Faits marquants
- Le rayonnement ionisant est un type d’énergie émise par certains atomes sous forme d’ondes ou de particules électromagnétiques.
- Les gens sont exposés à des sources naturelles de rayonnements ionisants, notamment ceux présents dans le sol, l’eau et les plantes, ainsi qu’à d’autres sources artificielles telles que les appareils à rayons X et les dispositifs médicaux.
- Les rayonnements ionisants ont de nombreuses applications utiles, notamment dans des domaines tels que la médecine, l’industrie, l’agriculture et la recherche.
- À mesure que l’utilisation des rayonnements ionisants augmente, le potentiel de risques pour la santé augmente s’ils ne sont pas utilisés ou confinés correctement.
- Des effets graves sur la santé, tels que des brûlures cutanées ou un syndrome aigu d'irradiation, peuvent survenir lorsque les doses de rayonnement dépassent des niveaux très élevés.
- L'exposition à de faibles doses de rayonnements ionisants peut augmenter le risque d'effets à long terme, comme le cancer.
Qu'est-ce que les rayonnements ionisants ?
Les rayonnements ionisants sont un type d'énergie émise par certains atomes et transmise sous forme d'ondes électromagnétiques (rayons gamma ou rayons X) ou sous forme de particules (neutrons bêta ou alpha). La désintégration spontanée des atomes est appelée « radioactivité » et l’excès d’énergie libéré est une forme de rayonnement ionisant. Les éléments instables qui se désintègrent et émettent des rayonnements ionisants sont appelés radionucléides.
Les propriétés uniques de tous les radionucléides sont déterminées par le type de rayonnement qu’ils émettent, l’énergie de ce rayonnement et sa demi-vie.
L'activité, qui est utilisée comme mesure de la quantité de radionucléides présents, est mesurée dans une unité appelée becquerel (Bq), et un becquerel équivaut à un processus de désintégration par seconde. La demi-vie est le temps nécessaire pour que l'activité des radionucléides diminue en raison de la désintégration radioactive jusqu'à atteindre la moitié de sa valeur initiale. La demi-vie d’un élément radioactif est le temps nécessaire à la moitié de ses atomes pour se désintégrer. Les demi-vies vont d'une fraction de seconde à des millions d'années (par exemple, la demi-vie de l'iode 131 est de 8 jours tandis que la demi-vie du carbone 14 est de 5 730 ans).
Sources de rayonnement
Les gens sont quotidiennement exposés à des sources de rayonnement naturelles ainsi qu’à des sources artificielles. Le rayonnement naturel provient de nombreuses sources, notamment de plus de 60 substances radioactives naturelles présentes dans le sol, l’eau et l’air. Le radon est un gaz naturel provenant des roches et du sol et constitue la principale source de rayonnement naturel. Chaque jour, des personnes sont exposées à des radionucléides par inhalation et ingestion provenant de l’air, de la nourriture et de l’eau.
Les gens sont également exposés au rayonnement naturel des rayons cosmiques, en particulier à haute altitude. En moyenne, 80 % de la dose de rayonnement de fond que les humains reçoivent chaque année provient des rayons terrestres et cosmiques naturels. Les niveaux d'exposition au rayonnement de fond varient géographiquement en raison de différences géologiques. L’exposition dans certaines régions peut être plus de 200 fois supérieure à la moyenne mondiale.
L'exposition aux rayonnements provient également de sources artificielles allant de la production d'énergie nucléaire aux utilisations médicales des rayonnements à des fins de diagnostic ou de traitement. Aujourd’hui, les dispositifs médicaux, notamment les appareils à rayons X et les tomodensitomètres, sont les sources artificielles de rayonnements ionisants les plus courantes.
Exposition aux rayonnements ionisants
Les personnes peuvent être exposées aux rayonnements ionisants dans différentes circonstances, à leur domicile ou dans des lieux publics (exposition générale), sur leur lieu de travail (exposition professionnelle) ou dans un cadre médical (exposition médicale).
L'exposition aux rayonnements peut se produire par des voies internes ou externes.
L'exposition interne aux rayonnements ionisants se produit lorsque des radionucléides sont inhalés, ingérés ou pénètrent dans la circulation sanguine (par exemple, par injection ou à travers des plaies). L'exposition interne cesse lorsque les radionucléides sont éliminés de l'organisme, soit spontanément (par les déchets par exemple), soit suite à un traitement.
Une exposition externe peut se produire lorsque des matières radioactives en suspension dans l'air (telles que de la poussière, un liquide ou un aérosol) se déposent sur la peau ou les vêtements. Ce type de matière radioactive peut souvent être éliminé du corps en le lavant. L'exposition aux rayonnements ionisants peut également survenir à la suite d'un rayonnement provenant d'une source externe, telle que l'exposition à un rayonnement médical provenant de rayons X. Le rayonnement externe s'arrête lorsque la source de rayonnement est retirée ou lorsque la personne quitte le champ de rayonnement.
