ARCHIVÉ - Maladies chroniques au Canada

 

Volume 29 · Supplément 1 · 2010

Le rayonnement

Le rayonnement est de l’énergie sous forme de particules ou d’ondes électromagnétiques. On a défini deux types de rayonnements, d’après les effets qu’ils produisent sur la matière : les rayonnements ionisant et non ionisant1a. Le rayonnement ionisant possède suffisamment d’énergie pour éjecter les électrons des atomes et rompre les liaisons atomiques. Les deux types de rayonnements peuvent altérer le matériel génétique (ADN) des cellules. Environ 80 % de notre exposition au rayonnement ionisant provient de sources naturelles, habituellement à doses très faibles, comme les rayons cosmiques et les éléments radioactifs naturellement présents dans l’air et l’écorce terrestre2a. Sur terre, la plupart des radionucléides (noyaux instables d’atomes) artificiels (créés par l’activité humaine) qui sont libérés dans l’environnement proviennent des retombées d’essais d’armes nucléaires. Les autres sources de rayonnement ionisant artificiel sont les centrales nucléaires, les mines d’uranium, les usines de concentration d’uranium et les appareils à rayons X.

Le rayonnement non ionisant contient moins d’énergie que le rayonnement ionisant et, normalement, il ne renferme pas assez d’énergie pour représenter un danger pour la vie. L’exposition au rayonnement non ionisant provient des rayons solaires ultraviolets (UV), du rayonnement radioélectrique (tours radar, pylônes opérationnels de transmission radio-télé, téléphones cellulaires) et des champs électriques et magnétiques (CEM) de fréquence extrêmement basse (ELF) créés par les fils et les appareils électriques. Bien qu’une partie du spectre ultraviolet émette une énergie suffisante pour ioniser des atomes, on considère habituellement qu’il s’agit de rayonnement non ionisant. L’exposition humaine aux CEM de fréquence extrêmement basse ayant grimpé en flèche au cours du siècle dernier à cause du recours de plus en plus généralisé à l’électricité, on s’interroge sur les effets de l’exposition prolongée à ce rayonnement. Par ailleurs, la couche d’ozone – mince voile de gaz atmosphérique qui filtre les rayons UV du soleil – s’est amincie au cours des dernières années, ce qui a eu pour effet d’accroître légèrement la quantité de rayons solaires nocifs qui parviennent à la surface de la Terre3.

Certaines sources de rayonnement peuvent pénétrer dans l’organisme par inhalation ou ingestion, et certains types de rayonnements électromagnétiques peuvent traverser la peau pour atteindre d’autres organes. Les rayons gamma pénètrent facilement la peau, mais ce n’est pas le cas des particules alpha; l’exposition se produit principalement par inhalation ou ingestion. L’énergie absorbée par les tissus produit des substances chimiques réactives appelées radicaux libres, qui peuvent provoquer d’autres modifications chimiques et finalement, des effets biologiques1b. Les sources de rayonnement qui ont pénétré dans l’organisme peuvent persister dans les tissus et irradier des organes pendant longtemps.

La dose de rayonnement peut être élevée ou faible, et être reçue sur une courte ou une longue période. Les effets sur les être humains peuvent être aigus ou chroniques, somatiques ou génétiques. Les effets somatiques ne touchent que la personne exposée, tandis que les effets génétiques peuvent aussi affecter ses descendants.

De fortes doses de rayonnement ionisant absorbé, émis à grand débit (p. ex. à la suite d’un accident nucléaire) peuvent produire divers effets cliniques, dont des brûlures localisées, un syndrome aigu d’irradiation (SAI), une augmentation des maladies de l’appareil circulatoire et la mort. Le SAI et la mort résultent de lésions à des organes et tissus essentiels, comme la moelle osseuse ou l’appareil digestif. Des doses plus faibles de rayonnement peuvent avoir des effets qui se ne manifesteront que plus tard dans la vie, par suite de l’altération de l’ADN. Habituellement, les dommages cellulaires sont réparés par un processus naturel mais, en cas de réparation inadéquate, on peut obtenir une cellule viable mais modifiée. Après une période de latence prolongée et variable, la reproduction d’une cellule somatique modifiée peut entraîner l’apparition d’un cancer2b.

