Base delaradioprotection

Gei003 Editions 1981851

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• Publié par: hdi2010
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ÉLÉMENTS DE RADIOPROTECTION    Base de la radioprotection4 par D. DUGRILLON 1S ommaire 1 - EFFETS DES RADIATIONS IONISANTES ......................................... 2 2 - BASE DE LA RADIOPROTECTION ..................................................... 6 Justification de l'activité............................................................................... 6 Optimisation de la radioprotection............................................................... 8 Limitation des doses d'exposition .............................................................. 10 3 - CAMARI ................................................................................................... 13 Annexe 1 : Contrôles non destructifs ............................................................. 15 Annexe 2 : Sources de rayonnements ionisants : déclarations obligatoires .............................................................. 20 Annexe 3 : Arrêté du 25 juin 1987 modifié par l'arrêté du 24 décembre 1988 instituant un certificat d'aptitude à manipuler les appareils de radioscopie et de radiographie industrielles (CAMARI) 23 2BASE DE LA RADIOPROTECTION par D. DUGRILLON Les radiations ionisantes sont des rayonnements soit électro- magnétiques (photons X, γ ou cosmiques) soit corpusculaires (particules α, β ou neutrons) capables de déterminer directe- ment ou indirectement la formation d'ions (atomes ou molé- cules de charge électrique non nulle) lors de leur passage à travers la matière. Les rayonnements ionisants ne sont hélas pas perçus par nos sens et il s'écoule toujours un certain temps de réaction entre le moment de l'exposition (ou irradiation) et celui de l'appari- tion des troubles physiologiques. C'est ce qui les rend particu- lièrement dangereux. 3 - EFFETS1 DES RADIATIONS IONISANTES En traversant la matière quelle qu'elle soit, les rayonnements ionisants heurtent les molécules et les atomes constituant celle- ci. Au cours de ces chocs, ils arrachent un ou plusieurs électrons au cortège électro- nique périphérique entourant le noyau cen- tral de l'atome, il y a ionisation de la matière (figure 1). Par cet effet ionisant, les radiations ioni- santes agissent, en lui cédant de l'énergie, ion négatifion positif sur le tissu vivant au niveau des molécules, (électron) notamment celles d'acide désoxyribonu- cléique ou ADN (qui sont, entre autres, un Figure 1 : Phénomène d'ionisation vecteur de la génétique), qui forment les cellules (Voir encadré). Les effets qui en résultent affectent : - soit les cellules qui composent le corps, c'est-à-dire le soma : ce sont les effets somatiques qui se traduisent sous forme d'altérations de l'organisme de l'individu irradié. Les effets somatiques dus aux rayonnements ionisants présentent à la fois un caractère polymorphique (grande variété des formes biologiques qui peuvent concerner tous les organes et toutes les fonctions du corps) et un caractère non spécifique, c'est-à-dire que la variété des effets somatiques peut être provoquée par d'autres causes (produits chimiques, tabac par exemple). Le tableau 1 résume l'apparition des effets somatiques précoces en fonction de la dose reçue en une seule fois. - soit celles qui sont destinées à la reproduction, c'est-à-dire le germe : ce sont les effets génétiques dont les lésions ne se manifesteront, par action mutagène que dans la descendance de l'individu irradié. 4● ■ ● ● ● ■ ● LES PHÉNOMÈNES ÉLÉMENTAIRES Événements physiques initiaux : Il s'agit principalement de collisions entre les radiations ionisantes et les électrons des atomes constituant la matière vivante. Selon l'énergie communiquée à l'électron, l'atome ou la molécule à laquelle ce dernier appartient subit, soit une ionisation (éjection de l'électron) soit une excitation (changement de couche de l'électron), soit acquiert un supplément d'énergie thermique (oscillation 15autour de la couche d'origine). La phase d'ionisation est très brève (de l'ordre de 10- s). Étape physico-chimique : Les événements physiques induits par le passage d'une radiation ionisante engendrent la formation de radicaux libres. Nota : Un radical libre (noté ) est un composé chimique très actif comprenant au moins un électron célibataire (noté e-). Ces radicaux libres résultent pour une grande part d'une action des radiations sur l'eau qui est le constituant fondamental de la matière vivante. La radiolyse de l'eau aboutit à la formation de radicaux oxydants (OH ) et réducteurs (H ) 6d'une durée de vie extrêmement brève (de l'ordre de 10- s). Les radicaux libres ainsi formés (H et OH ) agissent à leur tour sur d'autres molécules, initiant ainsi une cascade de réactions pouvant toucher les molécules d'importance biologique, notamment celles d'ADN (acide désoxyribonucléique). Tableau 1 : RELATION DOSE - EFFETS DES RAYONNEMENTS Effets Dose minimale en Sieverts des radiations ionisantes < 0,25 0,25 1 2 4 10 Aucun effet apparent X Modification de la formule Xsanguine Apparitions du mal des rayons : Xmalaises, nausées, vomissements Érythème, fièvre, agitation X Dose létale 50 % X Décès certain X - soit celles de l'embryon ou du fœtus au cours de la grossesse : ce sont les effets tératogènes dont la malformation la plus courante et la plus grave est la microcéphalie. Les effets tératogènes constituent un cas particulier des effets somatiques (puisque le corps est en formation) et doivent être distingués des lésions d'origine génétique. Nota : Les effets mutagènes et tératogènes peuvent être provoqués par des agents physiques (dont les radiations ionisantes), des agents chimiques (benzène, insec- ticides, solvants, etc.) et des agents infectieux (rubéole, herpès, hépatite virale, etc.). 5▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ■ ▼ ■ ▼ ▼ Les études entreprises depuis plusieurs décennies sur les effets biologiques des rayonnements ionisants ont conduit à mettre en évidence des : Effets non stochastiques ou non aléatoires : Un effet biologique est dit non aléatoire ou déterministe lorsque son apparition est systématique pour une dose seuil suffisante et que le degré de gravité est une fonction croissante de la dose. Ces effets surviennent de façon précoce, après l'exposition à une dose seuil suffisante (figure 2). En pratique, la dose seuil couramment admise est égale à 1 sievert (100 rems). Des recommandations de la Commission internationale de protection radiologi- que (CIPR) fixent les limites de dose individuelle de telle sorte que la dose totale reçue pendant la durée de la vie professionnelle ne dépassent pas 1 Sv. Probabilité d'apparition Gravité % 100 Sv Sv 0 0 Seuil DoseSeuil Dose a - Probabilité d'apparition b - Gravité Figure 2 : Apparition d'un effet non aléatoire Effets aléatoires ou stochastiques : Un effet biologique est dit aléatoire lorsque sa fréquence d'apparition statistique sur un grand nombre d'individus présente un caractère de probabilité qui est également une fonction croissante de la dose. Le caractère aléatoire est indépendant de la notion de seuil (figure 3). La gravité est indépendante de l'exposition aux radiations ionisantes ; ces effets sont tardifs (de 2 à 15 ans pour une leucémie) et ne sont pas spécifiques (aucune différence avec des lésions qui apparaissent spontanément). Probabilité d'apparition Gravité % Sv Sv Zone d'incertitude Dose cumulée Dose sur l'apparition a - Probabilité d'apparition b - Gravité Figure 3 : Apparition d'un effet stochastique 6● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● Le plus souvent (notamment en radiocancérogénèse) l'évolution du processus se trouve favorisée par des agents "promoteurs" d'origine chimique, physique ou physiologique. En 1977, la CIPR a donc été amenée à adopter dans ses recommandations n° 26, cette nouvelle classification : Tableau 2 : CLASSIFICATION DES EFFETS BIOLOGIQUES DES RAYONNEMENTS IONISANTS EFFETS SOMATIQUES EFFETS GÉNÉTIQUES Affections cutanées : Cancers : Mutations concernant la . épilation . bronchopulmonaire descendance . érythème . du sein . dermites . sarcome osseux . de la thyroïde (adénome) Affections oculaires : . blépharites Leucémies . cataractes . conjonctivites Mutations sur l'individu . kératite irradié Affections sanguines : . anémie . leucopémie . syndrome hémorragique . thrombopémie Atrophie Atteinte de la fertilité Lésions chroniques des muqueuses Nécroses osseuses EFFETS SYSTÉMATIQUES EFFETS STOCHASTIQUES 72 - BASE DE LA RADIOPROTECTION L'objectif de la radioprotection (se reporter à l'encadré) est double : - prévenir tout effet pathologique non aléatoire des rayonnements ionisants, - limiter à un niveau considéré comme acceptable tant pour chaque individu que pour la société le détriment éventuel que pourrait occasionner l'existence d'effets aléatoires à faible dose. Pour atteindre cet objectif, la CIPR (Commission internationale de protection ra- diologique) a recommandé un programme de limitation des doses basé sur trois principes : justification, optimisation et limitation (JOL). LA RADIOPROTECTION EST L'ENSEMBLE DES MESURES DESTINÉES : - A RÉALISER LA PROTECTION SANITAIRE DE LA POPULATION CONTRE LES RADIATIONS IONISANTES, - ET A ASSURER LE RESPECT DES NORMES DE BASE. JUSTIFICATION DE L'ACTIVITÉ La justification de l'activité ou des pratiques utilisant les rayonnements ionisants entraîne l'exposition. Il faut, pour être acceptable, que toute exposition d'un ou plusieurs individus produise un bénéfice net positif soit pour cet ou ces individus (cas de l'exposition médicale), soit pour la Société (utilité du processus mis en œuvre). C'est ainsi qu'on été interdits en France : -la commercialisation de jouets contenant des substances radioactives qu'elles soient naturelles ou artificielles ; - la fabrication de paratonnerres contenant une petite source radioactive (radium 226 ou américium 241 par exemple) qui, par rapport aux autres types de paratonnerre, n'apporte aucun avantage significatif. Cependant, l'utilisation des erparatonnerres qui ont été installés avant le 1 janvier 1987 reste autorisée ; - l'emploi de batteries nucléaires (cas des bat