Aux fins de radioprotection, l’exposition aux rayonnements ionisants peut être classée en trois situations d’exposition : planifiée, existante et d’urgence. Les expositions planifiées résultent de l'introduction et de l'exploitation intentionnelles de sources de rayonnements à des fins spécifiques, telles que l'utilisation médicale des rayonnements pour diagnostiquer ou traiter des patients, ou l'utilisation de rayonnements dans l'industrie ou la recherche. L'exposition existante se produit lorsque le rayonnement est déjà présent et qu'une décision doit être prise pour le contrôler - par exemple, l'exposition au radon dans les habitations ou sur les lieux de travail ou l'exposition au rayonnement naturel de l'environnement. Les expositions d'urgence résultent d'événements inattendus nécessitant une réponse immédiate, tels que des accidents nucléaires ou des actes malveillants.
L'utilisation médicale des rayonnements représente 98 % des facteurs contribuant à la dose à la population provenant de toutes les sources anthropiques, et représente 20 % de l'exposition totale de la population. Chaque année dans le monde, plus de 4 200 millions d'examens radiologiques diagnostiques sont effectués, 40 millions d'interventions médicales nucléaires sont réalisées et 8,5 millions de traitements de radiothérapie sont administrés.
Effets sur la santé des rayonnements ionisants
Le type de dommages causés par les rayonnements aux tissus et/ou organes du corps humain dépend de la dose de rayonnement à laquelle il est exposé, ou de la dose absorbée, qui est mesurée dans une unité appelée gray (Gy). Les dommages susceptibles de résulter de la dose absorbée dépendent du type de rayonnement et de la sensibilité des différents tissus ou organes.
La dose efficace est utilisée pour mesurer les rayonnements ionisants en termes de leur potentiel nocif. Le sievert (Sv) est une unité de mesure de dose efficace qui prend en compte le type de rayonnement et le degré de sensibilité des tissus et organes. Il s’agit d’un moyen de mesurer les rayonnements ionisants en fonction de leur potentiel nocif. Outre la quantité de rayonnement (dose), un paramètre important est le débit de transmission de dose (débit de dose), qui s'exprime en microsieverts/heure (μSv/heure) ou en millisieverts/an (mSv/an).
Si les radiations dépassent certaines limites, elles peuvent altérer les fonctions des tissus et/ou des organes et entraîner des effets graves tels qu'une rougeur cutanée, une perte de cheveux, des brûlures causées par les radiations ou un syndrome aigu d'irradiation. Plus la quantité de dose et le débit de dose sont élevés, plus les effets deviennent graves. Par exemple, la dose seuil pour le syndrome d'irradiation aiguë est d'environ 1 Sv (1 000 mSv).
Si la dose de rayonnement est faible et/ou reçue sur une longue période (faible débit de dose), le risque est bien moindre car le dommage a plus de chances d'être réparé. Il existe toujours un risque d’effets à long terme tels qu’une obstruction oculaire ou un cancer, mais ils peuvent apparaître des années, voire des décennies plus tard. Des effets de ce type ne se produiront pas toujours, mais leur probabilité est proportionnelle à la dose de rayonnement. Ce risque est plus élevé pour les enfants et les adolescents car ils sont plus sensibles à l’exposition aux radiations que les adultes.
Des études épidémiologiques menées auprès de populations exposées aux rayonnements, telles que les survivants de la bombe atomique ou les patients traités par rayonnement, ont montré une augmentation significative du risque de cancer chez les personnes exposées à des doses supérieures à 100 mSv. Plus récemment, certaines études épidémiologiques chez des individus ayant subi une exposition médicale pendant l'enfance (TDM pédiatrique) ont indiqué que le risque de cancer pouvait être accru même à faibles doses (entre 50 et 100 mSv).
L'exposition aux rayonnements ionisants au stade prénatal peut entraîner des lésions cérébrales chez les fœtus après une exposition à une dose aiguë supérieure à 100 mSv entre la huitième et la quinzième semaine de grossesse et à 200 mSv entre la seizième et la vingt-cinquième semaine. de la grossesse. Avant la 8e semaine ou après la 25e semaine de grossesse, les études réalisées chez l’humain n’ont montré aucun risque de radiation sur le développement cérébral du fœtus. Des études épidémiologiques indiquent que le risque de cancer consécutif à une exposition fœtale aux rayonnements ne diffère pas des risques résultant d'une exposition aux rayonnements pendant la petite enfance.