anen France. Il varie cependant largement en fonction de la composition du sol. L’équivalent de dose reçu enBretagneou lesVosgesest de deux à trois fois supérieur à celui reçu dans leBassin parisien.Dans certaines régions, comme l’État deKeralasur la côte Sud-Ouest de l’Inde,il atteint 30mSv/an.
La chaleur interne de la Terre provient, selon une proportion d'environ 80 %, de celle produite par la radioactivité naturelle du sol. Voir l'articleGéothermie.
Éléments radioactifs naturels absorbés par inhalation ou ingestion
[modifier|modifier le code]Des émanations gazeuses de certains produits issus de la désintégration de l’uraniumcontenu dans le sol tels que leradon,ou lepotassiumdes aliments dont nous retenons une partie dans notre organisme (élément dont nous maintenons en permanence un stock d'environ 165gpar personne), provoquent chez chacun d’entre nous, en moyenne, une irradiation de 1,55mSvpar an. La principale source d’irradiation naturelle est le222Rn,gaz naturel radioactif. Elle représente environ un tiers de l’irradiation reçue et augmente dans les régions granitiques.
Toutes les familles naturelles ont dans leurchaîne de désintégrationun isotope du radon (222Rnengendré par le226Ra,et le220Rnappelé également «thoron», engendré par le224Ra). Ces gaz émanent du sol, des eaux et des matériaux de construction. Les valeurs moyennes des concentrations ont été évaluées à 2Bq/m3en plein air et 20Bq/m3dans les habitations pour le plus important d’entre eux: le222Rn. Ces gaz et leursdescendantssolides irradient les poumons.
Le potassium étant un élément important de notre constitution et vital au bon fonctionnement de nos cellules (environ 165gpar personne), l’isotope40K de cet élément contribue à uneactivité intérieure constante d'environ 5 000Bq,auxquels viennent s'ajouter une part similaire due à l'activité de l'ensemble des autres isotopes instables de notrecorps.
Exemple: radioactivité de différents milieux naturels:
- eau de pluie: 0,3 à 1Bq/L;
- eau de rivière: 0,07 Bq/L (226Raet descendants); 0,07 Bq/L (40K); 11 Bq/L (3H);
- eau de mer: 14 Bq/L (40K essentiellement);
- eau minérale: 1 à 2 Bq/L (226Ra,222Rn);
- lait: 60 Bq/L;
- sol sédimentaire: 400 Bq/kg;
- sol granitique: 8 000Bq/kg;
- corps humain: 8 000 à 10 000Bq(dont5 000 dus au40K).
Le tableau suivant résume la contribution des diverses composantes de la radioactivité naturelle. Il faut toutefois se souvenir que ce sont des valeurs moyennes susceptibles de variations importantes en fonction de l’altitude, de la latitude et de la composition du sous-sol.
| Source naturelle | Exposition (mSv/an) |
|---|---|
| Rayonnement cosmique | 0,3 |
| Rayonnement tellurique | 0,32 |
| Isotopes cosmiques | 0,01 |
| 40K | 0,17 |
| 222Rn+descendants | 0,55 |
| 220Rn+ descendants | 0,15 |
| Divers | 0,06 |
| Total | 1,56 |
Exposition artificielle
[modifier|modifier le code]Pour chaque habitant, l’exposition annuelle moyenne aux sources artificielles d’irradiation est d’environ 1mSv.Celles-ci sont principalement les irradiations médicales et les applications industrielles des rayonnements.
Lescentrales nucléaires,les usines detraitement du combustible nucléaire usé,lesretombéesdes anciens essais nucléaires atmosphériques et de la catastrophe de Tchernobyl,etc.,exposent chaque personne en moyenne à 0,002mSvpar an.
Irradiations médicales
[modifier|modifier le code]Il s’agit principalement desradiographiesmédicales et dentaires qui provoquent une irradiation externe proche de 1mSvpar an (moyenne en France).
L’essor du radiodiagnostic a été un des facteurs essentiels du progrès médical au cours duXXesiècle.Les équivalents de dose délivrés par les différents types d’examens varient considérablement en fonction de la profondeur des organes étudiés et de la dimension du segment de l’organisme concerné. À côté des appareils classiques, sont apparus progressivement des appareils plus perfectionnés (« scanners ») qui, associés à des ordinateurs, permettent de réaliser des images en coupe (tomographies) de l’organisme.
| Examen médical | Dose (mGy) |
|---|---|
| Radiographiepulmonaire | 0,7 |
| Radiographie du crâne | 2 |
| Radiographie de l’abdomen | 3 |
| Scannerdu crâne | 27 |
| Urographie | 20 |
| Scanner du corps entier | 160 |
| Transit œsogastroduodénal | 90 |
Laradiothérapieexterne est un des traitements de base des cancers. On utilise généralement des rayonnements de haute énergie émis par des sources decobaltradioactif60Coou par desaccélérateurs de particules.
