Radioprotection

Propagation des rayonnements X et γ

• Propagation par des photons.
• La formule N(x) = N0.e^-µ.x calcule le nombre de photons à une profondeur x, avec N0 représentant le nombre de photons à l'entrée, µ le coefficient d'atténuation linéique et x la profondeur.
• Pour plus de faisabilité, la formule devient N(x) = N0.e^(-⁡(µ/ρ) . ρ . x), où ρ est la masse volumique.

Lien entre intensité et atténuation

• La formule pour l'intensité est I(x) = I0.e^(-⁡(µ/ρ) . ρ . x).

Coefficients d'atténuation

• Le coefficient massique dépend de divers effets :
  • Diffusion Rayleigh
  • Effet photoélectrique
  • Effet Compton
  • Effet création de paire
• En médecine, l'accent est mis sur les effets photoélectrique et Compton.

Protections en radioprotection

• Protections collectives :
  • Réduction de la durée d'exposition.
  • Éloignement de la source.
  • Confinement des matières radioactives.
  • Utilisation d'écrans de protection, comme des boucliers.
• Protections personnelles :
  • Tablier plombé : réduction de 98 % de la dose.
  • Cache-thyroïde : réduction de 84 % de la dose.
  • Lunettes plombées : réduction de 80 % de la dose.
  • Gants en plomb.

Gestion des patients irradiés

• Patient irradié : concerne principalement les rayons X à distance, sans diffusion.
• Patient contaminé :
  • Irradiation si la source radioactive est présente dans le sang.
  • Risque de recontamination.

Catégories et seuils pour les travailleurs

• Seuils limites :
  • Dose efficace pour le corps entier.
  • Dose équivalente pour une partie du corps.
  • Exemples de seuils : cristallin.
• Classements :
  • Classe A : Exposition supérieure à 3/10ème d'une dose catégorie A.
  • Classe B : Exposition efficace supérieure à 1 mSv.
  • Le médecin du travail classe et l'employeur décide des affectations.

Signalétique et zones de radioprotection

• Signalisation :
  • Fond blanc : danger d'irradiation.
  • Fond gris : danger de contamination.
  • Échelle de couleurs (bleu à rouge) indiquant la proximité de la source.
• Zones contrôlées : Formation continue et port de dosimètres requis.

Dosimétrie

• Mesure d'irradiation personnelle :
  • Dosimétrie externe passive : lecture différée, seuil de détection de 0,05 mSv.
  • Dosimétrie externe opérationnelle : mesure en temps réel avec seuil d'alarme.
• Mesures supplémentaires :
  • Contamination interne mesurée par anthropo-gamma-mètre et analyses radio-toxicologiques.
  • Contamination surfacique mesurée par contaminamètre et frottis.

Effets des rayonnements

• Les effets biologiques des rayonnements incluent :
  • Rupture de liaisons covalentes.
  • Radiolyse de l'eau, responsable de 2/3 des effets des rayonnements ionisants.
  • Lésions d’ADN (500-1000 lésions simples par Gy).

Phases de dommage et réparation cellulaire

• Lésions : létales, sub-létales, potentiellement létales.
• Mort cellulaire peut être immédiate ou mitotique différée, fréquente en radiothérapie.

Prévention et information

• Importance d'informer le personnel sur les risques et d'assurer la radioprotection.
• Optimisation des examens pour minimiser les doses, surtout pour les femmes enceintes.
• Suivi rigoureux afin de ne pas dépasser les limites de dose pour le public et les professionnels.

Atténuation des Rayonnements

• Propagation des rayonnements X et γ par des photons.
• Formule d'atténuation : N(x) = N0.e^(-µ.x), où N0 est le nombre de photons à l'entrée, N(x) est le nombre de photons à la profondeur x, et µ est le coefficient d'atténuation linéique.
• Pour une meilleure faisabilité, la formule devient N(x) = N0.e^(-(\frac{µ}{ρ}).ρ.x), où ρ est la masse volumique, et (\frac{µ}{ρ}) représente le coefficient d'atténuation massique.
• L'intensité des rayonnements à une profondeur x est donnée par I(x) = I0.e^(-(\frac{µ}{ρ}).ρ.x).
• Le coefficient d'atténuation massique dépend de plusieurs effets : diffusion Rayleigh, effet photoélectrique, effet Compton, et effet de création de paire.

Protections Contre les Rayonnements

• Protections collectives : incluent la limitation de la durée, éloignement, confinement de la matière radioactive, et l'utilisation d'écrans de protection.
• Protections personnelles :
  • Tablier : réduit la dose de 98%.
  • Cache-thyroïde : réduit la dose de 84%.
  • Lunettes plombées : réduisent la dose de 80%.
  • Gants.

Risques pour les Patients

• Patient irradié : exposition aux rayons X à distance sans diffusion des rayons.
• Patient contaminé :
  • Risque d'irradiation dû à la radioactivité interne.
  • Risque de contamination, avec possibilité de recontamination.
  • Exemple : TEP-Scanner (Tomographie par Émission de Positons).

Catégories de Travailleurs

• Seuils de limites :
  • Dose efficace pour l'ensemble du corps et dose équivalente pour une partie du corps.
  • Types de catégories : A (exposition élevée) et B (exposition modérée).
• La décision de classement revient au médecin du travail et à l'employeur.

Désintégrations Radioactives

• Désintégration α : concerne les noyaux lourds, libérant 2 protons et 2 neutrons; dangereuse. Exemple : générateur de ^99m^Tc pour scintigraphies.
• Désintégration β : concerne les noyaux légers à lourds; libère une particule β et une seconde particule indétectable. Exemple : TEP-Scanner.
• Désintégration γ : origine des rayonnements γ.

Autres Rayonnements

• Neutrons : produits par la fission nucléaire, provoquent des émissions secondaires, un des rayonnements les plus graves.
• Protons : utilisation innovante dans différentes applications.

Interactions Photon-Matière

• Effet Compton : interaction où un photon arrache un électron d'une couche périphérique.
• Effet photoélectrique : interaction où un photon arrache un électron d'une couche interne, provoquant un réarrangement électronique.
• Bremsstrahlung : émission de photons due à l'accélération d'électrons près des noyaux.
• Collisions électrons-électrons : transfert d'énergie, responsables des effets ionisants.

Dosimétrie et Radioactivité

• Période : temps requis pour qu’un atome se désintègre de moitié; dépend de l'élément.
• Activité : mesure en becquerels (Bq) correspondant au nombre de désintégrations par seconde.
• Kerma : énergie moyenne transmise par rayonnements aux électrons par unité de masse.

Équations Cliniques

• Dose équivalente : dose absorbée pondérée selon le tissu et le type de rayonnement (en Sievert, Sv).
• Dose efficace : somme des doses équivalentes en fonction de la radiosensibilité des tissus.

Effets Biologiques des Rayonnements

• Phase physique : ionisation par interaction photon-matière.
• Effets des lésions d'ADN : peuvent être directs (ionisation) ou indirects (radicaux libres).
• Types de lésions : létales, sub-létales, et potentiellement létales, avec différentes conséquences sur la cellule.

Signalisation et Dosimétrie

• Signalisation : couleurs représentant des niveaux de danger d'irradiation et de contamination.
• Mesures personnelles : utilisation de dosimètres pour évaluer l'irradiation et la contamination interne.
• Contaminations surfaciques : analytiques par frottis et piégeage atmosphérique.