Introduction : Irradiations

| Radioactivité | Phénomène naturel lié à la structure de la matière, tous les corps (gaz, liquides, solides) sont composés d’atomes, certains de ces atomes sont instables et émettent des rayonnements, il peut s’agir de : substances radioactives naturelles (uranium, radon ...) ou artificielles (plutonium ...) Différentes étapes :

Atomes instables (radioéléments) se transforment spontanément en perdant de l’énergie, ainsi : → Reviennent ainsi progressivement à un état stable → Émettent alors des particules
Flux de ces particules constitue un rayonnement porteur d’énergie, spécifique du radioélément qui l’émet
Rayonnements sont dits ionisants car, par leur interaction avec la matière, ils peuvent l’ioniser : → Ioniser = enlève un ou plusieurs électrons aux atomes des molécules de la matière qu’elle traverse → Pouvoir d’ionisation d’un rayonnement dépend de : ° Nature du rayonnement (alpha, bêta, gamma, X, neutronique) ° Énergies de chacune des émissions | | --- | --- | | Rayonnement primaire, secondaire | - Rayonnement primaire = rayonnement émis spontanément par une source radioactive

Rayonnement secondaire = rayonnement résultant d’interactions de rayonnements primaires avec la matière, ex. : → 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 α, ß, γ, X ou de neutrons) | | Activité | Activité (spécifique à chaque radioélément) = émission de rayonnements par une substance radioactive, diminue avec le temps | | Période radio-active | Temps au bout duquel le nombre de noyaux instables dans un échantillon radioactif aura décru de moitié :
La période radioactive est spécifique à chaque radioélément (ex. 8 jours pour l’iode 131, 5737 ans pour le carbone 14, 4 milliards d’année pour l’uranium 238)
Il faut donc du temps (souvent très longtemps) pour que l’activité d’un radioélément cesse (retour définitif à un état stable) | | Photons | Photons = « grains » d’énergie sans masse, se déplaçant à la vitesse de la lumière et transportés par une onde électromagnétique, on distingue :
Photons gamma : ****produits lors de la désintégration d’atomes radioactifs naturels ou artificiels, cobalt (Co60), iridium (Ir192), césium (Cs137)
Photons X : produits lors des interactions électrons-matière En radiothérapie, il s’agit de photons produits par des tubes à rayons X ou par des accélérateurs linéaires à usage médical À énergie égale, photons gamma ou X ont des propriétés biologiques identiques : seuls leurs modes de production les distinguent | | Électrons | Particules élémentaires de matière chargée négativement Masse d’un électron est environ 2000x plus petite que celle des particules constituant le noyau de l’atome (neutrons et protons) En radiothérapie, on utilise essentiellement des électrons produits par les accélérateurs linéaires (dans une gamme d’énergie allant de 4 à 32 MeV). |
Différents types de rayonnements ionisants
Grandeurs et Unités
Exposition aux rayonnements ionisants : modes d’exposition, facteurs, secteurs d’activité concernés

Effets sur la santé

Effets biologiques d’une exposition aux rayonnements ionisants

Conséquences sur la santé d’une exposition aux rayonnements ionisants

Il existe 2 types d’effets sur la santé :

	Stochastiques (synonymes : probabiliste/aléatoire, hypothèse d’absence de seuil)	Déterministes
Délai ?	À long terme
(ex. délai de survenue des leucémies de 5 ans, jusqu’à 50ans pour les autres cancers)	À court terme
Seuil ?	Il n’a pas été possible de mettre en évidence l’existence d’un seuil pour les effets aléatoires, on considère donc que toute dose, aussi faible soit-elle, peut entraîner un risque accru de cancer
→ mais le risque augmente avec la dose même en l’absence de dose seuil	Apparition à partir d’une « dose-seuil » (variable selon l’organe ou le tissu), à partir de ce seuil, d’être d’autant plus sévères que la dose est élevée
Effets ?	- Effets carcinogènes, risque très faible de cancer secondaire après radiothérapie :

 → Paraît lié à : Étendue de l’irradiation, Thérapeutiques associées (chimiothérapie)

Effets génétiques, ils restent très théoriques dans un contexte de radiothérapie : → Doses reçues aux gonades sont souvent faibles (car se situent à distance) → Risque pris en compte seulement si on prévoit une irradiation thérapeutique des gonades (dose > 0,5-1 Gy, restant inférieure aux doses entraînant une castration) | Liés aux lésions cellulaires, à traduction clinique immédiate ou différée :
Effets ****précoces ****(transitoires et réversibles) : dans les < 6 premiers mois
Effets tardifs ****(le plus souvent définitifs) : survenant après > 6 mois

Pour rayonnements 𝛾 ou X, à partir de 4,5 Gy ☠️ : 50% des accidents par irradiation sont mortels en l’absence de traitement |

Effets secondaires déterministes selon l’organe touché

Focus : Irradiation et Grossesse

Prévention des risques d’exposition

Radioprotection est basée sur 3 idées maîtresses :

Justification	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 (principe ALARA « as low as reasonably achievable »)
Limitation	Limitation des doses individuelles, respectant les valeurs limites réglementaires, basée sur 2 principes :

Exclure les effets déterministes, en maintenant les doses inférieures aux seuils connus (protection absolue)
Réduire les effets stochastiques pour lesquels il n’existe pas de seuil |
Mesures de prévention en milieu professionnel (rang C)

Radiothérapie oncologique

Différents types de radiothérapie
Facteurs influençant l'effet des radiations