Les effets biologiques de la radioactivité sur l'Homme

 

     Nous avons vu que lorqu'une centrale nécessite un démantèlement, elle comporte de nombreuses composantes radioactives. L'exposition de tout individu à l'émission de rayonnement de sources de radioactivité peut entraîner des impacts sur sa santé. 

 

 Différents modes d’exposition à  la radioactivité

L'exposition à une source radioactive peut se faire de différentes façons.  Trois facteurs permettent de caractériser la mode d’exposition d’une personne :

a.  L’Exposition est interne ou externe

Exposition externe : La source de radioactivité est située en dehors de l’organisme. Si elle n’est pas au contact de la peau, on parle d'irradiation de la personne. Inversement si elle est au contact de l’organisme, elle entraîne une contamination.


Exposition interne : Les sources de la radioactivité sont situées dans l’organisme. La plupart du temps, lorsqu’un individu est soumis à une exposition interne, c’est qu’il a inhalé des substances radioactives par respiration ou par l’alimentation. Cependant l’exposition interne peut se faire également  par pénétration transcutanée d'une contamination externe (par exemple en cas de blessure ou de plaie).

 

Modes d'expositions

 

b. L’Exposition  est globale ou partielle
Exposition globale : le corps entier de l’individu a été exposé de façon homogène.

Exposition partielle : l’exposition s’est portée principalement sur un ou plusieurs organes ou tissus.


c.L’Intervalle de temps sur lequel s’est écoulé l’exposition.
L'exposition peut en effet être brusque ou prolongée, avec toutes les nuances possibles.



Rayonnements ionisant, doses et énergie


   Les différents rayonnements radioactifs sont porteurs d’ énergie. On la mesure en électronvolt (eV). C’est  l’excès d’énergie qu’ils transfèrent à la matière vivante qui est à l’origine des différents effets radio induits.

Quelques petites précisions physiques pour définir un "rayonnement ionisant"
Effets sur l’atome
   Si on considère l’échelle atomique, l’arrivée d’un rayonnement peut être à l’origine de trois interactions différentes ; elles sont données par ordre décroissant d’énergie nécessaire :
a. la ionisation : si l’énergie transférée est supérieure à l’énergie de liaison de paire d’électrons de l’atome celui ci est ionisé : un  électron est arraché du nuage électronique.

ionisation d'un atome par un rayonnement gamma


b. l'excitation : sinon , l’atome peut-être excité : l’énergie fondamentale des électrons est tout de même augmentée de façon assez significative pour que leurs liaisons s’affaiblissent.


c. le transfert thermique : enfin, si l’énergie n’est pas assez importante pour exciter l’électron,  on parle d’un transfert thermique : l’énergie cinétique de l’atome augmente.  

   Est appelé rayonnement ionisant un rayonnement qui possède l’énergie suffisante pour transformer chimiquement les atomes ou les molécules alentours ; soit pour modifier le nuage électronique.( L’énergie de liaison moyenne entre deux électrons étant de 10 eV, un rayonnement est ionisant à partir de ce seuil.)

La particule alpha ionise le plus facilement car elle est relativement lourde.
Note : la particule alpha est la seule particule qui peut ioniser sans contact du fait de sa charge positive. Ainsi, sur son parcours, elle ionise des milliers voir plus de molécules.



 Doses et unités de mesure
Dose absorbée : Au niveau de l’organisme, on mesure la dose absorbée en Gray : il s’agit de la quantité d’énergie apportée par le rayonnement à la matière absorbée par unité de masse. 1 Gray correspond à 1 joule par kilogramme. La dose absorbée ne dépend pas du type de rayonnement.

Dose équivalente : Prend en compte l’effet des différents rayonnements pour les mettre sur un seuil d’équivalence. En effet, une même dose absorbée de rayonnement alpha aura plus d’ effets que des rayonnement bêta. On la mesure en sievert (Sv) : c’est la somme des doses absorbées multipliée par un facteur de pondération du rayonnement.
     Facteur de pondération rayonnement alpha : 20
     Facteur de pondération rayonnement bêta et gamma : 1

Dose efficace : utilisée en biologie, c’est l’unité qui nous intéresse le plus. Elle prend en compte le tissu atteint car dans l’organisme, toutes les cellules ne présentent pas la même radiosensibilité.  Elle permet ainsi de comparer les effets d’irradiations différentes.
Mesurée elle aussi en sievert, c’est la dose équivalente multipliée par un facteur de pondération du tissu concerné.

