1. Rayonnements ionisants, leurs types, nature et propriétés fondamentales.
2. Rayonnements ionisants, leurs caractéristiques, qualités de base, unités de mesure. (2 en 1)
Pour meilleure perception le matériel ultérieur doit être complété
enfiler quelques concepts.
1. Les noyaux de tous les atomes d'un élément ont la même charge, c'est-à-dire qu'ils contiennent
zhat même nombre protons chargés positivement et divers co-
Le nombre de particules sans charge - neutrons.
2. La charge positive du noyau, due au nombre de protons, est égale à
pesé avec une charge négative d’électrons. L’atome est donc électriquement
neutre
3. Atomes du même élément avec la même charge, mais différents
nombre de neutrons sont appelés ISOTOPES.
4. Les isotopes du même élément ont le même produit chimique, mais différent
propriétés physiques personnelles.
5. Les isotopes (ou nucléides), selon leur stabilité, sont divisés en stables et
se désintégrer, c'est-à-dire radioactif.
6. Radioactivité - transformation spontanée des noyaux des atomes de certains éléments
effets sur autrui, accompagnés de l’émission de rayonnements ionisants
7. Les isotopes radioactifs se désintègrent à un certain rythme, mesuré
ma demi-vie, c'est-à-dire le moment où le numéro d'origine
les noyaux sont réduits de moitié. À partir de là, les isotopes radioactifs sont divisés en
de courte durée (la demi-vie est calculée à partir de fractions de seconde jusqu'à non-
combien de jours) et longue durée (avec une demi-vie de plusieurs mois)
siècles à milliards d’années).
8. La désintégration radioactive ne peut être arrêtée, accélérée ou ralentie par
en quelque sorte.
9. Le taux de transformations nucléaires est caractérisé par l'activité, c'est-à-dire nombre
désintégrations par unité de temps. L'unité d'activité est le becquerel
(Bq) - une transformation par seconde. Unité d'activité non système -
curie (Ci), 3,7 x 1010 fois supérieure au becquerel.
On distingue les types de transformations radioactives suivants : corpuscule-
polaire et onde.
Les corpusculaires comprennent :
1. Désintégration alpha. Caractéristique des éléments radioactifs naturels avec
de grands numéros de série et représente un flux de noyaux d'hélium,
portant une double charge positive. L'émission de particules alpha varie
l'énergie des noyaux du même type se produit en présence de différents
différents niveaux d'énergie. Dans ce cas, des noyaux excités apparaissent, qui
qui, passant à l'état fondamental, émettent des rayons gamma. Quand mutuelle
interaction des particules alpha avec la matière, leur énergie est dépensée en excitation
ionisation et ionisation des atomes du milieu.
Les particules alpha ont le plus haut degré ionisation - formation
60 000 paires d'ions le long du trajet de 1 cm d'air. D'abord la trajectoire des particules
gy, collision avec les noyaux), ce qui augmente la densité d'ionisation à la fin
chemins de particules.
Ayant une masse et une charge relativement importantes, les particules alpha
ont une capacité de pénétration insignifiante. Donc, pour une particule alpha
avec une énergie de 4 MeV, la longueur du trajet dans l'air est de 2,5 cm et le rayonnement biologique
Tissu de 0,03 mm d'épaisseur. La désintégration alpha entraîne une diminution du numéro d'ordre
une mesure de substance par deux unités et un nombre de masse par quatre unités.
Exemple : ----- +
Les particules alpha sont considérées comme des irradiateurs internes. Derrière-
bouclier : papier de soie, vêtements, papier d'aluminium.
2. Désintégration bêta électronique. Caractéristique à la fois naturelle et
éléments radioactifs artificiels. Le noyau émet un électron et
Dans ce cas, le noyau du nouvel élément disparaît avec un nombre de masse constant et avec
un grand numéro de série.
Exemple : ----- + ē
Lorsqu'un noyau émet un électron, cela s'accompagne de l'émission d'un neutrino
(1/2000 masse au repos d'un électron).
Lorsque des particules bêta sont émises, les noyaux des atomes peuvent être dans un état excité.
condition. Leur transition vers un état non excité s'accompagne d'une émission
le bruit des rayons gamma. La longueur du trajet d'une particule bêta dans l'air à 4 MeV 17
cm, et 60 paires d'ions sont formées.
3. Désintégration bêta des positons. Observé dans certains cancers artificiels
isotopes diactifs. La masse du noyau reste pratiquement inchangée et est d'environ
Le nombre est diminué de un.
4. K-capture d'un électron orbital par un noyau. Le noyau capture un électron de K-
coquille, dans ce cas un neutron sort du noyau et une caractéristique
Rayonnement X du ciel.
5. Le rayonnement neutronique est également classé comme rayonnement corpusculaire. Les neutrons ne sont pas
avoir une charge particules élémentaires de masse égale à 1. Selon
en fonction de leur énergie, on distingue les lentes (froid, thermique et suprathermique)
résonnant, intermédiaire, rapide, très rapide et ultra-rapide
neutrons. Le rayonnement neutronique a la durée de vie la plus courte : après 30 à 40 secondes.
car un neutron se désintègre en un électron et un proton. Pénétration
le flux de neutrons est comparable à celui du rayonnement gamma. Avec pénétration
exposition au rayonnement neutronique dans les tissus à une profondeur de 4 à 6 cm, un
Radioactivité diurne : les éléments stables deviennent radioactifs.
6. Fission spontanée des noyaux. Ce processus est observé dans les milieux radioactifs
éléments avec un grand numéro atomique lorsqu'ils sont capturés lentement par leurs noyaux
aucun électron. Les mêmes noyaux forment différentes paires de fragments avec des
nombre excessif de neutrons. Lors de la fission des noyaux, de l'énergie est libérée.
Si les neutrons sont réutilisés pour fissionner d'autres noyaux,
la réaction sera une réaction en chaîne.
En radiothérapie des tumeurs, des mésons pi sont utilisés - cha-
particules avec une charge négative et une masse 300 fois supérieure à la masse de l'électricité
trône. Les mésons Pi n'interagissent avec les noyaux atomiques qu'à la fin de leur trajet, là où
ils détruisent les noyaux des tissus irradiés.
Types de transformations par vagues.
1. Rayons gamma. C'est le flux ondes électromagnétiques longueur de 0,1 à 0,001
n.m. La vitesse de leur propagation est proche de la vitesse de la lumière. Pénétrant
leur capacité est élevée : ils peuvent pénétrer non seulement à travers le corps humain -
ka, mais aussi à travers des milieux plus denses. Dans les airs, la gamme gamma
les rayons atteignent plusieurs centaines de mètres. L'énergie quantique gamma est presque
10 000 fois supérieure à l’énergie d’un quantum de lumière visible.
2. Rayons X. Rayonnement électromagnétique, artificiellement semi-
attendu dans les tubes à rayons X. Lorsqu'une haute tension est appliquée à
cathode, des électrons en sortent et se déplacent à grande vitesse
s'accrocher à l'anticathode et heurter sa surface, faite de matériaux lourds
métal jaune. Un rayonnement de rayons X Bremsstrahlung apparaît, qui a
avec une grande capacité de pénétration.
Caractéristiques du rayonnement
1. Aucune source de rayonnement radioactif n’est identifiée par aucun or-
ganom de sentiments.
2. Le rayonnement radioactif est un facteur universel pour diverses sciences.
3. Les rayonnements radioactifs sont un facteur mondial. En cas de nucléaire
Lorsque le territoire d’un pays est pollué, d’autres pays reçoivent également des radiations.
4. Sous l’influence des rayonnements radioactifs, des caractéristiques spécifiques se développent dans l’organisme.
réactions physiques.
Qualités inhérentes aux éléments radioactifs
et rayonnements ionisants
1. Changer propriétés physiques.
2. Capacité d'ionisation environnement.
3. Capacité de pénétration.
4. Demi-vie.
5. Demi-vie.
6. Présence d'un organe critique, c'est-à-dire tissu, organe ou partie du corps, irradiation
qui peut causer le plus grand préjudice à la santé humaine ou à son
postérité.
3. Étapes de l'action des rayonnements ionisants sur le corps humain.
