Série sur la radioprotection : effets biologiques des rayonnements ionisants
Les rayonnements ionisants peuvent provoquer aussi bien des dommages à court terme qu’à long terme. En Suisse, l’exposition annuelle moyenne aux rayonnements va de 1 à 5 millisieverts (mSv). Elle est causée par les rayonnements produits naturellement et artificiellement. Elle se situe toutefois bien en dessous de la dose à partir de laquelle des dommages à la santé peuvent être détectés chez les êtres humains.
La dangerosité des rayonnements émis par les substances radioactives est connue dans une large mesure. Les rayonnements ionisants peuvent endommager des cellules vivantes : ils en modifient leur substance héréditaire (ADN). Ces modifications de l’ADN peuvent provoquer des mutations. Ces dernières peuvent plus tard causer aussi un cancer. Si ces dommages, notamment en cas de hautes doses, sont trop importants, les cellules touchées peuvent également mourir.
Les cellules humaines sont préparées à pouvoir réparer des dommages à l’ADN. Toutefois, les systèmes de réparation naturels peuvent être dépassés ou défaillir lorsque la cellule est trop endommagée ou si les systèmes de réparation ne fonctionnent eux-mêmes pas correctement. Outre le niveau de la dose, l’effet combiné des rayonnements avec d’autres facteurs, tels que la nicotine par exemple, est important. Des êtres humains génétiquement prédisposés peuvent aussi réagir plus fortement à des rayons lors de faibles doses que d’autres à de plus hautes doses.
La dose comme échelle pour l‘endommagement
L’exposition aux rayonnements est le plus souvent indiquée par l’unité du sievert. La dose efficace en sievert désigne la somme de l’énergie absorbée par kilogramme de tissus corporels, multipliée par des facteurs de pondération. Ces derniers tiennent compte de l’effet biologique des différents types de rayonnements et de la sensibilité diverse aux rayonnements des organes particuliers et des tissus. Vu qu’une dose d’un sievert est une très grande valeur, les doses survenant de manière courante sont souvent indiquées en millisievert ou en microsievert. Vous trouverez plus d’informations concernant la dose et les effets des rayonnements ici.
Endommagement de l’organisme par les rayonnements
Les effets des rayonnements sont subdivisés en effets déterministes et stochastiques :
- Les effets déterministes des rayonnements surviennent directement ou en court laps de temps après l’exposition ; ils apparaissent seulement au-dessus d’un seuil de dose spécifique aux tissus. Au-dessus de ce seuil de dose, les symptômes sont d’autant plus graves que la dose est élevée. Des symptômes typiques concernent des dommages à la peau, la formule sanguine, la muqueuse du tube gastro-intestinal et les voies respiratoires. Il est possible, sur la base des symptômes, de tirer à posteriori des conclusions quant au niveau de la dose. Une exposition aiguë de six à dix sieverts provoque la mort chez des êtres humains sans traitement médical.
- Les effets stochastiques des rayonnements peuvent ne survenir que des années ou des décennies après l’exposition. Le niveau de la dose n’augmente pas la gravité des dommages dus aux rayonnements mais la probabilité que des dommages apparaissent. Des effets dus aux rayonnements dans le noyau cellulaire peuvent aussi déclencher des modifications telles que des mutations. Ces modifications sont ensuite transmises à la génération de cellules suivante. Elles peuvent mener des années plus tard à des modifications malignes de cellules, comme un cancer.
Effets de faibles doses
Diverses études traitent des effets de faibles doses. Elles arrivent à des résultats différents. Une étude allemande publiée en 2007 a fait état chez les enfants habitant dans un rayon de cinq kilomètres autour de centrales nucléaires d’un risque de cancer augmenté par deux, notamment pour les leucémies chez les enfants en bas âge. Une relation causale entre l’exposition aux rayonnements des centrales nucléaires et l’augmentation du risque n’a pas pu être établie par les auteurs de l’étude pour ces très faibles doses.
A la suite de cette étude, la Ligue suisse contre le cancer a mandaté avec l’Office fédéral de la santé publique (OFSP) l’étude CANUPIS (« Childhood Cancer and Nuclear Power Plants in Switzerland ») auprès d’un comité d’experts indépendants. Les résultats de cette étude montrent que la fréquence de maladies du cancer et de leucémies chez les enfants à proximité de centrales nucléaires en Suisse n’est, du point de vue statistique, pas significativement plus élevée que chez des enfants habitant à plus grande distance. Les résultats de cette étude se réfèrent au fonctionnement normal et non pas à une catastrophe nucléaire comme par exemple à Tchernobyl ou à Fukushima.
Exposition aux rayonnements en Suisse
En moyenne, la population suisse est soumise à une exposition allant de 1 à 5 mSv par an environ. Cette valeur se compose des rayonnements cosmique et terrestre ainsi que de l’exposition due aux applications médicales et aux centrales nucléaires. Des voyageurs sur des vols longues distances peuvent recevoir une exposition supplémentaire de 0,2 mSv en cumulant environ 40 heures de vol par année.
Il s’agit du sixième d’une série de quatorze articles sur la radioprotection. La septième partie traite des principes de la radioprotection.
L’illustration « comparaison de doses d’irradiation » a été actualisé le 1 mars 2017.