    Le schéma ci-dessous illustre la distinction entre becquerel, gray et sievert. Un jeune garçon lance des pierres sur son camarade. Le becquerel serait l'unité de mesure du nombre de pierre envoyé par seconde, le gray celle du nombre de pierre qui percutent le camarade (plus précisemment l'énergie qu'elles lui transfèrent) et enfin le sievert permettrait de mesurer l'impact des pierres sur le garçon.



Illustration des unité de mesures

Débit de dose : dose reçue par unité de temps : Gy/s ou Sv/s

    Il ne faut pas oublier que nous sommes soumis à une irradiation naturelle permanente, si bien qu’en France, la dose individuelle moyenne due à l’irradiation naturelle est de 2,4 mSv/an.

 

Les Effets aux différentes échelles

    Les effets de la radioactivité peuvent être étudiés aux différentes échelles de phénotypes : l'échelle moléculaire, cellulaire, tissulaire et macroscopique.


1. Effets à l'échelle moléculaire

    La molécule irradiée libère son excès d’énergie par rejet de photons de fluorescence ou par rupture de liaisons chimiques. Dans ce dernier cas, sa structure et donc son fonctionnement sont modifiés : on parle de lésions (radiolésions).
Elle se décompose alors en deux radicaux libres : ce sont de petites molécules qui possèdent un électron non appareillé sur leur couche externe. Ils sont très réactifs.


Toute molécule de l’organisme peut être touchée par des lésions. Deux molécules provoquent des lésions particulièrement importantes :

       a. les lésions de la molécule d’eau H20 :

Elles sont à prendre en compte à cause l' abondance de cette molécule dans l’organisme (elle représente 70% du corps humain).  Sa ionisation conduit à une radiolyse. Les deux éléments radicalaires formés sont H et OH.  

 

 

Très instables et réactifs, ils interagissent avec les molécules alentour et leur transfert ainsi indirectement une part de l’énergie excédentaire apportée par le rayonnement.


Les conséquences de la radiolyse de l’eau dépendront par la suite de différents facteurs comme
-la présence d’O2 qui en réagissant avec H conduit a la formation d’eau oxygénée H2O2 très toxique pour la cellule.
-la présence de molécules organiques : elles peuvent entraîner un grand nombre de réactions comme la formation d’eau oxygénée, de radicaux peroxyde, de tetroxydes. Ces deux derniers sont des oxydants puissants qui altèrent les lipides des membranes des cellules et les acides aminés notamment les cystéines.

     En permanence dans la cellule des réactions produisent des radicaux libres similaires à ceux créer par les rayonnements ionisants. Il ont une fonction immunitaire par exemple. Il existe des enzymes dont la fonction est d’inactiver ces composé extrèmement toxiques (peroxydase, catalase, superoxyde dismutase).
Ces enzymes peuvent ainsi inactiver les radicaux libres formés par rayonnement ionisants. Cependant elles seront impuissantes s’ils sont trop nombreux.


       b. Les lésions de la molécule d’ADN  :

II a une fonction centrale dans la cellule : les effets de la radioactivité sur l’organisme sont principalement dus aux modifications que subit l’ADN.


Il subit des lésions soit par effet :
-direct : le rayonnement à atteint la molécule
-indirect : du à la radiolyse de l’eau.

       Conséquences possibles :
-Rupture des chaînes : les liaisons hydrogène entre les bases complémentaires sont rompues : modification des structures des bases azotées ou des sucres :
-Rupture d’un ou deux brins
-Formation de liaisons intra ou inter chaîne
-Formation de liaisons entre l’ADN et une protéine.
Parmi toutes ces lésions, seules les cassures double brin sont spécifiques au rayonnements ionisants.