Les unités utilisées pour mesurer la dose de rayonnement à laquelle l’organisme est exposé reflètent les dommages que la dose reçue pourrait infliger aux tissus ou aux organes1c. Trois unités sont utilisées : la dose absorbée, l’équivalent de dose et la dose effective. La dose absorbée correspond à la quantité d’énergie absorbée par suite de l’irradiation; l’unité SI (Système international d’unités) correspondante est le gray (abréviation : Gy). Un Gy est une dose absorbée d’un joule par kilogramme de substance irradiée. Cependant, le dommage causé à un tissu dépend aussi du type de rayonnement, certains types pouvant être plus nocifs que d’autres. Par conséquent, la dose absorbée est multipliée par un facteur de pondération établi pour chaque type de rayonnement, ce qui donne un équivalent de dose. Le facteur de pondération des rayons X, des rayons gamma et des particules bêta est de 1, tandis que celui des neutrons et des particules alpha est de 20. L’unité de mesure de l’équivalent de dose est le sievert (abréviation : Sv). Les doses habituellement reçues par certains groupes de travailleurs et par la population étant de beaucoup inférieures à un sievert, elles s’expriment généralement en millisieverts (mSv), c’est-à-dire en millièmes de sievert. Au Canada, la dose de rayonnement individuelle moyenne attribuable aux sources naturelles est d’environ 2 mSv par année1d. Enfin, le risque auquel une personne est exposée dépend aussi des organes irradiés. C’est pourquoi on a élaboré une troisième unité de mesure du rayonnement, la dose effective, qui représente le dommage potentiel total à différents organes et qui se calcule aussi en Sv ou en mSv. On a établi des facteurs de pondération des tissus dont la somme s’élève à 1,0 pour l’ensemble du corps. La dose effective se calcule en multipliant l’équivalent de dose par le facteur de pondération de l’organe. Ainsi, les dommages qui pourraient être causés par une dose effective de 1 mSv à un organe donné seraient comparables à ceux causés par une dose effective de 1 mSv pour le corps entier1e.

Dans les études sur l’exposition au radon et à ses produits de désintégration, on utilise souvent les unités alpha (WL) et les unités alpha-mois (WLM). Une unité alpha (WL) est toute combinaison de produits de filiation du radon dans un litre d’air qui donne lieu à l’émission moyenne de 1,3 x 105 MeV d’énergie alpha. Une WLM est le produit d’une unité alpha (WL) et du temps en mois (M) de travail (170 heures de travail)4.

L’estimation des risques liés au rayonnement repose en grande partie sur l’extrapolation des résultats d’études épidémiologiques réalisées auprès de populations humaines exposées à de fortes doses de rayonnement, ainsi que d’études sur les expositions domestiques et professionnelles plus faibles. Les études de suivi des Japonais qui ont survécu aux bombardements atomiques des villes de Hiroshima et Nagasaki en 1945 sont la principale source d’information sur le risque de cancer induit par le rayonnement suite à l’exposition du corps entier aux rayonnements ionisants externes. Les autres populations étudiées sont les mineurs de roches dures exposés à de fortes concentrations de radon et à ses produits de désintégration dans l’air, les premiers travailleurs chargés de peindre les cadrans des montres avec de la peinture au radium et qui ont ingéré par inadvertance des quantités appréciables de radium, ainsi que les patients traités dans le passé avec de fortes doses de rayons X, ceux qui avaient subi des fluoroscopies à répétition pour le traitement de la tuberculose ou encore qui avaient reçu du radium-224, du radium-226 ou du Thorotrast (oxyde de thorium) à des fins diagnostiques ou thérapeutiques. De plus en plus d’éléments probants indiquent qu’il pourrait y avoir un seuil en deçà duquel l’exposition à de faibles doses de rayonnement ne provoque aucun effet nocif mais, par souci de prudence, on continue de se fonder, en radioprotection, sur l’hypothèse d’une relation linéaire sans seuil et d’une réponse biologique proportionnelle à la dose (dose-réponse)2c. Pour plus d’explications au sujet du rayonnement, on peut consulter deux publications de la Commission de contrôle de l’énergie atomique (CCEA) : Canada – Vivre avec le rayonnement1f et Évaluation et gestion des risques de cancer associés aux rayonnements ionisants et aux agents chimiques5.

Les trois chapitres qui suivent présentent les données épidémiologiques concernant le cancer et l’exposition à certains types de rayonnement. Nous aborderons d’abord le radon, source de rayonnement ionisant, puis deux types de rayonnement non ionisant : le rayonnement ultraviolet (UV) et les CEM de fréquence extrêmement basse. Si le radon et le rayonnement ultraviolet émanent avant tout du milieu naturel, ils sont aussi véhiculés par l’environnement créé par l’homme ainsi que par les comportements personnels. Bien que naturels, les champs électromagnétiques (p. ex. durant les orages) sont surtout associés à l’environnement construit.

Références

  1. a,b,c,d,e,f Commission de contrôle de l’énergie atomique. Canada : Vivre avec le rayonnement. Ottawa : Ministre des Approvisionnements et Services; 1995.
  2. a,b,c Brooks S. Environmental Medicine. St. Louis, Missouri : Mosby; 1995.
  3. ^ Environnement Canada. S’accommoder des ultraviolets: Les UV – L’ABC.
    http://www.msc-smc.ec.gc.ca/topics/uv/quick_ref_f.html
  4. ^ Samet JM. Diseases of uranium miners and other underground miners exposed to radon. Occup Med 1991;6:629–39.
  5. ^ Santé Canada et Commission de contrôle de l’énergie atomique. Évaluation et gestion des risques de cancer associés aux rayonnements ionisants et aux agents chimiques. Ottawa : Ministre de Travaux publics et Services gouvernementaux Canada; 1998.
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