Bases et principes de la radioprotection

Les grands types d’exposition du public, patients et professionnels

Les grandeurs, unités et indicateurs de dose

ressources documentaires

• Site IRSN dont un document

« Rayonnements ionisants et santé » de 16 pages ici

• Site SFRP société française de radioprotection

• Nombreuses vidéos de cours de radioprotection sur

youtube ResALoR, Réseau Alsace-Lorraine de Radioprotection

Introduction

I/ LES MODES D'IRRADIATION et les rayonnements

IRRADIATION EXTERNE

IRRADIATION EXTERNE

CONTAMINATION INTERNE

CONTAMINATION INTERNE

CONTAMINATION EXTERNE

CONTAMINATION EXTERNE

ORGANISME PROFOND COUCHE CORNEE

COUCHE BASALE EPIDERME

a

b

X, g , n

b

a

b

a

IRRADIATION

EXTERNE

CONTAMINATION

EXTERNE

CONTAMINATION INTERNE

3 modes d’exposition

DANGER RELATIF DES DIVERS RAYONNEMENTS SELON LES

MODALITES D’IRRADIATION

EMISSIONS

MODALITES

D’IRRADIATION

ALPHA BETA GAMMA NEUTRONS

EXPOSITION

EXTERNE0 0 +++ +++

CONTAMINATION

EXTERNE0 +++ +++ 0

CONTAMINATION

INTERNE+++ ++ ++ 0

Protection/ rayonnements ionisants

• α : peu d’utilisation médicale, pas d’écran à envisager (mais port de gants)

• β : utilisation en médecine nucléaire et radiothérapie externe pour tumeurs superficielles (peut ioniser jusqu’à 1 cm dans les tissus et 7 m dans l’air)

• X en radiologie, scanner, radiothérapie

Et γ en médecine nucléaire et curiethérapie

Protection avec effet photo-électrique par écran à Z et densité élevés

• Rayonnements neutroniques, émis par radiothérapie à haute énergie, Non stoppés par écran plombés => paraffine (H) ou bore dans les parois

Sources d’irradiation en France

II/ Exposition du public : l’irradiation naturelle

http://www.futura-sciences.com/magazines/maison/infos/dossiers/d/maison-radioactivite-maison-1907/

a) Irradiation naturelle externe

1 mSv/an

Le radon, gaz radioactif d'origine naturelle, représente le tiers de l'exposition moyenne de la population française aux rayonnements ionisants. Il est présent partout à la surface de la planète à des concentrations variables selon les régions.

Repère : Becquerel par mètre cube (Bq/m3) : 1 Bq correspond à une désintégration par seconde. Le Bq/m3 (ou Bq.m-3) est l’unité de mesure de la concentration en radon dans l’air.

Le radon peut s’accumuler dans les espaces clos, notamment dans les maisons. Les moyens pour diminuer les concentrations en radon dans les maisons sont simples : • aérer et ventiler les bâtiments, les sous-sols et les vides sanitaires, • améliorer l’étanchéité des murs et des planchers.

Illinois

à Paris 0,4 mSv / an en Bretagne de 1,8 à 3,5 mSv / an dans le Massif Central (Lodève) 70 mSv / an (ponctuellement)

b) Exposition interne • radionucléides présents dans le corps humain

• due à l’ingestion d’aliments en contenant naturellement.

• principalement potassium 40 (40K) :

le corps humain (70 kg) contient 145g de potassium dont 0,012% est du 40K, ce qui correspond à une activité de 4428 Bq et à une dose efficace de 0,2mSv / an. (équivalent à quelques radiographies des poumons)

• À noter également la présence de Carbone 14 (14C) avec une activité de 3.500 Bq.

Au total, l’activité moyenne de l’organisme est donc d’environ 8000 Bq.

Le becquerel (Bq) mesure la radioactivité. 1 Bq = désintégration d'un atome radioactif par seconde.

individuelle est égale à 0,24 mSv par an en France.

III/ Expositions médicales du patient

Cas de l’ Exposition du travailleur

IV/ Grandeurs et unités

L’unité de mesure en radioprotection est le sievert “Sv”

• Le Sievert introduit la notion de “risque biologique”

• Pour passer du Gy au Sv on fait intervenir :

- Un facteur de pondération lié à la qualité du rayonnement - Un facteur de pondération lié à la nature du tissu irradié

La dose absorbée (D)

– C’est l’énergie transmise à l’unité de masse

– unité purement physique, n’exprime pas d’incidence biologique

– S’exprime en Gy (1 Gy = 1 Joule/Kg)

La dose equivalente (Ht)

Etre irradié par 1 Gy de gamma ou 1 Gy de alpha n’est pas la

même chose!

Il faut un facteur de pondération radiologique ,pour tenir compte du type de rayonnement (Wr)

Ht = D x Wr (s’exprime en Sievert)

Les facteurs de pondération pour les rayonnements

La dose efficace (E)

Irradier un pied et irradier la moëlle n’est pas la même chose!

Il faut un facteur de pondération tissulaire (Wt) pour tenir compte de la radiosensibilité des différents tissus irradiés:

E = Ht x Wt (s’exprime toujours en Sievert)

La dose efficace (E)

• Grandeur propre à la radioprotection

• Utile pour comparer le risque pour des irradiations hétérogènes ou de natures différentes

• Possibilité d’additionner les E d’examens différents

IV/ Les lois de la radioprotection

• Justification

• Optimisation

• Limitation

Justification • Le modèle linéaire sans seuil implique que tout exposition aux

rayonnements ionisants entraîne un risque (effets aléatoires ou stochastiques)

• Donc, pour chaque exposition:

Le bénéfice doit dépasser le risque

Optimisation • Lorsque l’exposition est justifiée, il faut maintenir les

doses aussi basses que raisonnablement possible

• principe ALARA : As Low As Reasonably Achievable.

Toute exposition aux radiations doit être maintenue au niveau le plus bas qu’il est possible d’atteindre,

exemple d’une radiographie: la dose ne doit pas etre trop basse sinon l’examen serait initerprétable

• Comment optimiser? contrôle qualité equipements

bonne pratiques…

Limitation • Il y a des limites de dose, établies par la loi, qu’il ne faut pas

dépasser.

• Ces limites changent selon qu’il s’agisse d’un travailleur “exposé” ou du public

• Lorsque l’exposition est à finalité médicale, le principe de limitation des doses ne s’applique pas pour les patients : seuls sont pris en compte les principes de justification et d’optimisation.

Travailleur Public

Dose efficace 20 mSv/an 1 mSv/an

Révisions

Définition et caractéristiques des effets déterministes

Mort cellulaire en grand nombre

Effets aléatoires ou stochastiques Cancers radio-induits (leucémies)