L'effet des rayonnements ionisants sur le corps
Perturbations directes directes dans les cellules et les tissus se produisant
suite à une irradiation, sont négligeables. Ainsi, par exemple, sous l'influence d'une radiation, vous
provoquant la mort d'un animal de laboratoire, la température de son corps augmente
ne s'élève que d'un centième de degré. Cependant, sous l'action de la ra-
rayonnement diactif dans le corps, il existe divers effets très graves
violations importantes qui doivent être traitées étape par étape.
1. Étape physico-chimique
Les phénomènes qui se produisent à ce stade sont appelés primaires ou
lanceurs. Ce sont eux qui déterminent toute la suite du développement du rayonnement
défaites.
Premièrement, les rayonnements ionisants interagissent avec l'eau, éliminant
ses molécules électrons. Des ions moléculaires porteurs de positif se forment
charges positives et négatives. Ce qu'on appelle la radiolyse de l'eau a lieu.
Н2О - ē → Н2О+
Н2О + ē → Н2О-
La molécule H2O peut être détruite : H et OH
Les hydroxyles peuvent se recombiner : OH
OH produit du peroxyde d'hydrogène H2O2
L'interaction de H2O2 et OH produit HO2 (hydroperoxyde) et H2O
Atomes et molécules ionisés et excités en 10 secondes -
les dys interagissent entre eux et avec divers systèmes moléculaires,
donnant naissance à des centres chimiquement actifs (radicaux libres, ions, ions-
radicaux, etc.). Durant cette même période, les liaisons dans les molécules peuvent être rompues dès que
en raison de l'interaction directe avec l'agent ionisant et grâce à
compte du transfert intra- et intermoléculaire de l’énergie d’excitation.
2. Étape biochimique
La perméabilité des membranes augmente, la diffusion commence à travers elles.
transférer des électrolytes, de l'eau, des enzymes dans des organites.
Radicaux résultant de l'interaction du rayonnement avec l'eau
interagir avec des molécules dissoutes de divers composés, donnant
le début des produits radicaux secondaires.
Développement ultérieur des dommages causés par les radiations aux structures moléculaires
se résume à des changements dans les protéines, les lipides, les glucides et les enzymes.
Dans les protéines se produit :
Changements de configuration dans la structure des protéines.
Agrégation de molécules due à la formation de liaisons disulfure
Rompre les liaisons peptidiques ou carbonées conduisant à la destruction des protéines
Diminution du taux de méthionine donneur de groupes sulfhydryle, trypto-
ventilateur, ce qui entraîne un fort ralentissement de la synthèse des protéines
Réduire la teneur en groupes sulfhydryle en raison de leur inactivation
Dommages au système de synthèse des acides nucléiques
En lipides :
Des peroxydes se forment Les acides gras, qui n'ont pas de fer-
agents pour leur destruction (l'effet de la peroxydase est insignifiant)
Les antioxydants sont inhibés
En glucides :
Les polysaccharides se décomposent en sucres simples
L'irradiation des sucres simples entraîne leur oxydation et leur décomposition en matières organiques.
acides nique et formaldéhyde
L'héparine perd ses propriétés anticoagulantes
L'acide hyaluronique perd sa capacité à se lier aux protéines
Les niveaux de glycogène diminuent
Les processus de glycolyse anaérobie sont perturbés
La teneur en glycogène des muscles et du foie diminue.
Dans le système enzymatique, la phosphorylation oxydative est perturbée et
l'activité d'un certain nombre d'enzymes change, des réactions chimiquement actives se développent
substances avec des structures biologiques différentes, dans lesquelles
il se produit à la fois une destruction et la formation de nouveaux, non typiques de l'irradiation.
organisme cible, composés.
Les étapes ultérieures du développement des radiolésions sont associées à une violation
métabolisme dans systèmes biologiques avec des modifications apportées aux
4. Stade biologique ou devenir de la cellule irradiée
Ainsi, l'effet du rayonnement est associé aux changements qui se produisent
à la fois dans les organites cellulaires et dans les relations entre eux.
Organites des cellules du corps les plus sensibles aux radiations
les mammifères sont le noyau et les mitochondries. Dommages à ces structures
se produisent à petites doses et dans la plupart des cas premières dates. Dans les noyaux de radiosensibilité
cellules du corps, les processus énergétiques sont inhibés, la fonction est altérée
membrane Il se forme des protéines qui ont perdu leur activité biologique normale.
activité. Mi-
tochondries. Ces changements se manifestent sous la forme d'un gonflement mitochondrial,
dommages à leurs membranes, forte inhibition de la phosphorylation oxydative.
La radiosensibilité des cellules dépend en grande partie de la vitesse
les processus métaboliques qui s'y produisent. Cellules caractérisées par
processus de biosynthèse intenses, haut niveau oxydé
la phosphorylation et le taux de croissance significatif, ont des effets plus puissants
radiosensibilité plus élevée que les cellules en phase stationnaire.
Les changements biologiquement les plus significatifs dans une cellule irradiée sont
Concepts d'ADN : cassures de brins d'ADN, modification chimique de la purine et
bases pyrimidiques, leur séparation de la chaîne d'ADN, destruction du phosphoester
liaisons dans la macromolécule, dommages au complexe membranaire d'ADN, destruction
Liaisons ADN-protéines et bien d’autres troubles.
Dans toutes les cellules en division, immédiatement après l'irradiation, le
toute activité mitotique (« blocage radiatif des mitoses »). Méta-violation
Les processus métaboliques dans la cellule entraînent une augmentation de la gravité des lésions moléculaires.
dégâts importants dans la cellule. Ce phénomène est appelé biologique
ème augmentation des dommages primaires causés par les radiations. Cependant, avec
Cela signifie que des processus de réparation se développent également dans la cellule, ce qui entraîne
est la restauration complète ou partielle des structures et des fonctions.
Les plus sensibles aux rayonnements ionisants sont :
tissu lymphatique, moelle osseuse des os plats, gonades, moins sensibles
noms : conjonctif, muscle, cartilage, os et tissu nerveux.
La mort cellulaire peut survenir aussi bien pendant la phase de reproduction, directement
directement associé au processus de division et à n’importe quelle phase du cycle cellulaire.
Les nouveau-nés sont plus sensibles aux rayonnements ionisants (en raison de
en raison de la forte activité mitotique des cellules), les personnes âgées (la capacité de
capacité des cellules à se régénérer) et les femmes enceintes. Sensibilité accrue à
rayonnements ionisants et introduction de certains composés chimiques
(ce qu'on appelle la radiosensibilisation).
L'effet biologique dépend :
Selon le type d'irradiation
De la dose absorbée
De la distribution de la dose dans le temps
En fonction des spécificités de l'organe irradié
L'irradiation la plus dangereuse des cryptes de l'intestin grêle, des testicules, des os
os plats du cerveau, zone abdominale et irradiation de tout le corps.
Les organismes unicellulaires sont environ 200 fois moins sensibles aux
exposition aux rayonnements que les organismes multicellulaires.
4. Sources naturelles et artificielles de rayonnements ionisants.
Les sources de rayonnements ionisants sont naturelles et artificielles.
origine naturelle.
Le rayonnement naturel est provoqué par :
1. Rayonnement cosmique (protons, particules alpha, lithium, noyaux de béryllium,
le carbone, l'oxygène et l'azote constituent le rayonnement cosmique primaire.
L'atmosphère terrestre absorbe le rayonnement cosmique primaire, puis forme
un rayonnement secondaire est généré, représenté par des protons, des neutrons,
électrons, mésons et photons).
2. Rayonnement des éléments radioactifs de la Terre (uranium, thorium, actinium, ra-
dium, radon, thoron), eau, air, matériaux de construction bâtiments résidentiels,
radon et carbone radioactif (C-14) présents dans les substances inhalées
3. Rayonnement des éléments radioactifs contenus dans le monde animal
et le corps humain (K-40, uranium -238, thorium -232 et radium -228 et 226).
Remarque : à partir du polonium (n°84) tous les éléments sont radioactifs
tive et capable de fission spontanée des noyaux lorsque leur noyau est capturé -
mi neutrons lents (radioactivité naturelle). Cependant, naturel
La radioactivité est également présente dans certains éléments légers (isotopes
rubidium, samarium, lanthane, rhénium).
5. Effets cliniques déterministes et stochastiques qui se produisent chez les humains lorsqu'ils sont exposés à des rayonnements ionisants.
