Effets biologiques des rayonnements

De façon générale, on appelle « rayonnement » l’énergie émise par une source. Citons à titre d’exemple la chaleur ou la lumière du Soleil, les micro-ondes d’un four, les rayons X d’un tube radiogène et les rayons gamma des éléments radioactifs.

Le rayonnement ionisant dégage suffisamment d’énergie pour arracher des électrons en orbite autour des atomes. Les atomes ainsi chargés électriquement sont dits ionisés.

Ce rayonnement émet assez d’énergie pour transformer ou ioniser la matière en la dotant d’une charge électrique. Puisque les cellules des organismes vivants sont également constituées de matière, elles peuvent être ionisées. Les rayons cosmiques, les rayons X, les rayons gamma, les particules alpha et les particules bêta sont des formes de rayonnement ionisant. Ce rayonnement peut provenir de sources naturelles, comme le Soleil, ou de sources artificielles, comme un appareil radiologique. Le risque de surexposition de la population générale aux rayonnements ionisants est minime, mais il est plus élevé dans certains milieux de travail, notamment les hôpitaux, les laboratoires de recherche et les régions où le rayonnement naturel est élevé. L’effet du rayonnement ionisant sur le corps humain ou sur tout autre organisme vivant dépend de trois choses:

  1. la quantité de rayonnement ionisant absorbé et le nombre d’expositions.
  2. le type de rayonnement ionisant absorbé.
  3. le type et le nombre de cellules touchées.

La quantité de rayonnement que reçoit l’organisme est un facteur extrêmement important pour déterminer son effet biologique. Les risques pour la santé sont directement proportionnels à la quantité de rayonnement ionisant et au nombre d’expositions si les doses sont élevées. Les Canadiens reçoivent en moyenne environ 2,7  millisieverts (mSv ) de rayonnement ionisant par an à la fois de sources naturelles et artificielles, mais une seule tomographie suffit pour multiplier cette dose par dix (27 mSv). La dose létale se situe autour de 5 sieverts (Sv). Ainsi, à raison de 2,7 mSv par an, il vous faudrait vivre plus de 1 800 ans ou jusqu’en l’an 3807 pour recevoir une dose équivalente dans votre environnement. En outre, pour être mortelle, cette dose doit être donnée en une seule fois.

Le type de rayonnement absorbé est un facteur à prendre en compte lorsqu’on détermine l’effet biologique du rayonnement ionisant sur l’organisme. Chaque type de rayonnement ionisant possède ses propres caractéristiques. Les particules alpha sont plutôt grosses et transportent une double charge positive, de sorte qu’elles ne peuvent parcourir qu’une une courte distance et ne pénètrent pas très profondément dans les tissus. Toutefois, comme elles concentrent leur énergie sur un volume plus petit (peut-être quelques cellules si elles pénètrent dans le corps), ces particules causent davantage de lésions aux cellules touchées. Les particules bêta sont plus petites et ne portent qu’une charge négative. Elles pénètrent plus profondément dans le corps et causent des lésions à un plus grand nombre de cellules, mais leur effet sur chacune est moindre. Quant aux rayons gamma et aux rayons X, ils sont dépourvus de masse, car il s’agit d’énergie pure. Ces rayonnements très pénétrants peuvent facilement traverser complètement votre corps, mais ils interagissent alors avec de nombreux atomes. Tant les rayons X que les rayons gamma diffusent leur énergie sur un volume plus important, ce qui provoque moins de lésions par collision. Naturellement, à un niveau d’exposition très élevé, ils peuvent provoquer d’importantes lésions aux tissus. En raison de leur capacité pénétrante, ces rayons peuvent facilement atteindre les organes internes et les os et c’est pourquoi il est possible d’utiliser des doses plus importantes pour s’attaquer aux cellules cancéreuses.

Le type et le nombre de cellules touchées constituent aussi un facteur important. Certains organes et cellules du corps sont plus sensibles que d’autres aux rayonnements ionisants. Les cellules qui se divisent rapidement comme celles de la moelle osseuse, de l’estomac, de l’intestin, des organes reproducteurs masculins et féminins ou des fœtus en développement sont plus sensibles aux rayonnements ionisants que les cellules de la peau, des reins ou du foie. Les enfants et les jeunes adolescents y sont également davantage sensibles, car leur corps est en pleine croissance. Les effets biologiques des rayonnements ionisants sont bien connus. L’industrie nucléaire est sous étroite surveillance et elle fait l’objet d’inspections régulières pour assurer la conformité aux procédures et aux règlements de sûreté afin de protéger les travailleurs de l’industrie nucléaire, de même que la population générale et l’environnement.

Sources :

Organisation mondiale de la santé.(2014).What is Ionizing Radiation? www.who.int/ionizing_radiation/about/what_is_ir/en/index.html.