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Risques sanitaires liés aux irradiations.


Risques sanitaires liés aux irradiations. Radioprotection
La radioactivité est un phénomène naturel lié à la structure de la matière. Certains atomes sont instables et émettent des rayonnements. Il peut s’agir de : substances radioactives naturelles (uranium, radon…), substances radioactives artificielles (plutonium…).
Ces atomes instables (radioéléments) se transforment spontanément en perdant de l’énergie, et
reviennent ainsi progressivement à un état stable. Ils émettent alors des particules, dont le flux
constitue un rayonnement porteur d’énergie, spécifique du radioélément qui l’émet. Ces rayonnements sont dits ionisants car, par leur interaction avec la matière, ils peuvent l’ioniser. Le pouvoir d’ionisation d’un rayonnement dépend de sa nature (alpha, bêta, gamma, X, neutronique) et des énergies de chacune des émissions.
Généralement, un radioélément émet plusieurs types de rayonnements à la fois (alpha, bêta, gamma, X, neutronique).
Les différents types de rayonnements ionisants et leurs caractéristiques
Rayonnement alpha ne parcourt que quelques centimetres dans l’air, arrêté par la couche cornée de la peau ou une feuille de papier
Rayonnement bêta parcourt quelques mètres dans l’air, arrêté par une feuille d’aluminium ou par des matériaux de faible poids atomique (plexiglas, etc.), ne pénètre pas en profondeur dans l’organisme (pour une source située dans son environnement extérieur)
Rayonnement Gamma Pénétration importante, traverse les vêtements et le corps
- arrêté ou atténué par des écrans protecteurs (épaisseurs de béton, d’acier ou de plomb)
Rayonnement X de Pénétration importante, traverse les vêtements et le corps
- arrêté ou atténué par des écrans protecteurs (épaisseurs de béton, d’acier ou de plomb)
Rayonnement neutronique Pénétration importante, traverse les vêtements et le corps arrêté par des écrans de paraffine
On parle de « rayonnement primaire », si rayonnement émis spontanément par une source radioactive. L’expression « rayonnement secondaire » est utilisée s’il s’agit de rayonnements par interactions de rayonnements primaires avec la matière. Par exemple : rayonnement X secondaire, diffusé ou réfléchi par les obstacles (murs, sols ou plafonds) ; rayonnement secondaire lors de l’interaction de neutrons avec la matière (provoquant l’émission secondaire de rayonnements alpha, bêta, gamma X ou de neutrons).
L’activité diminue avec le temps, spécifique à chaque radioélément. Période radio-active : temps au bout duquel le nombre de noyaux instables dans un échantillon radioactif aura décru de moitié (demi-vie) = 8 jours pour l’iode 131, 5737 ans pour le carbone 14 et > 4 milliards d’année pour l’uranium 238.
Becquerel (nombre de désintégrations / seconde), gray (énergie absorbée par unité de masse. Dose (Gy) = Energie (Joule) / Masse (kg)) et sievert (Dose absorbée x facteur de pondération radiologique) (Bq, Gy, Sv).
Le facteur de pondération radiologique (Wr) dépend du type de rayonnement et de leur « nocivité », il vaut 1 pour les rayons X, gamma et bêta, vaut 20 pour les rayons alpha, et est variable pour les neutrons (en fonction de leur énergie). En effet, à dose absorbée égale, les effets biologiques dépendent de la nature des rayonnements
La dose équivalente est dite « engagée » quand elle résulte de l’incorporation dans l’organisme de radioéléments (inhalation de substances radioactives lors d’un incident en centrale nucléaire par exemple) jusqu’à l’élimination complète de ceux-ci, soit par élimination biologique, soir par décroissance physique.
- Dose efficace (E) : quantifiée également en Sievert (Sv). Elle représente la somme des doses
équivalentes pondérées délivrées aux différents tissus et organes du corps. La pondération
correspond à l’application d’un facteur de pondération tissulaire (Wt) à la dose équivalente pour chaque organe. Cette notion permet l’évaluation d’une dose corps entier.