Les réactions biologiques les plus importantes du corps humain à l'action
Les rayonnements ionisants sont divisés en deux types d'effets biologiques
1. Effets biologiques déterministes (déterminés de manière causale)
vous pour qui il existe une dose seuil d’action. En dessous du seuil de maladie
ne se manifeste pas, mais lorsqu'un certain seuil est atteint, des maladies apparaissent
ni directement proportionnel à la dose : brûlures par rayonnement, rayonnement
dermatite, cataracte radique, fièvre radique, infertilité radique, ano-
troubles du développement fœtal, maladie des radiations aiguë et chronique.
2. Les effets biologiques stochastiques (probabilistes) n’ont pas d’impact
ha actions. Peut survenir à n’importe quelle dose. Ils se caractérisent par l'effet
petites doses et même une cellule (une cellule devient cancéreuse si elle est irradiée
survient lors de la mitose) : leucémie, cancer, maladies héréditaires.
En fonction du moment de leur apparition, tous les effets sont divisés en :
1. immédiat - peut survenir dans un délai d'une semaine ou d'un mois. C'est épicé
et le mal des rayons chronique, les brûlures cutanées, les cataractes radiologiques...
2. distant - survenant au cours de la vie d'un individu : oncologique
maladies, leucémie.
3. survenant après une durée indéterminée : conséquences génétiques - dues à
changements dans les structures héréditaires : mutations génomiques – changements multiples
nombre haploïde de chromosomes, mutations chromosomiques ou chromosomiques
aberrations - changements structurels et numériques dans les chromosomes, point (gène-
ny) mutations : changements dans la structure moléculaire des gènes.
Rayonnement corpusculaire - neutrons rapides et particules alpha, provoquant
les réarrangements chromosomiques se produisent plus souvent que le rayonnement électromagnétique.__
6. Radiotoxicité et radiogénétique.
Radiotoxicité
À la suite de perturbations radiologiques des processus métaboliques dans le corps
les radiotoxines s'accumulent - c'est composants chimiques qui joue
un certain rôle dans la pathogenèse des radiolésions.
La radiotoxicité dépend de plusieurs facteurs :
1. Type de transformations radioactives : le rayonnement alpha est 20 fois plus toxique que le non-
ta rayonnement.
2. Énergie moyenne de l'acte de désintégration : l'énergie du P-32 est supérieure à celle du C-14.
3. Schémas de désintégration radioactive : un isotope est plus toxique s’il donne lieu à
nouvelle substance radioactive.
4. Voies d'entrée : entrée par le tractus gastro-intestinal en 300
fois plus toxique que l’entrée par une peau intacte.
5. Temps de séjour dans l’organisme : toxicité plus importante avec
demi-vie et faible demi-vie d'élimination.
6. Répartition par organes et tissus et spécificités de l'organe irradié :
isotopes ostéotropes, hépatotropes et uniformément répartis.
7. Durée d'entrée des isotopes dans l'organisme : ingestion accidentelle -
le transfert d'une substance radioactive peut se terminer avec succès s'il est chronique
En cas d'ingestion, il est possible d'accumuler une quantité dangereuse de rayonnement
corps
7. Maladie aiguë des radiations. La prévention.
Melnichenko - page 172
8. Maladie chronique des radiations. La prévention.
Melnichenko page 173
9. L'utilisation de sources de rayonnements ionisants en médecine (concept de sources de rayonnement fermées et ouvertes).
Les sources de rayonnements ionisants sont divisées en sources fermées et ouvertes
couvert. En fonction de ce classement, le
méthodes de protection contre ces radiations.
Sources fermées
Leur dispositif empêche substances radioactives dans les environs
environnement dans les conditions d’utilisation et de port. Il pourrait s'agir d'aiguilles scellées
dans des conteneurs en acier, des unités d'irradiation télé-gamma, des ampoules, des billes,
les sources de rayonnement continu et celles générant un rayonnement périodiquement.
Le rayonnement des sources scellées est uniquement externe.
Principes de protection lors du travail avec des sources scellées
1. Protection par la quantité (réduction du débit de dose sur le lieu de travail - que
plus la dose est faible, moins l'exposition est importante. Cependant, la technologie de manipulation n'est pas
permet toujours de réduire le débit de dose à une valeur minimale).
2. Protection du temps (réduction du temps de contact avec les rayonnements ionisants
Ceci peut être réalisé par une formation sans émetteur).
3. Distance (télécommande).
4. Écrans (conteneurs-écrans pour le stockage et le transport de matières radioactives)
médicaments actifs en position de non-travail, pour équipement, mobile
nouveau - écrans dans les salles de radiographie, parties de structures de bâtiments
pour la protection des territoires - murs, portes, équipements de protection individuelle -
boucliers en plexiglas, gants en plomb).
Les rayonnements alpha et bêta sont bloqués par les substances contenant de l'hydrogène
matériaux (plastique) et aluminium, le rayonnement gamma est atténué par les matériaux
Avec haute densité- plomb, acier, fonte.
Pour absorber les neutrons, l’écran doit comporter trois couches :
1. couche - pour ralentir les neutrons - matériaux contenant une grande quantité d'atomes
déplacement d'hydrogène - eau, paraffine, plastique et béton
2. couche - pour absorber les neutrons lents et thermiques - bore, cadmium
3. couche - pour l'absorption du rayonnement gamma - plomb.
Pour le tarif propriétés protectrices de tel ou tel matériau, sa capacité
pour retarder les rayonnements ionisants, l'indicateur de couche est à moitié
ème atténuation, indiquant l'épaisseur de la couche d'un matériau donné, après passage à travers
lorsque l'intensité du rayonnement gamma est réduite de moitié.
Sources ouvertes de rayonnement radioactif
Une source ouverte est une source de rayonnement lorsqu’elle est utilisée
Il est possible que des substances radioactives pénètrent dans l'environnement. À
cela n'exclut pas non seulement l'exposition externe, mais également interne du personnel
(gaz, aérosols, substances radioactives solides et liquides, substances radioactives
isotopes).
Tous les travaux sur les isotopes découverts sont divisés en trois classes. Classement
le bot est installé en fonction du groupe de radiotoxicité du radioactif
cet isotope (A, B, C, D) et sa quantité réelle (activité) au travail
lieu.
10. Méthodes de protection des personnes contre les rayonnements ionisants. Sécurité radiologique de la population de la Fédération de Russie. Normes de radioprotection (NRB-2009).
Méthodes de protection contre les sources ouvertes de rayonnements ionisants
1. Mesures organisationnelles : identifier trois classes de travail en fonction
du danger.
2. Planification des activités. Pour la première classe de danger - spécialement
bâtiments isolés où les étrangers ne sont pas admis. Pour la seconde
classe, seul un étage ou une partie d’un bâtiment est attribué. Œuvres de troisième classe
peut être effectué dans un laboratoire ordinaire équipé d’une sorbonne.
3. Étanchéité de l'équipement.
4. L'utilisation de matériaux non absorbants pour recouvrir les tables et les murs,
dispositif de ventilation rationnel.
5. Équipements de protection individuelle : vêtements, chaussures, combinaisons isolantes,
protection respiratoire.
6. Respect de l'asepsie des radiations : blouses, gants, hygiène personnelle.
7. Radiation et contrôle médical.
Assurer la sécurité des personnes dans toutes les conditions d’exposition à
rayonnements ionisants d'origine artificielle ou naturelle
Les normes de radioprotection sont appliquées.
Les normes établissent les catégories suivantes de personnes exposées :
Personnel (groupe A - personnes travaillant constamment avec des sources d'ions
rayonnements nocifs et groupe B - une partie limitée de la population qui est nocive
où peut être exposé à des rayonnements ionisants - nettoyants,
serruriers, etc.)
L'ensemble de la population, y compris le personnel, en dehors du cadre et des conditions de leur production
activités aquatiques.
Les principales limites de dose pour le personnel du groupe B sont ¼ des valeurs pour
personnel du groupe A. La dose efficace pour le personnel ne doit pas dépasser
période activité de travail(50 ans) 1000 mSv, et pour la population pour la période
durée de vie (70 ans) - 70 mSv.
