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Effets des rayonnements ionisants

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Les différents types de rayonnements ionisants

Les rayonnements ionisants revêtent des formes différentes, selon la source qui les produit. Sauf dans le cas des particules des accélérateurs, leurs caractéristiques sont les suivantes :

  • Le rayonnement alpha : formé de particules massives (des noyaux d'hélium), il ne parcourt que quelques centimètres dans l'air et peut être arrêté par une feuille de papier.
  • Le rayonnement beta : formé d'électrons négatifs ou positifs, il parcourt quelques mètres dans l'airet peut être stoppé par une paroi de bois ou de verre.
  • Le rayonnement neutronique : formé de neutrons, il est stoppé par des matériaux peu denses et riches en hydrogène comme l'eau ou le polyéthylène.
  • Le rayonnement X : formé de photons, des écrans de plomb sont nécessaires pour l'arrêter.
  • Le rayonnement gamma : formé de photons, mais plus énergétiques que les X, il parcourt plusieurs centaines de mètres dans l'air ; des écrans épais de plomb ou de béton sont nécessaires pour l'arrêter.

 

Le mécanisme de l'ionisation

Les rayonnements sont qualifiés de " ionisants " quand leur énergie est suffisante pour créer des " ions " dans la matière qu'ils traversent, en ajoutant ou en arrachant un électron à une molécule, ou encore en coupant la molécule en deux. Ces ionisations peuvent détruire ou modifier les molécules des cellules de l'organisme.
L'effet du rayonnement dépend de la nature de ce rayonnement et de la dose reçue ; il ne dépend pas du caractère naturel ou artificiel de la source qui émet le rayonnement.

 

Quels effets sur la santé ?

Tout dépend des dommages subis par les cellules irradiées.

Si les dommages causés à une cellule ne peuvent pas être réparés par ses mécanismes internes de défense, ils conduisent à la mort cellulaire, et ainsi, à une atteinte des tissus et organes.
Selon les tissus touchés, cette atteinte se traduit par exemple par des brûlures de la peau (un effet identifié l'année même de la découverte des rayonnements en 1895), une stérilité temporaire, des atteintes du système nerveux central, du système digestif ou du système de production des globules blancs. Quand les tissus ne sont pas trop atteints, ces effets sont réversibles et les zones touchées peuvent guérir.
Cependant, dans le cas des très fortes irradiations, un trop grand nombre de cellules sont détruites, entraînant la destruction des tissus ou organes irradiés. Les brûlures peuvent alors nécessiter l'amputation d'un membre ; les atteintes des systèmes vitaux peuvent conduire au décès de la victime.
Dans le cas particulier d'un fœtus exposé in utero, une irradiation sévère peut causer la perte de l'embryon ou occasionner des malformations.
Ces effets sont généralement appelés " déterministes " puisque le niveau de dose détermine la gravité des effets (on les qualifie aussi, abusivement, d'immédiats).

Si les dommages causés à la cellule irradiée sont faibles ou sont bien réparés par ses mécanismes de défense, elle peut survivre et se reproduire.
Cependant son matériel génétique peut avoir été atteint, si les molécules endommagées font partie de celles qui composent l'ADN. De telles mutations sont à l'origine de cancers et de leucémies susceptibles de survenir des années après l'exposition. Elles peuvent aussi conduire à des malformations dans la descendance, lorsqu'elles concernent des cellules intervenant dans la reproduction (ovocytes, spermatozoïdes, etc.).
Ces effets apparaissent généralement àplus long terme pour des doses plus faibles que les précédentes ; surtout, leur probabilité d'apparition dépend de la dose de rayonnement reçue. C'est pourquoi ils sont souvent qualifiés de stochastiques (ou aléatoires) : le niveau de dose joue sur leur probabilité d'apparition et non sur leur gravité.