L’exposition aux rayonnements ionisants peut se faire selon trois modes :
- externe sans contact cutané (« irradiation ») : la source du rayonnement est extérieure à
l’organisme. La source radioactive est située à distance de l’organisme (exposition globale ou
localisée). L’irradiation est dans ce cas en rapport avec le pouvoir de pénétration dans le corps des divers rayonnements émis par la source.
- externe par contact cutané (contamination externe) : il y a dépôt sur la peau de corps
radioactifs. Le contact cutané avec un radioélément peut induire une exposition interne par pénétration du radioélément à travers la peau (altération cutanée, plaie, ou plus rarement à travers une peau saine).
- interne (« contamination interne ») : les substances radioactives ont pénétré dans l’organisme soit par inhalation (gaz, aérosols), par ingestion, par voie oculaire ou par voie percutanée (altération cutanée, plaie). Après pénétration dans l’organisme, l’exposition interne de l’organisme se poursuit tant que la substance radioactive n’aura pas été éliminée
et que celle-ci continuera d’émettre.
Le mode d’exposition a une influence directe sur la nature et l’importance des effets sur
l’organisme. Une exposition interne aux rayonnements bêta est plus nocive qu’une exposition
externe. NB la majorité des expositions d’origine professionnelle sont externes.
L’exposition reçue par l’organisme dépend alors de :
- la nature du rayonnement (activité et nature du radioélément)
- la distance à la source : plus l’organisme est éloigné de la source d’exposition, moins la dose
absorbée sera forte (varie en fonction inverse du carré de la distance)
- la durée d’exposition
- l’épaisseur et la composition des écrans éventuels.
Les secteurs d’activité utilisant des rayonnements ionisants sont :
- le secteur médical (radiothérapie, radiodiagnostic, médecine nucléaire…),
- l’industrie nucléaire (extraction, fabrication, utilisation et retraitement du combustible, stockage et traitement des déchets…),
- presque tous les secteurs industriels (contrôle par radiographie de soudure ou d’étanchéité, jauges et traceurs, désinfection ou stérilisation par irradiation, conservation des aliments, chimie sous rayonnement, détection de masses métalliques dans les aéroports…).
- certains laboratoires de recherche et d’analyse.
Effets biologiques d’une exposition
- Ionisation des molécules (radiolyse), modifiant leurs propriétés chimiques. Les constituants
chimiques de la cellule vivante ne peuvent plus alors jouer leur rôle.
- altération de l’ADN, en particulier ruptures simples brins et doubles brins. Un système de
réparation enzymatique dans la cellule permet de réparer rapidement les lésions de premier type (ruptures simples brins). Dans les autres cas, la réparation peut être incomplète. Ces lésions d’ADN, mal réparées, peuvent, empêcher la reproduction cellulaire ou entraîner la mort de la cellule. Cette mortalité cellulaire est liée à l’importance de l’irradiation : le nombre de cellules tuées est proportionnel à la dose reçue.
Une réparation incomplète peut entraîner des effets à long terme (cancers).
L’importance et la nature des lésions cellulaires, pour une même dose d’exposition, dépend de : mode d’exposition (externe ou interne) ; nature des rayonnements ; débit de la dose reçue (une même dose reçue en peu de temps est bien plus nocive que si elle est étalée dans le temps) ; facteurs chimiques ou physiques influant sur la sensibilité cellulaire (température,
présence de certaines substances chimiques telles que l’oxygène) ; type des cellules exposées : les cellules qui ont un potentiel de multiplication important telles les cellules de la moelle osseuse ou germinales sont très radiosensibles.
Les effets des rayonnements sont de 2 types :
- court terme, dits déterministes : liés directement aux lésions cellulaires et apparaissant à partir d’un certain seuil d’irradiation. Les tissus les plus sensibles sont les tissus reproducteurs, l’hématopoïèse, la peau. Une irradiation locale cutanée peut entraîner, selon les doses, un érythème, ulcération ou nécrose. Si irradiation globale du corps humain, le pronostic vital est lié à l’importance de l’atteinte des tissus les plus radiosensibles (moelle osseuse, tube digestif). Pour des rayonnements gamma ou X, à partir de 4,5 Grays (Gy), la moitié des accidents par irradiation, en l’absence de traitement, sont mortels.