Exposition prévue du personnel du groupe A au-dessus des valeurs pré-établies.
les cas de liquidation ou de prévention d'un accident peuvent être résolus
seulement s'il est nécessaire de sauver des personnes ou d'éviter leur exposition
lectures. Autorisé aux hommes de plus de 30 ans avec leur écrit volontaire
consentement, informations sur les doses de rayonnement possibles et les risques pour la santé
Rowya. Dans les situations d'urgence, l'exposition ne doit pas dépasser 50 mSv.__
11. Raisons possibles survenance de situations d'urgence dans des installations présentant un risque radiologique.
Classification des accidents radiologiques
Les accidents associés à une perturbation du fonctionnement normal du ROO sont divisés en base de dimensionnement et hors dimensionnement.
L'accident de référence est un accident pour lequel la conception définit les événements initiaux et les états finaux et pour lequel des systèmes de sécurité sont donc fournis.
Un accident hors dimensionnement est provoqué par des événements initiateurs qui ne sont pas pris en compte pour les accidents de dimensionnement et entraîne des conséquences graves. Dans ce cas, il peut y avoir un rejet de produits radioactifs en quantités conduisant à une contamination radioactive du territoire adjacent et à une éventuelle exposition de la population au-dessus des normes établies. Dans les cas graves, la chaleur et explosions nucléaires.
Selon les limites des zones de distribution de substances radioactives et les conséquences des rayonnements, les accidents potentiels dans les centrales nucléaires sont divisés en six types : local, local, territorial, régional, fédéral, transfrontalier.
Si, lors d'un accident régional, le nombre de personnes recevant des doses de rayonnement supérieures aux niveaux établis pour un fonctionnement normal peut dépasser 500 personnes, ou si le nombre de personnes dont les moyens de subsistance peuvent être compromis dépasse 1 000 personnes, ou dommage matériel dépasse 5 millions de salaires minimum, alors un tel accident sera fédéral.
Dans les accidents transfrontaliers, les conséquences radiologiques de l'accident s'étendent au-delà du territoire de la Fédération de Russie, ou l'accident s'est produit à l'étranger et affecte le territoire de la Fédération de Russie.
12. Mesures sanitaires et hygiéniques dans les situations d'urgence dans les installations présentant un risque radiologique.
Aux mesures, méthodes et moyens pour assurer la protection de la population contre l'exposition aux rayonnements pendant accident radiologique, se rapporter:
détection d'un accident radiologique et notification de celui-ci ;
identification de la situation radiologique dans la zone accidentée ;
organisation de la surveillance radiologique ;
établir et maintenir un régime de radioprotection ;
effectuer, si nécessaire, stade précoce prophylaxie à l'iode en cas d'accident pour la population, le personnel du dispositif d'urgence et les participants à la liquidation des conséquences de l'accident ;
fournir à la population, au personnel et aux participants à la liquidation des conséquences de l'accident les équipements de protection individuelle nécessaires et l'utilisation de ces équipements ;
héberger la population dans des abris et des abris anti-radiations ;
désinfection;
décontamination de l'installation de secours, des autres installations, moyens techniques et etc;
l'évacuation ou la réinstallation de la population des zones dans lesquelles le niveau de pollution ou les doses de rayonnement dépassent ceux acceptables pour la population.
L'identification de la situation radiologique est effectuée pour déterminer l'ampleur de l'accident, établir la taille des zones de contamination radioactive, le débit de dose et le niveau de contamination radioactive dans les zones d'itinéraires optimaux pour la circulation des personnes et des transports, ainsi que pour déterminer voies d'évacuation possibles de la population et des animaux de la ferme.
La surveillance radiologique dans les conditions d'un accident radiologique est réalisée afin de respecter le temps de séjour autorisé pour les personnes dans la zone accidentée, de contrôler les doses de rayonnement et les niveaux de contamination radioactive.
Le régime de radioprotection est assuré par l'établissement d'une procédure particulière d'accès à la zone accidentée et de zonage de la zone accidentée ; effectuer des opérations de secours d'urgence, effectuer des contrôles radiologiques dans les zones et à la sortie de la zone « propre », etc.
L'utilisation des équipements de protection individuelle consiste en l'utilisation de protections cutanées isolantes (kits de protection), ainsi que de protections respiratoires et visuelles (bandages de gaze de coton, respirateurs divers, masques à gaz filtrants et isolants, lunettes de sécurité, etc.). Ils protègent les personnes principalement des radiations internes.
Pour protéger la glande thyroïde des adultes et des enfants de l'exposition aux isotopes radioactifs de l'iode, une prophylaxie à l'iode est effectuée dès les premiers stades de l'accident. Il consiste à prendre de l'iode stable, principalement de l'iodure de potassium, qui se présente sous forme de comprimés aux doses suivantes : enfants à partir de deux ans, ainsi que adultes, 0,125 g, jusqu'à deux ans, 0,04 g, pris par voie orale après les repas. avec de la gelée, du thé, de l'eau une fois par jour pendant 7 jours. Une solution hydroalcoolique d'iode (teinture d'iode à 5 %) est indiquée pour les enfants âgés de deux ans et plus, ainsi que pour les adultes, 3 à 5 gouttes par verre de lait ou d'eau pendant 7 jours. Les enfants de moins de deux ans reçoivent 1 à 2 gouttes pour 100 ml de lait ou de préparation nutritionnelle pendant 7 jours.
L'effet protecteur maximal (réduction de la dose de rayonnement d'environ 100 fois) est obtenu par l'administration préalable et simultanée d'iode radioactif avec son analogue stable. L'effet protecteur du médicament est considérablement réduit lorsqu'il est pris plus de deux heures après le début de l'irradiation. Cependant, même dans ce cas, une protection efficace contre les radiations est assurée par des doses répétées d'iode radioactif.
La protection contre les rayonnements extérieurs ne peut être assurée que par des structures de protection qui doivent être équipées de filtres absorbant les radionucléides iodés. Des abris temporaires pour la population avant l'évacuation peuvent être fournis par presque tous les locaux scellés.
L'énergie atomique est utilisée assez activement à des fins pacifiques, par exemple dans le fonctionnement d'un appareil à rayons X et d'une installation d'accélérateur, qui ont permis de distribuer des rayonnements ionisants dans l'économie nationale. Considérant qu’une personne y est exposée quotidiennement, il est nécessaire d’en connaître les conséquences. contact dangereux et comment se protéger.
Caractéristiques principales
Rayonnement ionisant- il s'agit d'un type d'énergie rayonnante qui pénètre dans un environnement spécifique, provoquant le processus d'ionisation dans le corps. Cette caractéristique des rayonnements ionisants convient aux rayons X, radioactifs et à hautes énergies, et bien plus encore.
Les rayonnements ionisants ont influence directe sur le corps humain. Bien que les rayonnements ionisants puissent être utilisés en médecine, ils sont extrêmement dangereux, comme en témoignent leurs caractéristiques et leurs propriétés.
Les variétés connues sont des irradiations radioactives, qui apparaissent en raison d'une fission arbitraire noyau atomique, ce qui provoque une transformation des propriétés chimiques et physiques. Les substances susceptibles de se désintégrer sont considérées comme radioactives.
Ils peuvent être artificiels (sept cents éléments), naturels (cinquante éléments) - thorium, uranium, radium. Il convient de noter qu'ils ont des propriétés cancérigènes ; des toxines sont libérées à la suite d'une exposition aux humains et peuvent provoquer le cancer et le mal des rayons.
Il est nécessaire de noter les types de rayonnements ionisants suivants qui affectent le corps humain :
Alpha
Ils sont considérés comme des ions d'hélium chargés positivement, qui apparaissent en cas de désintégration des noyaux d'éléments lourds. La protection contre les rayonnements ionisants s'effectue à l'aide d'un morceau de papier ou de tissu.
Bêta
– un flux d'électrons chargés négativement qui apparaissent en cas de désintégration d'éléments radioactifs : artificiels, naturels. Le facteur dommageable est bien supérieur à celui des espèces précédentes. Comme protection vous aurez besoin d’un écran épais, plus résistant. Ces rayonnements incluent les positons.
Gamma
– une forte oscillation électromagnétique qui apparaît après la désintégration des noyaux de substances radioactives. Un facteur de pénétration élevé est observé et constitue le rayonnement le plus dangereux des trois répertoriés pour le corps humain. Pour protéger les rayons, vous devez utiliser des appareils spéciaux. Pour cela, vous aurez besoin de matériaux de qualité et durables : de l’eau, du plomb et du béton.
radiographie
Les rayonnements ionisants sont générés lors du travail avec un tube et des installations complexes. La caractéristique ressemble aux rayons gamma. La différence réside dans l'origine et la longueur d'onde. Il y a un facteur pénétrant.