Illustration de mécanismes enzymatiques de réparation de l'ADN

    Heureusement L’ADN qui subit en moyenne chacun jour 150 000 cassures simples brins est capable de se réparer par des mécanismes enzymatiques très  fiables. Des enzymes spécifiques sont codées par des gènes de réparation.
Une proténine, la P53 est codée par un gène du chromosome 17. Elle rend possible ces réparations en bloquant momentanément la division cellulaire au moment de l'interphase.

 

 

 

 

Voici quelques exemples de mécanismes de réparation de l'ADN :

Mécanismes de réparation de l'ADN

 

 

 

Si l'ADN a subit une cassure simple brin, la réparation se fait par dans un premier temps l'excision de la lésion. Puis, l'ADN est reconstitué en complémentarité avec  l'autre brin utilisé comme matrice.


Si l'ADN a subit une cassure double brin, la méthode de réparation s'appelle un crosing over. C'est le chromosome homologue qui est utilisé comme matrice our chaqu brin.  

 

 

 

 

 

 

 

Les lésions peuvent cependant être mal réparées, notamment les cassures doubles brins ou impossibles à réparer car trop nombreuses ou trop importantes. Elles conduisent donc à une mutation de l’ADN.

 


 

 

2_ Effets à échelle cellulaire


   Au niveau de la cellule : une irradiation peut avoir pour conséquence :
a. la survie normale de la cellule : la dose absorbée était faible et les lésions ont pu être réparées


b. la mort de la cellule : elle est causée par des lésions irréparables au niveaux d’organites ou du structures vitales pour la cellule, notamment des mutations au niveau de l’ADN :

  • Si la dose absorbée était assez importante, la mort cellulaire peut être immédiate après l’irradiation.
  • Si la dose était faible : la mort sera différée. Les lésions qui ont suivis sont peu nombreuse et sont alors mal réparées.  Soit, la cellule perd sa capacité de division et mourra à la suite d’une ou quelques mitoses. Le temps de survie de la cellule dépend alors de sa vitesse de renouvellement : les neurones qui se renouvellent peu sont par exemple très résistants.
  • Un autre processus de protection a été mis en évidence au début du siècle : si la cellule a été trop fortement lésée, elle peut programmer sa propre mort : c’est l’apoptose. Elle est commandée par la protéine P53 vu précédemment qui joue ainsi deux rôles.


c. la survie d’une cellule mutée : la cellule a subit des mutations de l’ADN mais elle garde sa capacité  de division et elles sont trop faibles pour qu’elle recourt a l’apoptose. Si les lésions chromosomiques ont atteints des cellules somatiques, elle peuvent conduire à des effets cancéreux. Si elles ont atteint des cellules germinales, ces mutations peuvent devenir héréditaires et se transmettre à toutes les cellules de la descendance.

Schéma Bilan

Schéma Bilan des conséquences des rayonnements ionisants à échelles moléculaire et cellulaire

 

 

 

Note : Les effets aléatoire et les effets déterministes sont les appellations des effets de la radioactivité à l'échelle de l'organisme. Nous allons les aborder plus loin.

Ainsi, la radiosensibilité d’une cellule est :
-Proportionnelle à sa capacité de division : plus une cellule se divise,plus son matériel génétique est répliqué.
-Inversement proportionnelles à son degré de différentiation : les cellules indifférenciées (totipotentes) sont les plus radiosensibles.
-Varie selon le cycle cellulaire : l’étape la plus radiosensible est la mitose.

Schéma du cycle cellulaire :

Cycle cellulaire

 

Les facteurs de pondération de la dose efficace (cf plus haut la partie "doses et unité de mesure") concernant les organes sont révélateurs des cellules les plus radiosensibles :

 

Facteurs de pondération des organes


Organe ou tissu Facteur de pondération
Gonades 0,20
Moelle osseuse 0,12
Colon 0,12
Estomac 0,12
Poumon 0,12
Vessie 0,05
Sein 0,05
Oesophage 0,05
Thyroïde 0,05
Foie 0,05
Peau 0,01
Surface de l'os 0,01
Autre 0,05



-La radiosensibilité varie également selon la distribution de la dose dans le temps : si la dose est fractionnée ou que son débit est diminué, la cellule y est moins radiosensible.
    En effet, comme l’organisme possède des processus pour réparer les éventuelles lésions, les effets d’une irradiation seront très différents si l’irradiation est brève ou si elle st prolongée. Dans le cas d’une irradiation brutale ; l’organisme ne peut réparer la quantité de lésion trop importante d’un coup : la radioactivité à des effets graves. Si la dose est différée dans le temps, la radioactivité peut être mieux tolérée : l’organisme a le temps de réparer  les lésions.