- les effets à long terme et aléatoires (ou stochastiques) : cancers et anomalies génétiques. Le délai de survenue de la maladie est long : de 5 ans pour les leucémies, jusqu’à 50 ans pour les
autres cancers, pas de seuil inférieur pour les effets aléatoires, donc toujours risque carcinologique
Sensibilité de l’embryon et du foetus durant toute la grossesse, à des degrés très variables. Le dommage principal est le retard mental, risque négligeable si dose reçue < 0.1 Gy ou 100 milliSievert (mSv).
Les affections par exposition professionnelle aux rayonnements ionisants sont couvertes par les tableaux des maladies professionnelles n° 6 (régime général de la Sécurité sociale)
et n° 20 (régime agricole).
Quatre grands principes régissent la prévention : évaluation du risque, qu’on cherche à éliminer, sinon mesures de protections collectives et en dernier ressort, protection individuelle.
En radioprotection, comme ailleurs il faut intégrer la sécurité le plus en amont possible, avec tous les aspects (organisationnels, opérationnels, chimiques, ionisants…).
La radioprotection est basée sur trois idées maîtresses : justification : l’utilisation de rayonnements ionisants doit apporter un bénéfice par rapport au risque radiologique ; optimisation : maintenir les expositions ou les probabilités d’exposition aussi basses que
raisonnablement possible, compte tenu des impératifs techniques et économiques, limitation des doses individuelles, respectant les valeurs limites réglementaires, basée sur 2 principes : exclure les effets déterministes, en maintenant les doses < seuils connus (protection absolue) ; réduire les effets stochastiques pour lesquels il n’existe pas de seuil.
Les points de prévention sont : Signalisation du risque ambiant par repérage rigoureux des zones à risque d’exposition (zone contrôlée, surveillée selon l’intensité d’exposition) ; conditions d’accès aux zones réglementées (formation, suivi dosimétrique…), confinement des matières radioactives (éviter toute dispersion dans les locaux de travail et dans l’environnement) ; assainissement et traitement de l’atmosphère des locaux de travail ; limitation de l’exposition aux rayonnements ionisants provenant de sources radioactives (matières, émission commandée) : utilisation de collimateurs ou d’écrans, travail à distance, exposition directe évitée, délimitation de zones, organisation du travail de façon à réduire les doses le plus possible, interventions de durée limitée, suivi dosimétrique des personnes exposées avec respect des valeurs limites d’exposition réglementaires
- Classement du personnel : l’employeur, après avis du médecin du travail, classe le personnel selon son exposition professionnelle aux rayonnements ionisants = aide à la détermination des conditions de surveillance radiologique et médicale. Désignation d’une personne compétente en radioprotection ; Information et formation des personnes susceptibles d’être exposées ; Surveillance médicale des personnes exposées
Réglementation stricte pour la protection des personnes contre les dangers des rayonnements ionisants : protection des travailleurs (y compris les travailleurs non salariés), protection du public et de l’environnement, protection des patients, protection des personnels des unités d’intervention d’urgence.
Tous les travailleurs exposés sont informés des effets des rayonnements ionisants sur la santé, dont les effets néfastes sur l’embryon, pour sensibiliser les femmes à la nécessité de déclarer précocement leur grossesse. L’exposition de l’enfant à naître doit être la plus faible possible. Dans tous les cas, < 1 milliSievert (mSv) pour la période située entre la déclaration de grossesse et l’accouchement. NB : les femmes allaitant ne peuvent pas être maintenues à un poste à risque de contamination interne.
http://www.inrs.fr/risques/rayonnements-ionisants/conduite-a-tenir-cas-incident-ouaccident.html
http://www.irsn.fr/FR/expertise/rapports_expertise/Documents/radioprotection/IRSN_guide_etude_poste_travail_V4-102015.pdf



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