Neutron
Le rayonnement neutronique est un flux de neutrons non chargés qui font partie des noyaux, à l'exception de l'hydrogène. À la suite de l'irradiation, les substances reçoivent une partie de la radioactivité. Il y a le plus grand facteur pénétrant. Tous ces types de rayonnements ionisants sont très dangereux.
Principales sources de rayonnement
Les sources de rayonnements ionisants peuvent être artificielles ou naturelles. Fondamentalement, le corps humain reçoit des rayonnements de sources naturelles, notamment :
- rayonnement terrestre;
- irradiation interne.
Quant aux sources de rayonnement terrestre, nombre d’entre elles sont cancérigènes. Ceux-ci inclus:
- Uranus;
- potassium;
- thorium;
- polonium;
- plomb;
- rubidium;
- radon.
Le danger est qu'ils soient cancérigènes. Le radon est un gaz qui n’a ni odeur, ni couleur, ni goût. Il est sept fois et demie plus lourd que l'air. Ses produits de désintégration sont beaucoup plus dangereux que le gaz, leur impact sur le corps humain est donc extrêmement tragique.
Les sources artificielles comprennent :
- énergie nucléaire;
- usines d'enrichissement;
- mines d'uranium;
- cimetières avec déchets radioactifs;
- Appareils à rayons X ;
- explosion nucléaire;
- laboratoires scientifiques;
- les radionucléides, activement utilisés en médecine moderne ;
- appareils d'éclairage;
- ordinateurs et téléphones ;
- Appareils électroménagers.
Si ces sources sont proches, il existe un facteur de dose absorbée de rayonnements ionisants dont l'unité dépend de la durée d'exposition du corps humain.
Le fonctionnement des sources de rayonnements ionisants se produit quotidiennement, par exemple : lorsque vous travaillez sur un ordinateur, regardez une émission de télévision ou parlez sur téléphone mobile, téléphone intelligent. Toutes ces sources sont dans une certaine mesure cancérigènes et peuvent provoquer des maladies graves, voire mortelles.
Le placement des sources de rayonnements ionisants comprend une liste de travaux importants et responsables liés à l'élaboration d'un projet de localisation d'installations d'irradiation. Toutes les sources de rayonnement contiennent une certaine unité de rayonnement, chacune ayant un effet spécifique sur le corps humain. Cela inclut les manipulations effectuées pour l'installation et la mise en service de ces installations.
Il convient de noter que l'élimination des sources de rayonnements ionisants est obligatoire.
Il s’agit d’un processus qui aide à démanteler les sources de production. Cette procédure consiste en des mesures techniques et administratives visant à assurer la sécurité du personnel, de la population, ainsi qu'un facteur de protection de l'environnement. Les sources et équipements cancérigènes représentent un énorme danger pour le corps humain et doivent donc être éliminés.
Caractéristiques de l'enregistrement des rayonnements
Les caractéristiques des rayonnements ionisants montrent qu’ils sont invisibles, inodores et incolores, ils sont donc difficiles à remarquer.
Il existe à cet effet des méthodes d’enregistrement des rayonnements ionisants. Quant aux méthodes de détection et de mesure, tout se fait indirectement, en se basant sur certaines propriétés.
Les méthodes suivantes pour détecter les rayonnements ionisants sont utilisées :
- Physique : ionisation, compteur proportionnel, compteur Geiger-Muller à décharge gazeuse, chambre d'ionisation, compteur à semi-conducteur.
- Méthode de détection calorimétrique : biologique, clinique, photographique, hématologique, cytogénétique.
- Luminescent : compteurs fluorescents et à scintillation.
- Méthode biophysique : radiométrie, calcul.
La dosimétrie des rayonnements ionisants est réalisée à l'aide d'instruments capables de déterminer la dose de rayonnement. L'appareil comprend trois parties principales : un compteur d'impulsions, un capteur et une source d'alimentation. La dosimétrie des rayonnements est possible grâce à un dosimètre ou un radiomètre.
Effets sur les humains
L'effet des rayonnements ionisants sur le corps humain est particulièrement dangereux. Les conséquences suivantes sont possibles :
- il existe un facteur de changement biologique très profond ;
- il y a un effet cumulatif d'une unité de rayonnement absorbé ;
- l'effet se manifeste dans le temps, car il existe une période de latence ;
- tous les organes et systèmes internes ont une sensibilité différente à une unité de rayonnement absorbé ;
- les radiations affectent toute la progéniture ;
- l'effet dépend de l'unité de rayonnement absorbée, de la dose de rayonnement et de la durée.
Malgré l’utilisation d’appareils à rayonnement en médecine, leurs effets peuvent être nocifs. L'effet biologique des rayonnements ionisants lors du processus d'irradiation uniforme du corps, calculé à 100 % de la dose, se produit comme suit :
- moelle osseuse – unité de rayonnement absorbé 12 % ;
- poumons – au moins 12 % ;
- os – 3%;
- testicules, ovaires– dose absorbée de rayonnement ionisant d'environ 25 % ;
- glande thyroïde– unité de dose absorbée environ 3% ;
- glandes mammaires – environ 15 % ;
- autres tissus - l'unité de dose de rayonnement absorbée est de 30 %.
En conséquence, diverses maladies peuvent survenir, notamment l’oncologie, la paralysie et le mal des rayons. C'est extrêmement dangereux pour les enfants et les femmes enceintes, car il se produit un développement anormal des organes et des tissus. Les toxines et les radiations sont des sources de maladies dangereuses.
Le principal acte physique d’interaction d’un rayonnement ionisant avec un objet biologique est l’ionisation. C'est par l'ionisation que l'énergie est transférée à un objet.
On sait que dans les tissus biologiques, 60 à 70 % en poids sont de l'eau. À la suite de l'ionisation, les molécules d'eau forment des radicaux libres H- et OH-. En présence d'oxygène, de l'hydroperoxyde radicalaire (H2O-) et du peroxyde d'hydrogène (H2O), qui sont de puissants agents oxydants, se forment également.
Les radicaux libres et les oxydants résultant du processus de radiolyse de l'eau, ayant une activité chimique élevée, entrent dans des réactions chimiques avec des molécules de protéines, des enzymes et d'autres éléments structurels des tissus biologiques, ce qui entraîne des modifications des processus biologiques dans le corps. En conséquence, les processus métaboliques sont perturbés, l'activité des systèmes enzymatiques est supprimée, la croissance des tissus ralentit et s'arrête et de nouveaux composés chimiques apparaissent qui ne sont pas caractéristiques du corps - les toxines. Cela entraîne des perturbations dans le fonctionnement de fonctions individuelles ou de systèmes du corps dans son ensemble. En fonction de l'ampleur de la dose absorbée et des caractéristiques individuelles de l'organisme, les changements provoqués peuvent être réversibles ou irréversibles.
Certaines substances radioactives s'accumulent dans certains les organes internes. Par exemple, des sources de rayonnement alpha (radium, uranium, plutonium), bêta (strontium et yttrium) et gamma (zirconium) se déposent dans le tissu osseux. Toutes ces substances sont difficiles à éliminer du corps.
Caractéristiques de l'impact des rayonnements ionisants sur un organisme vivant
Lors de l'étude de l'effet des rayonnements sur le corps, les caractéristiques suivantes ont été identifiées :
Haute efficacité de l'énergie absorbée. De petites quantités d'énergie de rayonnement absorbée peuvent provoquer de profonds changements biologiques dans le corps ;
· la présence de manifestations cachées ou en incubation de l'action des rayonnements ionisants. Cette période est souvent appelée période de bien-être imaginaire. Sa durée est réduite par une irradiation à fortes doses ;
· les effets de petites doses peuvent être additifs ou cumulatifs. Cet effet est appelé cumul ;
· les radiations affectent non seulement l'organisme vivant donné, mais aussi sa progéniture. C'est ce qu'on appelle l'effet génétique ;
· Différents organes d'un organisme vivant ont leur propre sensibilité aux radiations. Avec une exposition quotidienne à une dose de 0,02 à 0,05 R, des changements dans le sang se produisent déjà ;
· En règle générale, tous les organismes ne réagissent pas de la même manière aux rayonnements.