Dans certains traitements dits de curiethérapie, un corps radioactif est placé, soit au contact immédiat des tissus à irradier, soit implanté sous forme d’aiguilles radioactives (iridium,césium). Les doses classiquement administrées sont élevées (40 à 80 Gy) et espacées dans le temps pour permettre aux tissus sains de se régénérer. Les techniques d'implantation définitive de grains radioactifs (iode,palladium) sont en expansion.
La médecine nucléaire utilise des isotopes radioactifs pour l’exploration de l’organisme humain. Elle consiste à injecter un isotope radioactif qui se fixe dans la partie à explorer et de réaliser une image à l’aide d’une caméra à scintillation (scintigraphie).
Les isotopes utilisés sont l'iode 131(131I) pour l’exploration fonctionnelle de la thyroïde et surtout letechnétium 99m(99mTc) dont l’intérêt est sa courtepériode radioactive(T= 6,02h) ce qui minimise les équivalents de dose administrés. Il peut être obtenu à partir demolybdène99mMo par un appareil àélution.
L'exploration fonctionnelle d'organes tels que le cerveau utilise latomographie à émission de positons.L'isotope utilisé est souvent le18F(T= 2h), injecté sous une forme liée à un sucre: l'activité cérébrale consomme duglucoseet les zones les plus actives lors d'une tâche cognitive seront visualisées par unegamma-caméra.
| Exploration | Équivalent de dose (mSvpar mCide99mTcinjecté) |
|---|---|
| Vessie | 0,85 |
| Estomac | 0,51 |
| Intestin | 2,3 |
| Thyroïde | 1,3 |
| Ovaires | 0,3 |
| Testicules | 0,09 |
| Moelle osseuse | 0,17 |
| Corps entier | 0,11 |
Synthèse
[modifier|modifier le code]Voici une vue synthétique des principales sources d'exposition avec les équivalents de dose correspondants.
Il ne faut pas perdre de vue qu'il s'agit de valeurs moyennes et que certains groupes d'individus (tels les travailleurs de l'énergie nucléaire et les populations habitant dans certaines régions) sont exposés à des équivalents de dose plus importants.
| Radioactivité | Exposition interne | Exposition totale |
|---|---|---|
| Radioactivité naturelle | 0,94 | 1,64 |
| Irradiation à des fins médicales | 0,015 | 0,8 |
| Essais nucléaires | 0,02 | 0,04 |
| Énergie d’origine nucléaire | 0,015 | 0,02 |
| Total | 0,99 | 2,5 |
Exemples d'usage
[modifier|modifier le code]- Lesrayons Xont d'abord été utilisés pour laradiographie,et lesUVpour traiter lerachitisme.Et lamédecine nucléaireutilise de plus en plus l'ionisation externe et/ou interne de tissus par une source radioactive pour traiter certains cancers.
- Depuis lesannées 1980,l'industrie agroalimentaireutilise l'«ionisation alimentaire» (parfois aussi dénomméepasteurisation à froid)[10],notamment dans certains pays (États-Unis, Australie, France, Belgique, République tchèque, Italie, Pays-Bas, Pologne, Royaume-Uni,etc.), principalement pour prévenir les risques d'intoxication alimentaireet/ou deparasitose.La technique permet de stériliser dans leur masse la totalité du produit exposé et d'allonger le temps de conservation de divers aliments. Les rayons gamma, le faisceau d'électrons ou les rayons X sont aujourd'hui autorisés et utilisés dans plus de soixante pays pour traiter des graines, épices, fruits et légumes (importés notamment),viandesrouges et blanches, œufs en coquille,poissons,amphibiens(cuisses de grenouillesimportées),crustacés,mollusques(huîtrespar exemple) et desaliments industriels(ex.:nugget de poulet)[11].Bactériesetparasitesy sont tués en quelques secondes à quelques dizaines de minutes par destruction de leur ADN et/ou ARN. L'irradiation en deçà d'une certaine dose délivrée est considérée comme sûre, mais elle peut altérer le goût (rancissement), elle altère la composition et la qualité des aliments gras (forte perte devitamine Eet devitamine Cnotamment, et apparition de sous-produits issus de laradiolyse,dont divershydrocarbonesvolatils[12]et des molécules de la famille desalkylcyclobutanones(ou2-alkylcyclobutanonesou2-ACB). On connait au moins33 composésvolatils (hydrocarbures,aldéhydes,cétones) issus de la radiolyse des lipides. Leur teneur croît avec la dose/durée d'irradiation, à des degrés divers selon le composé[12].Parmi le plus importants de ces composés, figurent six molécules:tridécane,1-tétradécène,tétradécane,1-pentadécène,pentadécaneet2-DCB,qui toutes ont une concentration croissant linéairement en fonction de la dose d'irradiation (cinétique d'ordre zéro, sauf pour letridécaneet letétradécaneissus de l'acide grastripalmitinecaractérisé, lui par un taux de croissance de premier ordre). Le traitement semble moins efficace contre les virus mais en2011,mais l'EFSA considère qu'il est utile pour diminuer la charge virale portée par certains aliments[13].