 

 


3_Effets à échelle tissulaire


     Les effets au niveau tissulaires n’apparaissent que lorqu’un nombre suffisant de cellules a été détruit : il existe donc une dose seuil aux effets tissulaires. Cette dose dépend du type de tissu. Au dela de ce seuil, les effets augmentent.
Sans surprise, les tissus les plus radiosensibles sont par exemple les tissus hématopoiétiques (qui produisent les cellules sanguines : moelle osseuse…), les gonades et les poumons.
Les moins radiosensibles sont le tissu nerveux adulte et les muscles.

4. Effets à échelle macroscopique


     Ainsi à l’échelle de l’organisme, une exposition à une source radioactive peut avoir des effets très divers qui vont dépendre de différents facteurs.
Nous rappelons rapidement ces différents facteurs de variation des effets ionisants et de leur gravité :
-La Nature du rayonnement
-La Dose absorbée
-Le Mode d’exposition
-Le Taux d’absorption/la vitesse d’absorption du tissu
-La Radiosensibilité du tissu concerné.  

Les enfants sont particulièrement radiosensibles en raison du phénomène de croissance durant lequel le mécanisme de division cellulaire est intense.

On distingue deux grands types d’effets à l'échelle de l'organisme :

 


a. Des effets déterministes

    Ils sont non aléatoires et apparaissent systématiquement à partir d’une valeur seuil de dose qui varie de 0,2 a 0,3 Gy : à partir de cette dose, la nécrose d’un nombre trop important de cellules est faite pour espérer l’organisme puisse les renouveler.

  • Caractéristiques de ces effets :   

-Période de latence (période séparant le moment de l’exposition de l’apparition de l’effet) courte  (entre 1h et 1 mois après l’irradiation excepté la cataracte de l’œil)

-Croissants en gravité avec l’augmentation de la dose
-Différents selon que l’exposition est globale ou partielle
-Différents si l’irradiation est aigue (une dose) ou chronique (dose reçue dans le temps)
-Décris de manière détaillée au niveau symptomatique


  • Irradiation globale
Description symptomatique d'une exposition globale aigue aux différentes doses
Dose absorbée (en Gy)
Description symptomatique
0,3 à 1

-chute discète du nombre de lymphocytes

-nausées, vomissements, céphalées parfois

1 à 2

-épilation provisoire

-nausées, vomissements, céphalées dans les 6 heures

-Syndrome hématopoiétique :Le renouvellement des lymphocytes, des globules blancs et des plaquettes est altérée dans la moelle épinière. Leur nombre chute surtout en ce qui concerne les lymphocytes.

La baisse du nombre de plaquettes, cellules assurant la coagulation sanguine, entraîne des hémorragies.

2 à 5,5

La dose létale est à 4 Gy : 5o% des individus meurent à cette doses d'hémorragies et d'infections

-chute continue du nombre de lymphocytes qui passe à 50% du taux initial

-nausées vomissements, céphalées dans les 2h

-asthénie intense : c'est une grande fatigue de l'organisme.

5,5 à 7,5

La mort est certaine, sauf en cas de greffe de moelle.

S'ajoute au symptômes précédents un syndrome gastro intestinal : les cellules des muqueuses intestinales à fort renouvellement sont atteintes. Vomissements, diarrhées et hémorragies digestives.

7,5 à 10
Atteinte des poumons
10 à 15

-troubles neurologiques : oedème cérébral (excès de liquide dans le cerveau)

-syndrôme cardiaque

-réactions cutanées


    Ainsi dans le cas d'une irradiation globale on parle de trois syndromes principaux : un syndrome hématopoïétqiue, le plus précoce, puis un syndrome gastro-intestinal, et enfin un syndrome neuro-vasculaire.

