Qu’est-ce que l’effet déterministe et stochastique – Définition

En radioprotection, la plupart des effets néfastes sur la santé de l’exposition aux rayonnements sont généralement divisés en deux grandes catégories:

• Les effets déterministes sont des effets seuils sur la santé, qui sont directement liés à la dose de rayonnement absorbée et la gravité de l’effet augmente à mesure que la dose augmente.
• Les effets stochastiques se produisent par hasard, se produisant généralement sans seuil de dose. La probabilité d’apparition d’effets stochastiques est proportionnelle à la dose mais la sévérité de l’effet est indépendante de la dose reçue.

Effets déterministes

Les effets déterministes (ou effets sur la santé non stochastiques) sont des effets sur la santé, qui sont directement liés à la dose de rayonnement absorbée et la gravité de l’effet augmente à mesure que la dose augmente. Les effets déterministes ont un seuil en dessous duquel aucun effet clinique détectable ne se produit. Le seuil peut être très bas (de l’ordre de grandeur de 0,1 Gy ou plus) et peut varier d’une personne à l’autre. Pour des doses comprises entre 0,25 Gy et 0,5 Gy, de légères variations sanguines peuvent être détectées par des évaluations médicales et pour des doses comprises entre 0,5 Gy et 1,5 Gy, des changements sanguins seront notés et des symptômes de nausées, de fatigue, de vomissements se produiront.

Une fois le seuil dépassé, la sévérité d’un effet augmente avec la dose. La raison de la présence de cette dose seuil est que les dommages causés par les radiations (dysfonctionnement grave ou décès) d’une population critique de cellules (des doses élevées ont tendance à tuer les cellules) dans un tissu donné doivent être maintenus avant que la blessure ne soit exprimée sous une forme cliniquement pertinente. . Par conséquent, les effets déterministes sont également appelés réaction tissulaire . Ils sont également appelés effets non stochastiques pour contraster avec des effets stochastiques de type hasard (par exemple l’induction d’un cancer).

Les effets déterministes ne sont pas nécessairement plus ou moins graves que les effets stochastiques. Des doses élevées peuvent provoquer des brûlures radiales visuellement dramatiques et / ou une mort rapide par syndrome de rayonnement aigu . Il est peu probable que des doses aiguës inférieures à 250 mGy aient des effets observables. Des doses aiguës d’environ 3 à 5 Gy ont 50% de chances de tuer une personne quelques semaines après l’exposition, si une personne ne reçoit aucun traitement médical. Des effets déterministes peuvent finalement conduire à une nuisance temporaire ou même à un décès. Exemples d’effets déterministes:

Voici des exemples d’effets déterministes :

• Syndrome de radiation aiguë, par radiation aiguë de tout le corps
• Le rayonnement brûle, du rayonnement à une surface corporelle particulière
• Thyroïdite radio-induite, effet secondaire potentiel de la radiothérapie contre l’hyperthyroïdie
• Syndrome de radiation chronique, dû à une radiation à long terme.
• Lésion pulmonaire radio-induite, par exemple de la radiothérapie aux poumons

Effets stochastiques

Les effets stochastiques des rayonnements ionisants se produisent par hasard, se produisant généralement sans seuil de dose. La probabilité d’apparition d’ effets stochastiques est proportionnelle à la dose mais la sévérité de l’effet est indépendante de la dose reçue. Les effets biologiques des rayonnements sur les personnes peuvent être regroupés en effets somatiques et héréditaires . Les effets somatiques sont ceux subis par la personne exposée. Les effets héréditaires sont ceux subis par la progéniture de l’individu exposé. Le risque de cancer est généralement mentionné comme le principal effet stochastique des rayonnements ionisants, mais les troubles héréditaires sont également des effets stochastiques.

Selon la CIPR:

(83) Sur la base de ces calculs, la Commission propose des coefficients de probabilité nominaux pour le risque de cancer ajusté au détriment de 5,5 x 10 ^-2 Sv ^-1 pour l’ensemble de la population et de 4,1 x 10 ^-2 Sv ^-1 pour les travailleurs adultes. Pour les effets héréditaires, le risque nominal ajusté au détriment dans l’ensemble de la population est estimé à 0,2 x 10 ^-2 Sv ^-1 et chez les travailleurs adultes à 0,1 x 10 ^-2 Sv ^-1 .

Référence spéciale: CIPR, 2007. Les recommandations de 2007 de la Commission internationale de protection radiologique. Publication 103 de la CIPR. Ann. ICRP 37 (2-4).

L’unité SI pour la dose efficace , le sievert , représente l’effet biologique équivalent du dépôt d’un joule d’énergie de rayons gamma dans un kilogramme de tissu humain. En conséquence, un sievert représente 5,5% de chances de développer un cancer. Il convient de noter que la dose efficace n’est pas conçue comme une mesure des effets déterministes sur la santé, c’est-à-dire la gravité des lésions tissulaires aiguës qui se produiront certainement, qui est mesurée par la quantité de dose absorbée.

Effets biologiques et limites de dose

En radioprotection, des limites de dose sont fixées pour limiter les effets stochastiques à un niveau acceptable et pour empêcher complètement les effets déterministes . Notez que les effets stochastiques sont ceux qui résultent du hasard: plus la dose est élevée, plus l’effet est probable. Les effets déterministes sont ceux qui ont normalement un seuil: au-dessus de cela, la sévérité de l’effet augmente avec la dose. Limites de dosesont une composante fondamentale de la radioprotection, et le dépassement de ces limites est contraire à la réglementation des rayonnements dans la plupart des pays. Notez que les limites de dose décrites dans cet article s’appliquent aux opérations de routine. Ils ne s’appliquent pas à une situation d’urgence lorsque la vie humaine est en danger. Ils ne s’appliquent pas dans les situations d’exposition d’urgence où une personne tente de prévenir une situation catastrophique.

Les limites sont divisées en deux groupes, le public et les travailleurs exposés professionnellement. Selon la CIPR, l’exposition professionnelle fait référence à toute exposition subie par les travailleurs au cours de leur travail, à l’exception des

1. expositions exclues et expositions d’activités exonérées impliquant des rayonnements ou des sources exonérées
2. toute exposition médicale
3. le rayonnement de fond naturel local normal.

Le tableau suivant résume les limites de dose pour les travailleurs exposés professionnellement et pour le public:

Selon la recommandation de la CIPR dans sa déclaration sur les réactions tissulaires du 21 avril 2011, la limite de dose équivalente pour le cristallin de l’exposition professionnelle dans les situations d’exposition planifiée est passée de 150 mSv / an à 20 mSv / an, en moyenne sur des périodes définies de 5 ans, sans dose annuelle sur une seule année supérieure à 50 mSv.

Les limites de dose efficace correspondent à la somme des doses efficaces pertinentes provenant de l’exposition externe au cours de la période spécifiée et de la dose efficace engagée provenant des apports de radionucléides au cours de la même période. Pour les adultes, la dose efficace engagée est calculée pour une période de 50 ans après la prise, tandis que pour les enfants, elle est calculée pour la période allant jusqu’à 70 ans. La limite de dose efficace pour le corps entier de 20 mSv est une valeur moyenne sur cinq ans. La limite réelle est de 100 mSv en 5 ans, avec pas plus de 50 mSv en une année.