· l'exposition dépend de la fréquence. Une exposition unique à une dose importante provoque des effets plus profonds que le fractionnement.
En raison de l’impact des rayonnements ionisants sur le corps humain, des processus physiques, chimiques et biologiques complexes peuvent se produire dans les tissus.
On sait que les deux tiers composition générale Les tissus humains sont constitués d'eau et de carbone. L'eau sous l'influence des rayonnements ionisants est divisée en H et OH, qui, soit directement, soit par une chaîne de transformations secondaires, forment des produits à haute activité chimique : l'oxyde hydraté HO2 et le peroxyde d'hydrogène H2O2. Ces composés interagissent avec les molécules de la matière organique des tissus, les oxydant et les détruisant.
En raison de l'exposition aux rayonnements ionisants, le cours normal des processus biochimiques et du métabolisme du corps est perturbé.
La dose de rayonnement absorbée qui provoque des dommages à certaines parties du corps, puis la mort, dépasse la dose mortelle de rayonnement absorbée par l'ensemble du corps. Les doses létales absorbées pour l'ensemble du corps sont les suivantes : tête - 2 000 rads, bas-ventre - 5 000 rads, poitrine - 10 000 rads, extrémités - 20 000 rads.
Le degré de sensibilité des différents tissus aux rayonnements varie. Si l'on considère les tissus des organes par ordre décroissant de leur sensibilité à l'action des rayonnements, on obtient la séquence suivante : tissu lymphatique, ganglions lymphatiques, rate, thymus, moelle osseuse, cellules germinales.
La plus grande sensibilité des organes hématopoïétiques aux radiations est à la base de la détermination de la nature du mal des rayons. Avec une seule irradiation de l'ensemble du corps humain avec une dose absorbée de 50 rad, un jour après l'irradiation, le nombre de lymphocytes peut fortement diminuer, et le nombre d'érythrocytes (globules rouges) diminuera également deux semaines après l'irradiation. U personne en bonne santé Il existe environ 1 014 globules rouges avec une reproduction quotidienne de 1 012, et chez le patient, ce rapport est perturbé.
Un facteur important dans l’exposition du corps aux rayonnements ionisants est la durée d’exposition. À mesure que le débit de dose augmente, les effets néfastes des rayonnements augmentent. Plus le rayonnement est fractionné dans le temps, moins son effet dommageable est important.
L'efficacité biologique de chaque type de rayonnement ionisant dépend de l'ionisation spécifique. Ainsi, par exemple, a - les particules d'une énergie de 3 meV forment 40 000 paires d'ions par millimètre de trajet, b - les particules de même énergie - jusqu'à quatre paires d'ions. Les particules alpha pénètrent dans la couche supérieure de la peau jusqu'à une profondeur de 40 mm, les particules bêta jusqu'à 0,13 cm.
L'irradiation externe avec les rayonnements a, b est moins dangereuse, car les particules a et b ont une faible portée dans les tissus et n'atteignent pas les organes hématopoïétiques et autres.
Le degré de dommage corporel dépend de la taille de la surface irradiée. À mesure que la surface irradiée diminue, l’effet biologique diminue également. Ainsi, lorsqu'une zone corporelle de 6 cm2 a été irradiée avec des photons avec une dose absorbée de 450 rad, aucun dommage notable au corps n'a été observé, mais lorsque tout le corps a été irradié avec la même dose, il y a eu 50 % des décès. .
Les caractéristiques individuelles du corps humain n'apparaissent qu'avec de petites doses absorbées.
Plus la personne est jeune, plus sa sensibilité aux radiations est élevée ; elle est particulièrement élevée chez les enfants. Les adultes âgés de 25 ans et plus sont les plus résistants aux radiations.
Il existe un certain nombre de professions où le risque d'exposition est élevé. Dans certaines circonstances d'urgence (par exemple, une explosion dans une centrale nucléaire), la population vivant dans certaines zones peut être exposée à des radiations. Aucune substance connue ne peut protéger complètement le corps, mais certaines protègent partiellement le corps des radiations. Il s'agit par exemple de l'azoture et du cyanure de sodium, des substances contenant des groupes sulfhydrure, etc. Ils font partie des radioprotecteurs.
Les radioprotecteurs empêchent partiellement la formation de radicaux chimiquement actifs formés sous l'influence des rayonnements. Les mécanismes d'action des radioprotecteurs sont différents. Certains d'entre eux rejoignent réaction chimique avec des isotopes radioactifs pénétrant dans le corps et les neutralisent, formant des substances neutres qui sont facilement éliminées du corps. D'autres ont un excellent mécanisme. Certains radioprotecteurs agissent pendant une courte période, tandis que d'autres durent plus longtemps. Il existe plusieurs types de radioprotecteurs : comprimés, poudres et solutions.
Lorsque des substances radioactives pénètrent dans l'organisme, l'effet néfaste est principalement exercé par les sources a, puis par les sources b et g, c'est-à-dire dans l’ordre inverse de l’irradiation externe. Les particules alpha, qui ont une densité d'ionisation, détruisent la membrane muqueuse, qui constitue une faible protection des organes internes par rapport à la couche externe.
Entrée de particules solides dans organes respiratoires dépend du degré de discrétion des particules. Les particules inférieures à 0,1 micron pénètrent dans les poumons avec l'air et sont éliminées à la sortie. Seule une petite partie reste dans les poumons. Les grosses particules supérieures à 5 microns sont presque toutes retenues par la cavité nasale.
Le degré de danger dépend également de la vitesse à laquelle la substance est éliminée de l'organisme. Si les radionucléides qui pénètrent dans l'organisme sont du même type que les éléments consommés par l'homme, alors ils ne s'attardent pas pendant longue durée dans l'organisme, mais sont excrétés avec eux (sodium, chlore, potassium et autres).
Les gaz radioactifs inertes (argon, xénon, krypton et autres) ne font pas partie du tissu. Par conséquent, au fil du temps, ils sont complètement éliminés du corps.
Certaines substances radioactives qui pénètrent dans l'organisme sont réparties plus ou moins uniformément, d'autres sont concentrées dans certains organes internes. Ainsi, des sources de rayonnement a telles que le radium, l'uranium et le plutonium se déposent dans le tissu osseux. Le strontium et l'yttrium, qui sont des sources de rayonnement b, et le zirconium, une source de rayonnement g, se déposent également dans le tissu osseux. Ces éléments, liés chimiquement au tissu osseux, sont très difficiles à éliminer de l’organisme.
Les éléments de numéro atomique élevé (polonium, uranium, etc.) sont également retenus longtemps dans l’organisme. Les éléments qui forment des sels facilement solubles dans le corps et s'accumulent dans les tissus mous sont facilement éliminés du corps.
Sur le taux d'élimination d'une substance radioactive grande influence a une demi-vie d'une substance radioactive donnée T. Si nous désignons Tb comme la période de demi-vie biologique d'un isotope radioactif du corps, alors la demi-vie effective, en tenant compte de la désintégration radioactive et de l'élimination biologique, sera exprimé par la formule :
Teff = T * Tb / (T + Tb)
Les principales caractéristiques de l'effet biologique des rayonnements ionisants sont les suivantes :
· l'effet des rayonnements ionisants sur le corps n'est pas perceptible par l'homme. C’est donc dangereux. Les instruments dosimétriques sont comme un organe sensoriel supplémentaire destiné à percevoir les rayonnements ionisants ;
· les lésions cutanées visibles et les malaises caractéristiques du mal des rayons n'apparaissent pas immédiatement, mais après un certain temps ; la sommation des doses se fait cachée. Si des substances radioactives sont systématiquement introduites dans le corps humain, les doses s'additionnent avec le temps, ce qui conduit inévitablement au mal des rayons.
- Le rayonnement ionisant est un type d'énergie libérée par les atomes sous forme d'ondes ou de particules électromagnétiques.
- Les humains sont exposés à des sources naturelles de rayonnements ionisants telles que le sol, l’eau, les plantes, ainsi qu’à des sources artificielles telles que les rayons X et les dispositifs médicaux.
- Les rayonnements ionisants ont de nombreuses utilisations bénéfiques, notamment en médecine, dans l'industrie, agriculture et dans la recherche scientifique.