 

  • Irradiation partielle
Description symptomatique d'une irradiation partielle de la peau
Dose absobée (en Gy) Description symptomatique
4 à 5 Dépilation provisoire
4 à 8 Érythème : rougeur au niveau de la peau. Elle est due à la réaction de défense immunitaire de l'organisme,qu'on appelle inflammation, qui pour apporter des subtances de défense procède à une vasodilatation des capillaires.
5 à 12 Épidermite sèche : inflammation de l'épiderme, couche la plus superficielle de la peau
12 à 20 Épidermite exsudative : du liquide séreux (liquide sanguin décarrassé de cellules et de liquide de coalgulation : notamment plasma..) quitte les vaisseaux à cause de lésions vasculaires
au delà de 20 Nécrose tissulaire

Composition de la peau

Cliquez sur l'image pour quelques informations à propos de l'anatomie de la peau

 

 

Description symptomatique d'une irradiation des testicules
Dose absorbée (en Gy) Description symptomatique
dès 0,2 stérilité provisoire due à une hypospermie
4 à 5 stérilité définitive



      

Description symptomatique d'une irradiation des ovaires
Dose absorbée (en Gy) Description symptomatique
dès 3 Gy Stérilité provisoire
au delà de 7 Gy Stérilité définitive

 

Description symptomatique d'une irradiation de l'oeil et plus particulièrement du cristallin la partie la plus radiosensible
Dose absorbée (en Gy) Description symptomatique
inférieure à 2 Parfois une cataracte apparait au bout de 5 ans. C'est une opacification du cristallin qui peut provoquer une perte de la vue.
5 à 10

-Cataracte au bout de un ab-n

-conjonctivites (inflammation de la conjonctive)

-kératite (inflammation de la cornée

Constitution de l'oeil
Cliquez sur l'image pour quelques informations à propos de l'anatomie de l'oeil
 

 

 

 

La Thyroïde.
Bien que les glandes endocrines soient assez résistantes à une irradiation, la thyroide est l’exception.
Les effets peuvent aussi être retardés avec l’apparition d’une hypothyroïdie (production insuffisante d’hormones thyroïdiennes dans l’organisme) au bout de 10 à 15 ans.

 

 

  • Cas particulier : des effets tératogènes

    Lorsqu’une femme enceinte est irradiée, des effets radio induits atteignent l’embryon. Ces effets varient en fonction du stade de développement du fœtus.
 -En période de pré implantation entre le 1er et le 9e jour, les cellules sont totipotentes. Si la dose est très importante, les quelques cellules composant le fœtus meurent : il y avortement, qui passe inaperçu. Cependant, il suffit qu’une seule cellule survive pour que l’embryon reprenne son développement.

    -Pendant l’embryogenèse : entre le 9e et le 60e jour, le fœtus est très radiosensible, notamment son système nerveux  central qui peut subir des malformations.
En effet on a constaté par exemple chez les enfants des survivantes des bombardements d’Hiroshima et de Nagasaki exposés pendant les premières semaines de grossesse des retards mentaux.
De plus, depuis plusieurs années, on observe que beaucoup ont eut tendance à imputer à l’accident de Tchernobyl certaines malformations congénitales observées dans les populations ukrainiennes et biélorusses. Néanmoins, il n’existe actuellement pas de données scientifiques qui nous permettent de l'affirmer.

     -Pendant le stade fœtal, entre le la 8e et la 15e semaine, le risque de malformation diminue mais l’irradiation peut entraîner des effets cancérogènes  qui se révèleront après la naissance. Ainsi, si la dose efficace est supérieure a 200 msV , une interruption de la grossesse est envisagée.

 

 

b. Des effets stochastiques
    Ce sont des effets aléatoires qui, contrairement aux effets déterministes, sont indépendants de la dose reçue. Ils sont le résultat de mutations non létales (mortelles) de la molécules d’ADN. Ainsi même une dose peu importante peut consuire à des mutations ayant des conséquences dramatiques. Leur manifestation est tardive, en général plusieurs années après l’exposition : on parle d'effets différés.

