la radiologie

Pages: 13 (3100 mots) Publié le: 4 novembre 2014
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Effets biologiques des rayonnements

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RADIOBIOLOGIE

La radiobiologie est l’étude scientifique des effets biologiques des rayonnements
ionisants sur les êtres vivants.
L’irradiation des molécules virales, bactériennes ou humaines ont été le sujet de très
nombreuses études expérimentales.
La radiobiologie présente un intérêt théorique, de nombreuses expériences utilisent leseffets des rayonnements ionisants pour la compréhension des mécanismes de la matière vivante.
En pratique médicale, les notions fondamentales de radiobiologie sont nécessaires pour
assurer un comportement rationnel en matière de radioprotection.
Les connaissances « expérimentales » sont multiples, peu sont issues des grands
accidents nucléaires, heureusement rares, et beaucoup de renseignementsproviennent des
applications médicales des rayonnements ionisants, en imagerie et surtout en radiothérapie :
environ 100 000 malades sont traités chaque année par des doses importantes de
rayonnements ionisants.
Il avait été observé une fréquence anormalement élevée de leucémies chez les
utilisateurs de rayons X avant 1928. Médecins, physiciens et chercheurs étaient victimes de cettepathologie dix fois plus fréquemment que la population en général.
Depuis la création de la Commission Internationale de Protection Radiologique (CIPR),
aucune différence significative n’est actuellement mise en évidence, et ce sur de nombreuses
études réalisées depuis plus de 50 ans.
La méthodologie de la radiopathologie humaine est devenue un exemple pour l’étude de
toute agression toxique,physique, chimique ou biologique. Les modèles développés sont très
performants pour décrire la réalité et surtout, de très faibles activités sont facilement mesurables.
La précision des comptages atteint l’atome, ce qu’aucune autre technique autorise.
I REACTIONS RADIOCHIMIQUES
Ces réactions initiales conditionnent les effets biologiques des rayonnements ionisants.
Les rayons X , gamma ouparticulaires transmettent leurs énergies sous forme d’énergie
cinétique aux électrons de la matière.
Les rayonnements sont ionisants dès que, de façon conventionnelle, leur énergie est
supérieure à 12,4 eV, donc que leur longueur d’onde est inférieure à 100 nm.

____ Dr S. Coequyt

2005

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Faculté de Médecine de LILLE_____________________

Effets biologiques des rayonnements

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I - 1 ) Etape physique
L’interaction des rayonnements ionisants avec la matière provoque des phénomènes
physiques, que la matière soit inerte ou vivante.
Les processus ultérieurs tels les phénomènes radiochimiques, cellulaires ou tissulaires
n’existent que pour les tissus vivants.
Le phénomène physique élémentaire, qui est raresur la matière vivante, est amplifié de
façon considérable par les phénomènes biologiques caractéristiques du tissu vivant.
On verra qu’une dose absorbée de 10 grays est une dose létale à 100% , c’est-à-dire
qu’elle produit la mort de façon inévitable, si la dose est reçue en une seule fois, au corps entier et
lors d’une irradiation à haut débit de dose.
Cette dose absorbée correspond àl’ionisation d’une molécule sur 10 millions, ce qui
illustre le phénomène d’amplification biologique.
Le transfert énergétique est réalisé en un temps très bref de l’ordre de 10-14 s , en réalité
de 10 à 10-16 s.
La quasi-totalité de l’énergie incidente se transforme en énergie cinétique électronique,
responsable en bout de course d’une modification de l’énergie interne des molécules d’intérêtbiologique, ces dernières devenant instables.
Contrairement aux rayonnements non-ionisants, les effets thermiques sont négligeables,
ou du moins de second ordre.
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I - 2 ) Radiolyse de l’eau
Dès 1900, dans le laboratoire de Pierre et Marie Curie, les chercheurs ont montré que
des solutions radioactives aqueuses dégageaient de l’oxygène et de l’hydrogène sous forme
moléculaire gazeuse....
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