- À mesure que l’utilisation des rayonnements ionisants augmente, les risques potentiels pour la santé s’ils sont utilisés ou limités de manière inappropriée augmentent également.
- Des effets aigus sur la santé, tels qu'une brûlure cutanée ou un syndrome aigu d'irradiation, peuvent survenir lorsque la dose de rayonnement dépasse certains niveaux.
- De faibles doses de rayonnements ionisants peuvent augmenter le risque d'effets à long terme tels que le cancer.
Qu'est-ce que les rayonnements ionisants ?
Les rayonnements ionisants sont un type d'énergie libérée par les atomes sous forme d'ondes électromagnétiques (rayons gamma ou X) ou de particules (neutrons, bêta ou alpha). La désintégration spontanée des atomes est appelée radioactivité et l’excès d’énergie qui en résulte est une forme de rayonnement ionisant. Les éléments instables qui se forment lors de la désintégration et émettent des rayonnements ionisants sont appelés radionucléides.
Tous les radionucléides sont identifiés de manière unique par le type de rayonnement qu'ils émettent, l'énergie du rayonnement et leur demi-vie.
L'activité, utilisée comme mesure de la quantité de radionucléide présente, est exprimée en unités appelées becquerels (Bq) : un becquerel correspond à un événement de désintégration par seconde. La demi-vie est le temps nécessaire pour que l'activité d'un radionucléide se désintègre jusqu'à atteindre la moitié de sa valeur initiale. La demi-vie d'un élément radioactif est le temps pendant lequel la moitié de ses atomes se désintègrent. Elle peut aller de quelques fractions de seconde à des millions d'années (par exemple, la demi-vie de l'iode 131 est de 8 jours et celle du carbone 14 est de 5 730 ans).
Sources de rayonnement
Les gens sont quotidiennement exposés aux rayonnements naturels et artificiels. Le rayonnement naturel provient de nombreuses sources, dont plus de 60 naturellement substances radioactives émergentes dans le sol, l’eau et l’air. Le radon, un gaz naturel, est formé à partir de rochers, le sol et constitue la principale source de rayonnement naturel. Chaque jour, les gens inhalent et absorbent des radionucléides présents dans l’air, les aliments et l’eau.
Les gens sont également exposés au rayonnement naturel des rayons cosmiques, en particulier à haute altitude. En moyenne, 80 % de la dose annuelle qu’une personne reçoit du rayonnement de fond provient de sources de rayonnement terrestres et spatiales naturelles. Les niveaux de ces rayonnements varient selon les zones géographiques et, dans certaines régions, ils peuvent être 200 fois supérieurs à la moyenne mondiale.
Les humains sont également exposés aux rayonnements provenant de sources artificielles, depuis la production d’énergie nucléaire jusqu’à l’utilisation médicale de diagnostics ou de traitements radiologiques. Aujourd’hui, les sources artificielles de rayonnements ionisants les plus courantes sont les appareils médicaux, tels que les appareils à rayons X et autres dispositifs médicaux.
Exposition aux rayonnements ionisants
L’exposition aux rayonnements peut être interne ou externe et se produire de diverses manières.
Impact interne Les rayonnements ionisants se produisent lorsque des radionucléides sont inhalés, ingérés ou pénètrent dans la circulation (par exemple, par injection, blessure). L'exposition interne cesse lorsque le radionucléide est éliminé de l'organisme soit spontanément (dans les excréments), soit suite à un traitement.
Externe contamination radioactive peut se produire lorsque des matières radioactives présentes dans l’air (poussières, liquides, aérosols) se déposent sur la peau ou les vêtements. Ces matières radioactives peuvent souvent être éliminées du corps par un simple lavage.
L'exposition aux rayonnements ionisants peut également survenir à la suite d'un rayonnement externe provenant d'une source externe pertinente (par exemple, comme l'exposition aux rayonnements émis par un équipement médical à rayons X). L'exposition externe cesse lorsque la source de rayonnement est fermée ou lorsque la personne quitte le champ de rayonnement.
L'exposition aux rayonnements ionisants peut être classée en trois types d'exposition.
Le premier cas est l’exposition planifiée, provoquée par l’utilisation et l’exploitation délibérées de sources de rayonnement dans objectifs spécifiques, par exemple, dans le cas de l'utilisation médicale des rayonnements pour le diagnostic ou le traitement des patients, ou de l'utilisation des rayonnements dans l'industrie ou à des fins de recherche scientifique.
Le deuxième cas concerne les sources d'exposition existantes, pour lesquelles l'exposition aux rayonnements existe déjà et pour lesquelles des mesures de contrôle appropriées doivent être prises, par exemple l'exposition au radon dans bâtiments résidentiels ou sur les lieux de travail ou exposition au rayonnement naturel de fond dans des conditions environnementales.
Cette dernière est l'exposition à des situations d'urgence provoquées par des événements inattendus nécessitant une action rapide, tels que des incidents nucléaires ou des actes malveillants.
Effets sur la santé des rayonnements ionisants
Les dommages causés par les rayonnements aux tissus et/ou aux organes dépendent de la dose de rayonnement reçue ou de la dose absorbée, qui est exprimée en grays (Gy). La dose efficace est utilisée pour mesurer les rayonnements ionisants en termes de leur potentiel nocif. Le sievert (Sv) est une unité de dose efficace qui prend en compte le type de rayonnement et la sensibilité des tissus et des organes.
Un sievert (Sv) est une unité de dose pondérée de rayonnement, également appelée dose efficace. Il permet de mesurer les rayonnements ionisants en fonction de leur potentiel nocif. Sv prend en compte le type de rayonnement et la sensibilité des organes et tissus.
Sv est une très grande unité, il est donc plus pratique d'utiliser des unités plus petites telles que le millisievert (mSv) ou le microsievert (µSv). Un mSv contient mille μSv et mille mSv équivaut à un Sv. En plus de la quantité de rayonnement (dose), il est souvent utile d'indiquer le taux de libération de cette dose, par exemple µSv/heure ou mSv/an.
Au-delà de certains seuils, les radiations peuvent altérer le fonctionnement des tissus et/ou des organes et provoquer des réactions aiguës telles qu'une rougeur de la peau, une chute des cheveux, des brûlures radiologiques ou un syndrome aigu d'irradiation. Ces réactions sont plus graves à des doses et à des débits de dose plus élevés. Par exemple, la dose seuil pour le syndrome d'irradiation aiguë est d'environ 1 Sv (1 000 mSv).
Si la dose est faible et/ou appliquée sur une longue période (faible débit de dose), le risque associé est significativement réduit car la probabilité de réparation tissulaire augmente. Il existe cependant un risque de conséquences à long terme, comme le cancer, qui peuvent mettre des années, voire des décennies, à apparaître. Des effets de ce type ne se produisent pas toujours, mais leur probabilité est proportionnelle à la dose de rayonnement. Ce risque est plus élevé chez les enfants et les adolescents, car ils sont beaucoup plus sensibles aux effets des radiations que les adultes.
Études épidémiologiques auprès de populations exposées, telles que les survivants d'une explosion bombe atomique, ou des patients en radiothérapie, ont montré une augmentation significative du risque de cancer à des doses supérieures à 100 mSv. Dans certains cas, des études épidémiologiques plus récentes portant sur des personnes exposées enfanceà des fins médicales (CT chez l'enfant), suggèrent que le risque de cancer peut augmenter même à des doses plus faibles (de l'ordre de 50 à 100 mSv).
L'exposition prénatale aux rayonnements ionisants peut provoquer des lésions cérébrales fœtales à des doses élevées dépassant 100 mSv entre 8 et 15 semaines de gestation et 200 mSv entre 16 et 25 semaines de gestation. Des études chez l'homme ont montré qu'il n'existe aucun risque lié aux radiations pour le développement du cerveau du fœtus avant la 8e semaine ou après la 25e semaine de grossesse. Des études épidémiologiques suggèrent que le risque de cancer fœtal après une exposition aux rayonnements est similaire au risque après une exposition pendant la petite enfance.
Activités de l'OMS
L'OMS a développé un programme radiologique pour protéger les patients, les travailleurs et le public contre les risques sanitaires liés aux rayonnements lors d'événements d'exposition planifiés, existants et d'urgence. Ce programme, axé sur les aspects de santé publique, couvre les activités liées à l'évaluation, à la gestion et à la communication des risques radiologiques.