   Par contre  la probabilité d’apparition de ses effets augmente avec la dose, mais pas leur gravité. En d'autres termes, le pourcentage de sujets exposés chez qui on observe ce type d'effet est plus important avec de fortes doses.

    Les effets stochastiques sont des deux types :

  • les effets cancérogènes : des mutations de l’ADN sont apparues dans des cellules somatiques. La cellule mutée s'est divisée de façon importante selon, sa nature où l’influence de son environnement

Les symptômes ne sont pas clairement décris. Il n’existe pas de marqueurs biologiques permettant de distinguer un cancer radio induit d’un cancer non radio induit.

Cependant, la fréquence de cancer est la plus importante pour :
-les leucémies : cancer de la moelle osseuse
-les cancers du poumons : suite à la mort de nombreuses cellules pulmonaires, les cellules survivantes se multiplient ce qui favorise le clonage de la cellule mutée.
-les cancers thyroïdiens : surtout observé chez les enfants : le thyroïde sécrète les hormones de croissances.
-les cancers osseux


  •   Les effets héréditaires, les mutations d’un gène d’une cellule germinale est apparue : elle se transmet à la descendance.  Cependant, ces effets n’ont été mis en évidence que par la théorie et lors de certaines expérientations animales. Aucune augmentation statistique significative d’effet héréditaire n’a été encore mis en évidence chez l’être humain.



 

La relation dose effet et la controverse des faibles doses

    À partir d’études épidémiologiques réalisées sur les populations victimes des explosions nucléaires Hiroshima et de Nagasaki, une relation a pu être établie entre la dose absorbée et la probabilité d’apparition d’effets cancérogènes. C’’est une relation linéaire. (la courbe est une droite)
Note : l’épidémiologie est une discipline médicale qui étudie les facteurs d’une pathologie :  la fréquence d’apparition, évalue la gravité…


Résultats des études épidémiologiques Hiroshima et Nagazaki.

   Une cohorte de 120 321 survivants des bombardements d’Hiroshima et de Nagasaki été placée sous observation sur une longue période, de 1950 à 1986. . Ils ont été soumis en moyenne à une dose de 240 mSv et l’âge moyen était de 29 ans. Le nombre de déces par excès est obtenu par comparaison avec une population témoin .

7578 personnes sont mortes de cancers alors que le nombre de décès attendus pour une population de même taille est de 7244. L'excédent de 334 personnes, auquel il faut ajouter 87 leucémies, est trop significatif pour être dû à des fluctuations statistiques.

 

   Excédent de décès par cancers

Excédents de décès par cancers (en orange) par rapport à leur fréquence chez une population témoin (en violet) par tranches d'âge

 

 

 

 

 

 

 

 

Excédents de décès pas leucémies

   Excédent de décès par leucémies, par tranches d'âge

 

 

 

 

 

 

 

 

Ces excédents restent cependant faibles face aux 7244 décès de la population témoin et des 240 000 "morts sur le coup" des explosions. L'augmentation sur 40 ans des cancers mortels est de 4,6 % par rapport aux causes naturelles.

 

 

Courbe relation dose effets à partir d'éudes épidémiologiques sur les populations d'Hiroshima et Nagasaki

 

 

Mais l’incertitude demeure quant aux effets des faibles doses pour lesquelles les études épidémiologiques d'Hiroshima et Nagasaki ne donnent pas de résultats. Cette situation donne lieu à une polémique.

Généralement les scientifiques sont d'accord pour admettre l'extrapolation linéaire de la courbe dose/effet jusqu'à des dose de 200 mSv voir 100 mSv, mais pour les doses inférieures, la question reste un mystère encore irrésolu.

Différentes études sont réalisées, les études in vitro et les études animales, diffcilement extrapolables à l’être humain, et les étude épidémiologiques, qui présenteraient les résultats à la plus grande fiabilité.

