Radioprotection - Notes PDF

- - - - - **[CHAPITRE I: RADIOPROTECTION (19/09/24)]** 1. Ensemble des moyens utilisés pour se protéger contre les radiations ionisantes. Dangereux, Il faut se protéger. 2. *[2.1 Les OEM d'origine naturelle:]* Rayonnement naturel. *[2.2 Les OEM d'origine humaine:]* Radiations...

- - - - - **[CHAPITRE I: RADIOPROTECTION (19/09/24)]** 1. Ensemble des moyens utilisés pour se protéger contre les radiations ionisantes. Dangereux, Il faut se protéger. 2. *[2.1 Les OEM d'origine naturelle:]* Rayonnement naturel. *[2.2 Les OEM d'origine humaine:]* Radiations industrielles (WIFI,BLUETOOTH...). [2.3 Les ondes électromagnétique] Les radiation ionisantes des moins énergiques au plus énergiques: - - - - - - - - Ce sont des photons : onde riche en énergie. Onde = variation sinusoïdale des vecteurs E et B dans le temps et dans l'espace avec une vitesse de déplacement C(c = 2,98 X 10\^8 m/s = λ/T) émettant un rayon (direction de propagation) avoisinant celle de la lumière (300 000 km). L' Aspect ondulatoire (Dia 18.): Diffraction d'une onde lorsqu'elle rencontre un obstacle de dimension comparable à la longueur d'onde. physique des ondes : variations sinusoïdales des vecteurs E et B dans le temps et dans l\'espace. On peut lui adjoindre une longueur d'onde λ distance entre deux crêtes dans le même état vibratoire (distance parcourue par l'onde pendant un cycle), une période T (temps mis par l'onde pour parcourir la distance λ à la vitesse V) et une fréquence V d\'oscillation de l'onde ( v = 1/T Hz) , plus elle oscille rapidement plus elle a d\'énergie. **2.4 L\'ÉNERGIE ÉLECTROMAGNÉTIQUE** *[2.4.1 - l'onde selon Maxwell]* D\'après l'équation de Maxwell On transforme l'onde lumineuse en un signal électrique, c'est grâce à ses ondes qu'il y a de l\'énergie. [2.4.2 - Aspect de corpuscule (selon einstein): ] les échanges d'énergie NRJ = constante x matière. proportionnelle à une constante E: h.v Plus l\'oscillation est rapide, plus l'NRJ est grande. [2.4.3 Spectre OEM] L'infrarouge: sa chaleur à la longueur d'onde approprié à nos cellules et interagissent ensemble. Les U.V interagissent avec les protéines qu'il y a dans la peau. Les Rayons X : petite longueur d'onde, grande fréquence (grande énergie) qui traverse les patients. Ils ont la longueur d'un atome et réagissent avec les atomes du patient. Les rayons Gamma: ils servent à la recherche de la composition du noyau des atomes Plus on veut aller voir dans le petit, plus il faut de l'énergie. [2.4.4 Spectre électromagnétique:] Quand on augmente en énergie, on ne connaît pas les effets. - - L'Aspect corpusculaire (Dia. 18) Une énergie de 12,4 électrons volts est suffisante pour arraché un électron à un atome d'Hydrogène, à partir de cette NRJ on à la frontière entre radiation non ionisante et ionisante. - - +-----------------------------------------------------------------------+ | Résumé: | | | | L'onde électromagnétique: photon qui peut avoir différente énergie et | | à partir de 12,4 électron volt on sait que cette radiation est | | ionisante (arrache un électron à un atome), au dessus elles sont | | dangereuses. | | | | Aspect ondulatoire (de broly 1924): Diffraction d'une onde | | lorsqu'elle rencontre un obstacle de dimension comparable à la | | longueur d'onde. | | | | Aspect corpusculaire (Einstein): échanges d'énergie, NRJ = constante | | x fréq plus l'oscillation est rapide, plus l'NRJ est grande | +-----------------------------------------------------------------------+ 3. Def: un rayon x qui a suffisamment d'énergie pour donner un NRJ aux électrons d'un atome, l\'électron s'échappe de l\'atome qui perd un électron et devient ionisé. l'atome n'est plus stable et perturbe la cellule ( donner de l'énergie et peu casser la cellule.) Atome avec un noyau et des électrons autour, une radiation ionisante va donner de l'énergie au électron, si la radiation à suffisamment d'énergie, il arrache un électron à l\'atome (il donne son énergie à l'atome). **[Atténuation (Dia 29)]** Radiation indirectement ionisante en interaction avec la matière. [Il existe différentes interaction photon-matière:] Effet photoélectrique : un photon incident va donner toute son nrj à un électron de l\'atome, l'électron devient ionisé et sort de l'atome. Effet compton : un photon incident donne de l\'énergie à l\'électron d'atome, il devient ionisant pour s'échapper de l'atome mais par conservation de nrj, ce qui doit être égale au photon diffusé (nrj moindre que le photon incident) qui à changé de direction. La production de paires **[3.1 effet photoélectrique :]** Un rayon x interagit avec les électrons de l'atome. Si je mets de la matière derrière mon rx je suis protégé, on mettra alors du plomb pour arrêter les RX. **[3.2 effet compton:]** Le photon qui interagit avec les électrons donne des électrons à l'atome et le photon diffusé va interagir avec d\'autres atomes en rediffusant, il aura alors une énergie plus faible qu'au début. **important**: L'NRJ se conserve celle du début doit être la même que celle de la fin : l'NRJ du photon (100) incident doit donner des électrons éjectés (99) ce qui donne un photon diffusé (1) le rayon diffusé sera alors moins dangereux que les photons incidents. **Important**: la quantité de mouvement doit rester la même: si l\'électron monte le photon diffusé descend créant un mouvement horizontal. Les photons diffusés peuvent être renvoyés dans l'espace quand il y a bcp de matière (bruyants les images), il faut donc réduire au maximum ses rayonnements diffusés. plus il y a d\'atomes, plus il y a de rayonnements diffusés. 4. **[4.1 - Effets des rayons ionisant:]** [Risque d'effet déterministe et le risque d'effet stochastique:] [Effet déterministe ( Dia. 28):] effet à court terme, un rayon x touche une cellule, lui donne de l'énergie puis la détruit c'est un effet direct, la cellule meurt. Plus on augmente la dose, plus la cellule meurt et peut entraîner des dommages au niveau des organes ( exemple: la thyroïde y est très sensible x 12 plus par rapport au mains ),s'il y a trop de dose cela peut conduire à la mort de l'organisme (50% de dose létale). Toutefois il existe des phénomènes de réparation au niveau du corps. Propriété des effet déterministe: Il y a un seuil clinique (sans effet voire rougeur ) de 250 mSv à 50% de dose et plus la dose augmente on voit les effets au-dessus de 100% (chute de cheveux, voire vomissement). Il y a des effets réversibles, précoces (au moment de l'irradiation)obligatoires. [Effet stochastique (Dia.29):] effet aléatoire des années plus tard, apparition d'un cancer ou d'une malformation héréditaire induit par le risque d'induction qui est de = 5,6%/ Sv, cet effet est indiscernable d'une affection spontanée naturelle. - - - - - [l'échelle de dose:] elle a pour unité le millisievert (mSv/h) elle est mesurée par un dosimètre passif ou opérationnel. On émet 5 000 rayonnement gamma par seconde, tous les trois jours nos cellules se réparent. +-----------------------------------------------------------------------+ | **IMPORTANT:** | | | | - - - | +-----------------------------------------------------------------------+ **[4.2 - risque des rx (20/09/24)]** les RX apparaissent uniquement: - - - Un appareil à RX monte jusqu\'à 150 kilovolt (Kv), 20 000 000 kv en radiothérapie (2-3 m de béton). Les murs d'une salle de radiologie sont plombés de 2-3 millimètres pour nous protéger (plus lourd = plus d'atome pour contrer les rayons x). La porte de la salle doit être fermée pour ne pas irradié les éléments extérieurs à la salle et respecter le patient. Le patient est irradié en diffusion locale afin de regarder la composition des atomes. Examen du métabolisme du patient (des atomes de l\'organisme) avec injection de produits radioactifs qui va se fixer sur les cellules des organes du patient, le patient devient alors radioactif, le nombre de dose n'a pas d'influence sur la santé du patient, cet examen se fait en deux temps on lui injecte le produit, il peut sortir du service et revenir plus tard le refaire. Les murs de la salle d'examen sont de 2-3 m de plomb. L'ordre de grandeur est de 10 mCi = 370 000 000 mSv/seconde dans une seringue. Qd l'examen est fini il faut: - - Le patient est irradié de manière globale en diffusion directe. Il y a un risque de contamination interne (à l\'intérieur de l'organisme par alimentation suite à un transfert peau-objet) et externe (sur la peau du TIM à laver, port de gant OBLIGATOIRE). Pour ne pas être contaminé par sa radioactivité il faut se tenir éloigné de 2 m. **[4.4-Les isotopes principalement injectés (Dia 38-39):]** ! technétium 99m : demie-vie 6,02h - énergie de 140 keV Molybdène Galium Indium Thallium Iode krypton La demi-vie (T1/2): temps que la radioactivité va mettre pour disparaître dans un flacon ou un patient, il ne dépend pas de la quantité de produit ni du poids du patient. Plus le temps passe, plus le temps de demi-vie diminue et donc la radioactivité du produit diminue mais il reste radiocatif (on attend deux fois moins à chaque demie-vie, fonction décroissante). Elle ne devient plus dangereuse à partir de 10 demie-vie (1 atome sur mille qui sera radioactif). 5. **[5.1-Origine de la radioprotection:]** Au niveau mondial: les Nations unies (UNSCEAR) recueillent et analysent des infos sur la radioprotection dans tous les pays. Elle sont ensuite transmise à la CIPR (commission international de radioprotection) qui édite les bonnes pratiques de cette radioprotection (notamment la distance de 2 - 3 m d'un patient radioactif pour recevoir le moins de doses possible). Elle délivre ensuite ses recommandations à l\'AIEA (qui elle crée le règlement des transports des matières radioactives) et l'EURATOM ( qui présente des directives ou lois qui seront soumises à un vote aux pays de l'union européenne sur la radioprotection, ces états membres ont jusqu\'à cinq années pour s'y soumettre. Ainsi, l\'AIEA et l'EURATOM transmettent leur règlements et directives à la réglementations de la Belgique en faveur de la radioprotection **[5.2- Réglementation:Radioprotection]** En 1996: l'EURATOM présente la radioprotection du travailleur En 1997: l'EURATOM présente la radioprotection du patient votée qui sera votée cinq ans plus tard par l\'arrêté royal qui englobe ces deux directives: l\'arrêté du 20/07/2001 nouvel arrêté sur la radioprotection. EURATOM 2013/59 normes de base de la radioprotection : arrêté du 21/12/18 radioprotection des utilisateurs, 2020 arrêté spéciales sur la radioprotection du patient. **Philosophie de la radioprotection:** il y a trois niveau important dans la législation: - - - - 6. **[6.1 - la dose absorbée (Gy)]** La dose de radiation ionisante de l'NRJ /kg spir 1 joule/ kilo c'est la dose (quantité d'énergie) absorbée dans le corps du patient et qui détruit une partie de la cellule par unité de masse. Elle est équivalente à la masse du patient. Unité de radioprotection : 1 joule/ 1 kg = 1 gray 1 gray = on parler en Milligray **[6.2- la dose équivalente (Sv) ]** Il est possible de donner la même quantité d'NRJ de chaque côté mais les effets sur les vivants sont différents selon le type d'irradiation ( il faut tenir compte du type de radiation avec lequel on va irradié le patient) = la dose équivalente. **[6.2.1 Selon le tableau du coefficient f (nature de rayonnement) noté en Wr (Dia. 49)]** Le facteur de pondération (WR) dépend du type de rayonnement. Pour une même quantité de rayons (***ex***. 1 proton=2Wr comparé à 1 rx= 1Wr), les protons sont 2X plus nocifs pour la santé que les rayons x cependant, ils sont plus difficiles à arrêter. 1 sievert = 100 rem Pour calculer la dose équivalente on fait : - **[6.3 Dose efficace (Sv)]** Le corps à des zones de radiations plus sensibles au rayons X que d'autres, il faut donc être plus vigilant selon la zone irradiée. Formule pour calculer la dose efficace: E \[Sv\] = ΣT WT(tissus) ΣR DT,R x WR (rayonnement) E permet de comparer des examens RX, MN, CT *Exercice: quel est la zone la plus irradié entre le poumons (800 mGy) et la main (200 mGy)* Wr: dépend du type de rayonnement (Rx, Gamma...) Dose absorbé: NRJ/ masse Dose équivalente : dose absorbé x facteur de pondération du type de rayonnement (Wr = 1 pour les Rx) on parle en Sv Dose efficace: dose équivalente X le coefficient de la zone recevant les rayons l'irradiation totale due à l\'irradiation de la zone correspond à.... mSv **[6.4 Énergie et effet]** La notion de dose dépend du débit de dose, de l'NRJ des rayons, du point d'impact (sensibilité des organes). La dose efficace total: dose équivalente X le coefficient de la zone recevant les rayons 7. **[Dispositifs portés par des travailleur]** 8.