Conformément à sa fonction essentielle consistant à « établir des normes et standards, promouvoir leur respect et les surveiller en conséquence », l'OMS collabore avec 7 autres organisations internationales examiner et mettre à jour les normes internationales fondamentales de sûreté radiologique (BRS). L'OMS a adopté la nouvelle SRP internationale en 2012 et s'efforce actuellement de soutenir la mise en œuvre de la SRP dans ses États membres.
Le rayonnement radioactif (ou rayonnement ionisant) est une énergie libérée par les atomes sous forme de particules ou d'ondes de nature électromagnétique. Les humains sont exposés à une telle exposition par des sources à la fois naturelles et anthropiques.
Les propriétés bénéfiques des rayonnements ont permis de les utiliser avec succès dans l'industrie, la médecine, les expériences et la recherche scientifiques, l'agriculture et d'autres domaines. Cependant, avec la généralisation de ce phénomène, une menace pour la santé humaine est apparue. Une petite dose de rayonnement radioactif peut augmenter le risque de contracter des maladies graves.
La différence entre rayonnement et radioactivité
Le rayonnement, au sens large, désigne le rayonnement, c'est-à-dire la propagation de l'énergie sous forme d'ondes ou de particules. Les rayonnements radioactifs sont divisés en trois types :
- rayonnement alpha – flux de noyaux d'hélium-4 ;
- rayonnement bêta – flux d’électrons ;
- Le rayonnement gamma est un flux de photons de haute énergie.
Les caractéristiques des rayonnements radioactifs dépendent de leur énergie, de leurs propriétés de transmission et du type de particules émises.
Le rayonnement alpha, qui est un flux de corpuscules chargés positivement, peut être retardé par l'air épais ou les vêtements. Cette espèce ne pénètre pratiquement pas dans la peau, mais lorsqu'elle pénètre dans le corps, par exemple par des coupures, elle est très dangereuse et a un effet néfaste sur les organes internes.
Le rayonnement bêta a plus d'énergie - les électrons se déplacent avec grande vitesse, et leurs tailles sont petites. Par conséquent, ce type de rayonnement pénètre profondément dans les tissus à travers les vêtements fins et la peau. Le rayonnement bêta peut être protégé à l’aide d’une feuille d’aluminium de quelques millimètres d’épaisseur ou d’une planche de bois épaisse.
Le rayonnement gamma est un rayonnement de haute énergie de nature électromagnétique qui possède une forte capacité de pénétration. Pour s'en protéger, il faut utiliser une épaisse couche de béton ou une plaque de métaux lourds comme le platine et le plomb.
Le phénomène de radioactivité a été découvert en 1896. La découverte a été faite par le physicien français Becquerel. La radioactivité est la capacité des objets, composés, éléments à émettre des rayonnements ionisants, c'est-à-dire des rayonnements. La raison de ce phénomène est l'instabilité du noyau atomique, qui libère de l'énergie lors de la désintégration. Il existe trois types de radioactivité :
- naturel – caractéristique des éléments lourds, numéro de série dont il y en a plus de 82 ;
- artificiel – initié spécifiquement à l’aide de réactions nucléaires ;
- induit - caractéristique des objets qui deviennent eux-mêmes une source de rayonnement s'ils sont fortement irradiés.
Les éléments radioactifs sont appelés radionucléides. Chacun d’eux se caractérise par :
- demi-vie;
- type de rayonnement émis;
- énergie de rayonnement;
- et d'autres propriétés.
Sources de rayonnement
Le corps humain est régulièrement exposé à des rayonnements radioactifs. Environ 80 % des sommes reçues chaque année proviennent des rayons cosmiques. L'air, l'eau et le sol contiennent 60 éléments radioactifs qui sont des sources de rayonnement naturel. Principal source naturelle Le rayonnement est considéré comme le radon, un gaz inerte émis par la terre et les roches. Les radionucléides pénètrent également dans le corps humain par l’alimentation. Une partie des rayonnements ionisants auxquels les personnes sont exposées provient de sources artificielles, allant des générateurs d'électricité nucléaires et des réacteurs nucléaires aux rayonnements utilisés pour les traitements médicaux et les diagnostics. Aujourd’hui, les sources artificielles courantes de rayonnement sont :
- équipement médical (principale source anthropique de rayonnement) ;
- industrie radiochimique (extraction, enrichissement du combustible nucléaire, traitement des déchets nucléaires et leur valorisation) ;
- les radionucléides utilisés dans l'agriculture et l'industrie légère ;
- accidents dans des usines radiochimiques, explosions nucléaires, émissions de rayonnements
- Matériaux de construction.
Sur la base de la méthode de pénétration dans le corps, l'exposition aux rayonnements est divisée en deux types : interne et externe. Cette dernière est typique des radionucléides dispersés dans l'air (aérosols, poussières). Ils entrent en contact avec votre peau ou vos vêtements. Dans ce cas, les sources de rayonnement peuvent être éliminées par lavage. Les rayonnements externes provoquent des brûlures des muqueuses et de la peau. À type interne Le radionucléide pénètre dans la circulation sanguine, par exemple par injection dans une veine ou à travers une plaie, et est éliminé par excrétion ou thérapie. Un tel rayonnement provoque des tumeurs malignes.
Le fond radioactif dépend dans une large mesure de localisation géographique– dans certaines régions, les niveaux de rayonnement peuvent être des centaines de fois supérieurs à la moyenne.
L'effet des rayonnements sur la santé humaine
Les rayonnements radioactifs, en raison de leur effet ionisant, conduisent à la formation de radicaux libres dans le corps humain - des molécules agressives chimiquement actives qui provoquent des dommages cellulaires et la mort.
Les cellules du tractus gastro-intestinal, des systèmes reproducteur et hématopoïétique y sont particulièrement sensibles. Les radiations radioactives perturbent leur travail et provoquent des nausées, des vomissements, des troubles intestinaux et de la fièvre. En affectant les tissus de l’œil, cela peut entraîner des cataractes radiologiques. Les conséquences des rayonnements ionisants comprennent également des dommages tels que la sclérose vasculaire, la détérioration de l'immunité et des dommages à l'appareil génétique.
Le système de transmission des données héréditaires est bien organisé. Les radicaux libres et leurs dérivés peuvent perturber la structure de l’ADN, porteur de l’information génétique. Cela conduit à des mutations qui affectent la santé des générations suivantes.
La nature des effets des rayonnements radioactifs sur le corps est déterminée par un certain nombre de facteurs :
- type de rayonnement ;
- intensité du rayonnement ;
- caractéristiques individuelles du corps.
Les effets des rayonnements radioactifs peuvent ne pas apparaître immédiatement. Parfois, ses conséquences deviennent perceptibles après un certain temps. De plus, une dose unique élevée de rayonnement est plus dangereuse qu’une exposition à long terme à de petites doses.
La quantité de rayonnement absorbée est caractérisée par une valeur appelée Sievert (Sv).
- Le rayonnement de fond normal ne dépasse pas 0,2 mSv/h, ce qui correspond à 20 microroentgens par heure. Lors de la radiographie d'une dent, une personne reçoit 0,1 mSv.
- La dose unique mortelle est de 6 à 7 Sv.
Application de rayonnements ionisants
Les rayonnements radioactifs sont largement utilisés dans les secteurs de la technologie, de la médecine, des sciences, de l’armée et du nucléaire, ainsi que dans d’autres domaines de l’activité humaine. Ce phénomène est à l'origine d'appareils tels que les détecteurs de fumée, les groupes électrogènes, les alarmes de givrage et les ioniseurs d'air.
En médecine, les rayonnements radioactifs sont utilisés en radiothérapie pour traiter le cancer. Les rayonnements ionisants ont permis de créer des produits radiopharmaceutiques. Avec leur aide, des examens diagnostiques sont effectués. Les instruments d'analyse de la composition des composés et de stérilisation sont construits sur la base des rayonnements ionisants.
La découverte des rayonnements radioactifs était, sans exagération, révolutionnaire : l'utilisation de ce phénomène a amené l'humanité à nouveau niveau développement. Cependant, cela constitue également une menace pour l’environnement et la santé humaine. À cet égard, le maintien de la radioprotection est une tâche importante de notre époque.