Mais réaliser des études épidémiologiques pour se baser sur des statistiques serait difficile. En effet on chercherait à montrer que pour des individus exposés à des rayonnements ionisants, la fréquence d’apparition de cancer serait plus importante que pour des individus non exposés. Or, cela suppose une étude sur un échantillon de personne de très grande taille pour pouvoir distinguer les cancers radio induits des cancers non radio induits.
En effet, sur une population témoin de 1000 personnes, 200 seront atteints d’un cancer. Seuls 14 de ces cancers sont d’origine inconnue. On estime que pour une dose de 0,5 Sv, le nombre de cancers excédentaires du auxrayonnements ne dépassera pas les 25 : on reste dans le même ordre de grandeur ce qui est tout juste !
 Ainsi il faudrait par exemple suivre 10 à 30 ans une population de 1000 personnes soumise a un rayonnement connu pour une dose de 500 mSv, ou bien de 3 millions pour des doses de 10 mSv.


    Actuellement dans la nécessité d’extrapoler la courbe modélisant la relation dose/effets,  a été retenu par prudence parmi les diverses propositions le modèle linéaire sans seuil. Il suppose que  :
-l’effet est proportionnel à la dose :   effet=k.(dose)
-le risque zéro n’existe pas.

 

Modèle linéaire sans seuil admis

 


    Néanmoins, ce modèle reste  fortement discuté dans le monde scientifique où d’autres modèles de courbes ont été proposés à partir de différents travaux.
-le modèle à seuil : En dessous d’un certains seuil de dose, la radioactivité n’aurait aucun effet du fait des capacité de réparation de l’ADN, de l’action des enzymes..
Certains parlent même d’un effet d’hormesis : l’exposition à de tres faibles doses quotidiennes entraînerait un effet adaptatif de l’organisme qui pourrait mieux se protéger en cas de forte irradiation. Cette hypothèse est vérifiée par des études au niveau cellulaire, mais pas à l’échelle de l’organisme.

-une relation quadratique linéaire : fortement envisagée à partir de l’étude de la cellule.

 

Différents modèles de relations faible dose/effet
 Différents modèles de relation faibles doses/effets proposés

 

 

c. des effets psychologiques

    La radiophobie se constate très souvent chez des gens vivant à proximité de source radioactive.
Enfin, un syndrome post-traumatique apparaît chez les victimes d’accidents nucléaires tels que Hiroshima : de l’anxiété et de la dépression.


5. Les comportements des radionucléides de la centrale à l’arrêt par exposition interne


    Dans l’organisme, la circulation d’un radionucléide ne s’effectue pas au hasard. En effet le corps est incapable de faire la différence entre une particule radioactive et une particule non radioactive. Ainsi, les radionucléides seront traités selon leurs aptitudes chimiques et confondus avec les espèces de structures atomiques proches : ils se concentreront et se fixeront comme eux dans une zone précise de l’organisme.

    Par exemple, le césium est confondu avec le potassium et se fixe sur les cellules musculaires. Ou bien encore le strontium est confondus avec le calcium et se fixe sur les tissus osseux.

    L’irradiation dans l’organisme continue jusqu’à ce que l’isotope radioactif soit rejeté à l’extérieur du corps (par les urines, la sueur…), ou bien jusqu’à ce qu’il se soit stabilisé.
On distingue ainsi pour chaque radionucléide une période biologique différente de la période radioactive : c’est la période  au bout de laquelle la moitié du radionucléide est rejeté a l’extérieur de l’organisme.

   En cas d’ingestion, on appelle facteur de transfert digestif symbolisé par f1 la capacité du radionucléide  de passer de l’intestin vers le sang. Plus ce facteur est important, plus le radionucléide aura de chance de se fixer dans une zone particulière de l’organisme.


Radionucléide Émission Période biologique Facteur de transfert digestif Organes cibles
Uranium 238 Alpha, Gamma 100 jours 1 Squelette, rein
Plutonium 139 Alpha 10 ans minimum 5,10 Foie, squelette, gonade
Iode 131 Bêta 8 jours (courte période radiaoctive)
Thyroïde. Provoque des cancers
Iode 129 Bêta 80 jours 1 Thyroïde
Césium 137 Bêta, Gamma 100 jours
Masses musculaires
Césium 135 Bêta, Gamma entre 2 et 110 jours 1 Homogène
Technétium 99 Bêta 1,6 jour O,5 Thyroïde
Strontium 90 Bêta, Gamma 2500 jours
Squelette. risque de cancer des os



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