- Le même traitement sert à supprimer lagerminationde tubercules (ex.:pomme de terre) et de bulbes (ex.:ail,oignons)[14].
Comme l'irradiation de certains aliments évite (dérogatoirement) leur mise enquarantaineet certains contrôles dans les ports ouaéroports,cette technique a été encouragée[11]. - Les rayonnements ionisants sont utilisés pour lesbombes radiologiques.
Notes et références
[modifier|modifier le code]- Uneionisationconsiste à créer des atomes ou des molécules de charge électrique positive ou négative.
- Glossaire de la radioprotection: Rayonnement ionisant.
- (en)UNSCEAR,Sources, Effects and Risks of Ionizing Radiation. Volume I: Report to the General Assembly and Scientific Annex A. UNSCEAR 2013 Report, United Nations sales publication E.14.IX.1, United Nations, New York, 2014.
- (en)«Report of the united nations scientific committee on the effects of atomic radiation to the general assembly»,United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR) Reports,(ISSN2412-1428,DOI10.18356/78a5ff52-en).
- UNSCEAR,Developments since the 2013 UNSCEAR Report on the Levels and Effects of Radiation Exposure due to the Nuclear Accident following the Great East-Japan Earthquake and Tsunami. A 2016 white paper to guide the Scientific Committee's future programme of work,United Nations, New York, 2016.
- UNSCEAR,Developments since the 2013 UNSCEAR Report on the Levels and Effects of Radiation Exposure due to the Nuclear Accident following the Great East-Japan Earthquake and Tsunami. A 2017 white paper to guide the Scientific Committee's future programme of work,United Nations, New York, 2017.
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- Sources, Effects and Risks of Ionizing Radiation, UNSCEAR 2020 Report, Annex B: Levels and effects of radiation exposure due to the accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station: implications of information published since the UNSCEAR 2013 Report (Advance Copy),février 2021.
- J. de Kervasdoué,Les prêcheurs de l'apocalypse,p.98.
- Beena ParadinMigotto,Atlas des épices,Flammarion,(ISBN978-2-08-025054-4,lire en ligne),p.6.
- Aliments irradiés, mauvaises ondes dans nos assiettes,documentaire (51 min) d'Aude Rouaux, 2015, diffusé surFrance 5le 15 mars 2015,sur YouTube[vidéo].
- (en)MostafaTaghvaei,BadeTonyali,ChristopherSommerset OlgicaCeric,«Formation kinetics of radiolytic lipid products in model food–lipid systems with gamma irradiation»,J. Am. Oil Chem.' Soc.,vol.98,no7,,p.737–746(ISSN1558-9331,DOI10.1002/aocs.12513,lire en ligne,consulté le).
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- (en)RaynaStefanova,Nikola V.Vasilevet Stefan L.Spassov,«Irradiation of Food, Current Legislation Framework, and Detection of Irradiated Foods»,Food Analytical Methods,vol.3,no3,,p.225–252(ISSN1936-9751et1936-976X,DOI10.1007/s12161-009-9118-8,lire en ligne,consulté le).
Voir aussi
[modifier|modifier le code]Articles connexes
[modifier|modifier le code]- Radioactivité,radioisotope
- Radioprotection
- Radiotoxicité
- Période radioactive,période biologique
- Interaction rayonnement-matière
- Mesure nucléaire
- Liste des unités de mesure de radioactivité
- Instrumentation nucléaire
- Pollution radioactive
- Échelles et effets de doses de radiation
- Syndrome d'irradiation aiguë
- Rayonnement non ionisant
- Commission internationale de protection radiologique
- Convention C115 sur la protection contre les radiations
- irradiation des aliments
- Comité scientifique des Nations unies pour l'étude des effets des rayonnements ionisants
Bibliographie
[modifier|modifier le code]- Remy, E. et Estades J., 2006,Déconfiner l’expertise sur lesfaibles doses de rayonnements ionisants,Hydroécol. Appl.,t.15, 123-137.
- (en)Biological and Epidemiological Information on Health Risks Attributable to Ionising Radiation: A Summary of Judgements for the Purposes of Radiological Protection of Humans[PDF],Annals of the ICRP,2007.
- (en)ARC, Monographie,vol.75, 2000,Ionizing Radiation, Part 1: X- and Gamma (g)-Radiation, and NeutronsRadionuclides.
- (en)ARC, Monographie,vol.78, 2001,Ionizing Radiation, Part 2: Some Internally Deposited Ionizing Radiation.
- Lynn, M., 1967,Ionizing radiations in forests and forestry (excluding the use of radio-active tracers),Forestry Abstracts,28 (1), Comm. For. Bureau Oxford.
Liens externes
[modifier|modifier le code]- Notices dans des dictionnaires ou encyclopédies généralistes:
- Ressources relatives à la santé:
