Dosimétrie des rayonnements

Rayonnement cosmique

Le rayonnement cosmique fait référence aux sources de rayonnement sous forme de rayons cosmiques qui proviennent du Soleil ou de l’espace. La Terre a toujours été bombardée par des particules de haute énergie provenant de l’espace extra-atmosphérique qui génèrent des averses de particules secondaires dans la basse atmosphère. Les particules chargées (en particulier les protons de haute énergie) du soleil et de l’espace interagissent avec l’atmosphère et le champ magnétique de la Terre pour produire une pluie de radiations (c’est-à-dire une douche d’air), généralement des radiations bêta et gamma . Si vous vivez à des altitudes plus élevées ou si vous êtes un passager fréquent des compagnies aériennes, cette exposition peut être considérablement plus élevée, car l’atmosphère est plus mince ici. Les effets du champ magnétique terrestredétermine également la dose de rayonnement cosmique .

Débit de dose au niveau du sol

Le rayonnement cosmique primaire est constitué d’un mélange de protons de haute énergie (~ 87%), de particules alpha (~ 11%), d’électrons de haute énergie (~ 1%) et d’une trace de noyaux plus lourds (~ 1%). L’énergie de ces particules se situe entre 10 ⁸ eV et 10 ²⁰ eV. Une très petite fraction est constituée de particules stables d’ antimatière , telles que des positons ou des antiprotons . La nature précise de cette fraction restante est un domaine de recherche active.

Par la suite, un grand nombre de particules secondaires , en particulier des neutrons et des pions chargés, sont produits à la suite des interactions entre les particules primaires et l’atmosphère terrestre. Comme les pions sont des particules subatomiques à courte durée de vie, la désintégration ultérieure des pions entraîne la production de muons de haute énergie . Au niveau du sol, les muons , dont les énergies se situent principalement entre 1 et 20 GeV, contribuent à environ 75% du débit de dose absorbé dans l’air libre. Le reste provient d’électrons produits par les muons ou présents dans la cascade électromagnétique. La dose annuelle de rayons cosmiques au niveau de la mer est d’environ 0,27 mSv (27 mrem).

Débit de dose pendant le vol

Pendant le vol, nous sommes plus exposés au rayonnement cosmique qu’au sol. À l’altitude de vol maximale (8,8 km ou 29 000 ft), il peut atteindre environ 2,0 μSv / h (voire des valeurs plus élevées). Un débit de dose de 4 μSv / h peut être utilisé pour représenter le débit de dose moyen pour tous les vols long-courriers (en raison des altitudes plus élevées). Il faut ajouter, pour les avions supersoniques comme le Concorde, qui pourraient effectuer un vol transatlantique en 3,5 heures, le taux d’exposition (environ 9 μSv / h ) à leur altitude de 18 km a été suffisamment augmenté pour aboutir à la même exposition aux rayons cosmiques par traversée comme pour les jets conventionnels qui filent à environ 8 km.

Rayonnement cosmique – est-ce dangereux?

Nous devons insister sur le fait que manger des bananes, travailler en tant qu’équipage de conduite ou vivre dans des endroits avec augmente votre débit de dose annuel. Mais cela ne signifie pas que cela doit être dangereux. Dans chaque cas, l’intensité du rayonnement est également importante. Elle est très similaire à la chaleur d’un feu (rayonnement moins énergétique). Si vous êtes trop près, l’intensité du rayonnement thermique est élevée et vous pouvez vous brûler. Si vous êtes à la bonne distance, vous pouvez y résister sans problème et en plus c’est confortable. Si vous êtes trop loin d’une source de chaleur, l’insuffisance de chaleur peut également vous blesser. Cette analogie, dans un certain sens, peut être appliquée au rayonnement provenant également de sources de rayonnement.

En cas de rayonnement des bananes , nous parlons de soi-disant «faibles doses» . Une faible dose signifie ici de petites doses supplémentaires comparables au rayonnement de fond normal ( 10 µSv = dose quotidienne moyenne reçue du fond naturel). Les doses sont très très faibles et donc la probabilité d’induction d’un cancer pourrait être presque négligeable. Deuxièmement, et c’est crucial, la vérité sur les effets sur la santé des rayonnements à faible dose reste à découvrir. On ne sait pas exactement si ces faibles doses de rayonnement sont nuisibles ou bénéfiques (et où est le seuil). Le gouvernement et les organismes de réglementation adoptent un modèle LNT au lieu d’un seuil ou d’une hormesienon pas parce que c’est la plus convaincante scientifiquement, mais parce que c’est l’ estimation la plus conservatrice . Le problème de ce modèle est qu’il néglige un certain nombre de processus biologiques de défense qui peuvent être cruciaux à faibles doses . Les recherches menées au cours des deux dernières décennies sont très intéressantes et montrent que de petites doses de rayonnement administrées à faible débit de dose stimulent les mécanismes de défense . Par conséquent, le modèle LNT n’est pas universellement accepté, certains proposant une relation dose-réponse adaptative où les faibles doses sont protectrices et les doses élevées sont préjudiciables. De nombreuses études ont contredit le modèle LNT et beaucoup d’entre elles ont montré une réponse adaptative aux rayonnements à faible dose entraînant une réduction des mutations et des cancers. Ce phénomène est connu sous le nom de hormesis de radiation .

Pendant le vol, nous sommes plus exposés au rayonnement cosmique qu’au sol. Le rayonnement cosmique fait référence aux sources de rayonnement sous forme de rayons cosmiques qui proviennent du Soleil ou de l’espace. Le rayonnement cosmique primaire est constitué d’un mélange de protons de haute énergie (~ 87%), de particules alpha (~ 11%), d’électrons de haute énergie (~ 1%) et d’une trace de noyaux plus lourds (~ 1%).

Le débit de dose du rayonnement cosmique varie dans différentes parties du monde et il dépend fortement du champ géomagnétique , de l’ altitude et du cycle solaire . L’exposition au rayonnement cosmique augmente rapidement avec l’altitude. En vol, il y a deux sources principales de rayonnement naturel à considérer: les rayons cosmiques galactiques qui sont toujours présents et les événements de protons solaires , parfois appelés événements de rayons cosmiques solaires (SCR), qui se produisent de façon sporadique. Le débit de dose du rayonnement cosmique varie dans différentes parties du monde et il dépend fortement du champ géomagnétique, de l’altitude et du cycle solaire. Le champ de rayonnement aux altitudes des avions est constitué de neutrons, de protons et de pions. En vol,les neutrons représentent 40 à 80% de la dose équivalente , selon le champ géomagnétique, l’altitude et le cycle solaire. Le débit de dose de rayonnement cosmique dans les avions est si élevé (mais pas dangereux) que, selon le rapport UNSCEAR 2000 des Nations Unies, les travailleurs des équipages de conduite aérienne reçoivent en moyenne plus de doses que tout autre travailleur, y compris ceux des centrales nucléaires.

Le débit de dose au niveau du sol est en moyenne d’environ 0,10 μSv / h, mais à l’altitude de vol maximale (8,8 km ou 29 000 ft), il peut atteindre environ 2,0 μSv / h (voire des valeurs plus élevées). Un débit de dose de 4 μSv / h peut être utilisé pour représenter le débit de dose moyen pour tous les vols long-courriers (en raison des altitudes plus élevées). Il faut ajouter, pour les avions supersoniques comme le Concorde, qui pourraient effectuer un vol transatlantique en 3,5 heures, le taux d’exposition (environ 9 μSv / h ) à leur altitude de 18 km a été suffisamment augmenté pour aboutir à la même exposition aux rayons cosmiques par traversée comme pour les jets conventionnels qui filent à environ 8 km.

Blindage du rayonnement cosmique

Le champ magnétique terrestre fournit un bouclier de rayonnement vital du rayonnement cosmique. Pendant le vol, blindage fourni par  le champ magnétique terrestre est beaucoup plus important qu’au niveau du sol, car au niveau du sol l’atmosphère contribue également. Par conséquent, en plus d’une atmosphère protectrice, nous sommes très chanceux que la Terre ait un champ magnétique. Le champ magnétique s’étend sur plusieurs dizaines de milliers de kilomètres dans l’espace, protégeant la Terre des particules chargées du vent solaire et des rayons cosmiques qui, autrement, dépouilleraient la haute atmosphère, y compris la couche d’ozone qui protège la Terre des rayons ultraviolets nocifs. Il nous protège des pleins effets du vent solaire et du GCR. Sans cette protection, la biosphère de la Terre pourrait ne pas exister comme elle le fait aujourd’hui, ou serait au moins limitée à la subsurface. Le champ magnétique terrestre fournit également un bouclier de rayonnement pour les astronautes et l’ISS lui-même, car il est en orbite terrestre basse.

Les calculs de la perte de dioxyde de carbone de l’atmosphère de Mars, résultant du piégeage des ions par le vent solaire, indiquent que la dissipation du champ magnétique de Mars a provoqué une perte presque totale de son atmosphère.

Rayonnement en vol – est-ce dangereux?

Nous devons insister sur le fait que manger des bananes, travailler en tant qu’équipage de conduite ou vivre dans des endroits avec augmente votre débit de dose annuel. Mais cela ne signifie pas que cela doit être dangereux. Dans chaque cas, l’intensité du rayonnement est également importante. Elle est très similaire à la chaleur d’un feu (rayonnement moins énergétique). Si vous êtes trop près, l’intensité du rayonnement thermique est élevée et vous pouvez vous brûler. Si vous êtes à la bonne distance, vous pouvez y résister sans problème et en plus c’est confortable. Si vous êtes trop loin d’une source de chaleur, l’insuffisance de chaleur peut également vous blesser. Cette analogie, dans un certain sens, peut être appliquée au rayonnement provenant également de sources de rayonnement.

En cas de rayonnement en vol , on parle de «faibles doses» . Une faible dose signifie ici de petites doses supplémentaires comparables au rayonnement de fond normal ( 10 µSv = dose quotidienne moyenne reçue du fond naturel). Les doses sont très très faibles et donc la probabilité d’induction d’un cancer pourrait être presque négligeable. Deuxièmement, et c’est crucial, la vérité sur les effets sur la santé des rayonnements à faible dose reste à découvrir. On ne sait pas exactement si ces faibles doses de rayonnement sont nuisibles ou bénéfiques (et où est le seuil). Le gouvernement et les organismes de réglementation adoptent un modèle LNT au lieu d’un seuil ou d’une hormesienon pas parce que c’est la plus convaincante scientifiquement, mais parce que c’est l’ estimation la plus conservatrice . Le problème de ce modèle est qu’il néglige un certain nombre de processus biologiques de défense qui peuvent être cruciaux à faibles doses . Les recherches menées au cours des deux dernières décennies sont très intéressantes et montrent que de petites doses de rayonnement administrées à faible débit de dose stimulent les mécanismes de défense . Par conséquent, le modèle LNT n’est pas universellement accepté, certains proposant une relation dose-réponse adaptative où les faibles doses sont protectrices et les doses élevées sont préjudiciables. De nombreuses études ont contredit le modèle LNT et beaucoup d’entre elles ont montré une réponse adaptative aux rayonnements à faible dose entraînant une réduction des mutations et des cancers. Ce phénomène est connu sous le nom de hormesis de radiation .

Le rayonnement cosmique fait référence aux sources de rayonnement sous forme de rayons cosmiques qui proviennent du Soleil ou de l’espace. La Terre a toujours été bombardée par des particules de haute énergie provenant de l’espace extra-atmosphérique qui génèrent des averses de particules secondaires dans la basse atmosphère. Les particules chargées (en particulier les protons de haute énergie) du soleil et de l’espace interagissent avec l’atmosphère et le champ magnétique de la Terre pour produire une pluie de radiations (c’est-à-dire une douche d’air), généralement des radiations bêta et gamma . Si vous vivez à des altitudes plus élevées ou si vous êtes un passager fréquent des compagnies aériennes, cette exposition peut être considérablement plus élevée, car l’atmosphère est plus mince ici. Les effets du champ magnétique terrestredétermine également la dose de rayonnement cosmique .

Au niveau du sol, les muons , dont les énergies se situent principalement entre 1 et 20 GeV, contribuent à environ 75% du débit de dose absorbé dans l’air libre. Le reste provient d’électrons produits par les muons ou présents dans la cascade électromagnétique. La dose annuelle de rayons cosmiques au niveau de la mer est d’environ 0,27 mSv (27 mrem).

Composition du rayonnement cosmique

Le rayonnement cosmique primaire est constitué d’un mélange de protons de haute énergie (~ 87%), de particules alpha (~ 11%), d’électrons de haute énergie (~ 1%) et d’une trace de noyaux plus lourds (~ 1%). L’énergie de ces particules se situe entre 10 ⁸ eV et 10 ²⁰ eV. Une très petite fraction est constituée de particules stables d’ antimatière , telles que des positons ou des antiprotons . La nature précise de cette fraction restante est un domaine de recherche active.

Par la suite, un grand nombre de particules secondaires , en particulier des neutrons et des pions chargés, sont produits à la suite des interactions entre les particules primaires et l’atmosphère terrestre. Comme les pions sont des particules subatomiques à courte durée de vie, la désintégration ultérieure des pions entraîne la production de muons de haute énergie . Au niveau du sol, les muons , dont les énergies se situent principalement entre 1 et 20 GeV, contribuent à environ 75% du débit de dose absorbé dans l’air libre. Le débit de dose du rayonnement cosmique varie dans différentes parties du monde et il dépend fortement du champ géomagnétique , de l’ altitude et du cycle solaire. Le débit de dose de rayonnement cosmique dans les avions est si élevé que, selon le rapport UNSCEAR 2000 des Nations Unies, les travailleurs des équipages de conduite aérienne reçoivent en moyenne plus de dose que tout autre travailleur, y compris ceux des centrales nucléaires.

Nous devons également inclure les neutrons au niveau du sol. Les rayons cosmiques interagissent avec les noyaux de l’atmosphère et produisent également des neutrons de haute énergie . Selon l’UNSCEAR, la fluidité des neutrons est de 0,0123 cm ^-2 s ^–1 au niveau de la mer pour une latitude géomagnétique de 45 N. Sur cette base, la dose annuelle effective des neutrons au niveau de la mer et à 50 degrés de latitude est estimée à 0,08 mSv (8 mrem). Il convient de noter qu’à proximité d’objets plus gros et plus lourds, par exemple des bâtiments ou des navires, le flux neutronique mesure plus haut. Cet effet est connu sous le nom de «signature neutronique induite par les rayons cosmiques» ou « effet navire».»Car il a été détecté pour la première fois avec des navires en mer. Les rayons cosmiques créent des douches dans l’atmosphère qui incluent un large spectre de neutrons secondaires, de muons et de protons. Les neutrons secondaires peuvent être d’une énergie très élevée et peuvent induire des événements de spallation dans les matériaux au niveau du sol. Par conséquent, à proximité d’objets plus gros et plus lourds, ces multiples neutrons produits lors d’événements de spallation sont appelés neutrons à «effet navire» .

Débit de dose dans l’avion – rayonnement en vol

L’exposition au rayonnement cosmique augmente rapidement avec l’altitude. En vol, il y a deux sources principales de rayonnement naturel à considérer: les rayons cosmiques galactiques qui sont toujours présents et les événements de protons solaires, parfois appelés événements de rayons cosmiques solaires (SCR), qui se produisent de façon sporadique. Le débit de dose du rayonnement cosmique varie dans différentes parties du monde et il dépend fortement du champ géomagnétique, de l’altitude et du cycle solaire. Le champ de rayonnement aux altitudes des avions est constitué de neutrons, de protons et de pions. En vol, les neutrons représentent 40 à 80% de la dose équivalente, en fonction du champ géomagnétique, de l’altitude et du cycle solaire. Le débit de dose de rayonnement cosmique dans les avions est si élevé (mais pas dangereux) que, selon le rapport UNSCEAR 2000 des Nations Unies, les travailleurs des équipages de conduite aérienne reçoivent en moyenne plus de doses que tout autre travailleur, y compris ceux des centrales nucléaires.

Le débit de dose au niveau du sol est en moyenne d’environ 0,10 μSv / h, mais à l’altitude de vol maximale (8,8 km ou 29 000 ft), il peut atteindre environ 2,0 μSv / h (voire des valeurs plus élevées). Un débit de dose de 4 μSv / h peut être utilisé pour représenter le débit de dose moyen pour tous les vols long-courriers (en raison des altitudes plus élevées). Il faut ajouter, pour les avions supersoniques comme le Concorde, qui pourraient effectuer un vol transatlantique en 3,5 heures, le taux d’exposition (environ 9 μSv / h ) à leur altitude de 18 km a été suffisamment augmenté pour aboutir à la même exposition aux rayons cosmiques par traversée comme pour les jets conventionnels qui filent à environ 8 km.

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Cet article est basé sur la traduction automatique de l’article original en anglais. Pour plus d’informations, voir l’article en anglais. Pouvez vous nous aider Si vous souhaitez corriger la traduction, envoyez-la à l’adresse: translations@nuclear-power.com ou remplissez le formulaire de traduction en ligne. Nous apprécions votre aide, nous mettrons à jour la traduction le plus rapidement possible. Merci

Le rayonnement cosmique fait référence aux sources de rayonnement sous forme de rayons cosmiques qui proviennent du Soleil ou de l’espace. La Terre a toujours été bombardée par des particules de haute énergie provenant de l’espace extra-atmosphérique qui génèrent des averses de particules secondaires dans la basse atmosphère. Les particules chargées (en particulier les protons de haute énergie) du soleil et de l’espace interagissent avec l’atmosphère et le champ magnétique de la Terre pour produire une pluie de radiations (c’est-à-dire une douche d’air), généralement des radiations bêta et gamma .

Le rayonnement cosmique primaire est constitué d’un mélange de protons de haute énergie (~ 87%), de particules alpha (~ 11%), d’électrons de haute énergie (~ 1%) et d’une trace de noyaux plus lourds (~ 1%). L’énergie de ces particules se situe entre 10 ⁸ eV et 10 ²⁰ eV. Une très petite fraction est constituée de particules stables d’ antimatière , telles que des positons ou des antiprotons . La nature précise de cette fraction restante est un domaine de recherche active.

Par la suite, un grand nombre de particules secondaires , en particulier des neutrons et des pions chargés, sont produits à la suite des interactions entre les particules primaires et l’atmosphère terrestre. Comme les pions sont des particules subatomiques à courte durée de vie, la désintégration ultérieure des pions entraîne la production de muons de haute énergie . Au niveau du sol, les muons , dont les énergies se situent principalement entre 1 et 20 GeV, contribuent à environ 75% du débit de dose absorbé dans l’air libre. Le débit de dose du rayonnement cosmique varie dans différentes parties du monde et il dépend fortement du champ géomagnétique , de l’ altitude et du cycle solaire. Le débit de dose de rayonnement cosmique dans les avions est si élevé que, selon le rapport UNSCEAR 2000 des Nations Unies, les travailleurs des équipages de conduite aérienne reçoivent en moyenne plus de dose que tout autre travailleur, y compris ceux des centrales nucléaires.

Fond de neutrons naturels

Nous devons également inclure les neutrons au niveau du sol . Les rayons cosmiques interagissent avec les noyaux de l’atmosphère et produisent également des neutrons de haute énergie . Selon l’UNSCEAR, la fluidité des neutrons est de 0,0123 cm ^-2 s ^–1 au niveau de la mer pour une latitude géomagnétique de 45 N. Sur cette base, la dose annuelle effective des neutrons au niveau de la mer et à 50 degrés de latitude est estimée à 0,08 mSv (8 mrem). Il convient de noter qu’à proximité d’objets plus gros et plus lourds, par exemple des bâtiments ou des navires, le flux neutronique mesure plus haut. Cet effet est connu sous le nom de «signature neutronique induite par les rayons cosmiques» ou « effet navire».»Car il a été détecté pour la première fois avec des navires en mer. Les rayons cosmiques créent des douches dans l’atmosphère qui incluent un large spectre de neutrons secondaires, de muons et de protons. Les neutrons secondaires peuvent être d’une énergie très élevée et peuvent induire des événements de spallation dans les matériaux au niveau du sol. Par conséquent, à proximité d’objets plus gros et plus lourds, ces multiples neutrons produits lors d’événements de spallation sont appelés neutrons à «effet navire» .

Les neutrons produits dans la haute atmosphère sont également responsables de la production de carbone 14 radioactif, qui est le radionucléide cosmogénique le plus connu. Le carbone 14 est formé en continu dans la haute atmosphère par l’interaction des rayons cosmiques avec l’azote atmosphérique. En moyenne, seulement un sur 1,3 x 10 ¹²les atomes de carbone dans l’atmosphère est un atome de carbone 14 radioactif. En conséquence, toutes les substances biologiques vivantes contiennent la même quantité de C-14 par gramme de carbone, soit 0,3 Bq d’activité de carbone-14 par gramme de carbone. Tant que le système biologique est vivant, le niveau est constant en raison de l’apport constant de tous les isotopes de carbone. Lorsque le système biologique meurt, il arrête d’échanger du carbone avec son environnement, et à partir de là, la quantité de carbone 14 qu’il contient commence à diminuer à mesure que le carbone 14 subit une décroissance radioactive.

Débit de dose dans l’avion

Le champ de rayonnement aux altitudes des avions est constitué de neutrons, de protons et de pions. En vol, les neutrons contribuent de 40 à 80% de la dose équivalente , selon le champ géomagnétique, l’altitude et le cycle solaire.

Le rayonnement cosmique fait référence aux sources de rayonnement sous forme de rayons cosmiques qui proviennent du Soleil ou de l’espace. La Terre a toujours été bombardée par des particules de haute énergie provenant de l’espace extra-atmosphérique qui génèrent des averses de particules secondaires dans la basse atmosphère. Les particules chargées (en particulier les protons de haute énergie) du soleil et de l’espace interagissent avec l’atmosphère et le champ magnétique de la Terre pour produire une pluie de radiations (c’est-à-dire une douche d’air), généralement des radiations bêta et gamma .

Composition du rayonnement cosmique

Le rayonnement cosmique primaire est constitué d’un mélange de protons de haute énergie (~ 87%), de particules alpha (~ 11%), d’électrons de haute énergie (~ 1%) et d’une trace de noyaux plus lourds (~ 1%). L’énergie de ces particules se situe entre 10 ⁸ eV et 10 ²⁰ eV. Une très petite fraction est constituée de particules stables d’ antimatière , telles que des positons ou des antiprotons . La nature précise de cette fraction restante est un domaine de recherche active.

Par la suite, un grand nombre de particules secondaires , en particulier des neutrons et des pions chargés, sont produits à la suite des interactions entre les particules primaires et l’atmosphère terrestre. Comme les pions sont des particules subatomiques à courte durée de vie, la désintégration ultérieure des pions entraîne la production de muons de haute énergie . Au niveau du sol, les muons , dont les énergies se situent principalement entre 1 et 20 GeV, contribuent à environ 75% du débit de dose absorbé dans l’air libre. Le débit de dose du rayonnement cosmique varie dans différentes parties du monde et il dépend fortement du champ géomagnétique , de l’ altitude et du cycle solaire. Le débit de dose de rayonnement cosmique dans les avions est si élevé que, selon le rapport UNSCEAR 2000 des Nations Unies, les travailleurs des équipages de conduite aérienne reçoivent en moyenne plus de dose que tout autre travailleur, y compris ceux des centrales nucléaires.

Nous devons également inclure les neutrons au niveau du sol. Les rayons cosmiques interagissent avec les noyaux de l’atmosphère et produisent également des neutrons de haute énergie . Selon l’UNSCEAR, la fluidité des neutrons est de 0,0123 cm ^-2 s ^–1 au niveau de la mer pour une latitude géomagnétique de 45 N. Sur cette base, la dose annuelle effective des neutrons au niveau de la mer et à 50 degrés de latitude est estimée à 0,08 mSv (8 mrem). Il convient de noter qu’à proximité d’objets plus gros et plus lourds, par exemple des bâtiments ou des navires, le flux neutronique mesure plus haut. Cet effet est connu sous le nom de «signature neutronique induite par les rayons cosmiques» ou « effet navire».»Car il a été détecté pour la première fois avec des navires en mer. Les rayons cosmiques créent des douches dans l’atmosphère qui incluent un large spectre de neutrons secondaires, de muons et de protons. Les neutrons secondaires peuvent être d’une énergie très élevée et peuvent induire des événements de spallation dans les matériaux au niveau du sol. Par conséquent, à proximité d’objets plus gros et plus lourds, ces multiples neutrons produits lors d’événements de spallation sont appelés neutrons à «effet navire» .

Les neutrons produits dans la haute atmosphère sont également responsables de la production de carbone 14 radioactif, qui est le radionucléide cosmogénique le plus connu. Le carbone 14 est formé en continu dans la haute atmosphère par l’interaction des rayons cosmiques avec l’azote atmosphérique. En moyenne, seulement un sur 1,3 x 10 ¹²les atomes de carbone dans l’atmosphère est un atome de carbone 14 radioactif. En conséquence, toutes les substances biologiques vivantes contiennent la même quantité de C-14 par gramme de carbone, soit 0,3 Bq d’activité de carbone-14 par gramme de carbone. Tant que le système biologique est vivant, le niveau est constant en raison de l’apport constant de tous les isotopes de carbone. Lorsque le système biologique meurt, il arrête d’échanger du carbone avec son environnement, et à partir de là, la quantité de carbone 14 qu’il contient commence à diminuer à mesure que le carbone 14 subit une décroissance radioactive.

Le rayonnement est tout autour de nous . Dans, autour et au-dessus du monde dans lequel nous vivons. C’est une force d’énergie naturelle qui nous entoure. C’est une partie de notre monde naturel qui est là depuis la naissance de notre planète. Toutes les créatures vivantes, depuis le début des temps, ont été et sont encore exposées aux rayonnements ionisants . Les rayonnements ionisants sont générés par des réactions nucléaires , la décroissance nucléaire , par des températures très élevées ou par l’accélération de particules chargées dans des champs électromagnétiques. Mais en général, il existe deux grandes catégories de sources de rayonnement :

• Rayonnement de fond naturel . Le rayonnement de fond naturel comprend le rayonnement produit par le Soleil, les éclairs, les radio-isotopes primordiaux ou les explosions de supernova, etc.
• Sources de rayonnement artificielles . Les sources d’origine humaine comprennent les utilisations médicales des rayonnements, les résidus d’essais nucléaires, les utilisations industrielles des rayonnements, etc.

Référence spéciale: sources et effets des rayonnements ionisants, annexe B. UNSCEAR. New York, 2010. ISBN: 978-92-1-142274-0.

Le Comité scientifique des Nations Unies sur les effets des rayonnements atomiques (UNSCEAR) a défini les types d’expositions humaines comme suit:

• l’exposition du public, qui est l’exposition des membres individuels du public et de la population en général
• exposition professionnelle aux rayonnements, qui est l’exposition des travailleurs dans des situations où leur exposition est directement liée ou requise par leur travail

Rayonnement de fond naturel

Toutes les créatures vivantes, depuis le début des temps, ont été et sont encore exposées aux rayonnements ionisants . Ce rayonnement n’est associé à aucune activité humaine. Il y a des isotopes radioactifs dans notre corps, nos maisons, l’air, l’eau et le sol. Nous sommes tous également exposés aux rayonnements de l’espace.

Types de rayonnement de fond naturel

Nous divisons toutes ces sources de rayonnement naturel en trois groupes:

• Rayonnement cosmique . Le rayonnement cosmique fait référence aux sources de rayonnement sous forme de rayons cosmiques qui proviennent du soleil ou de l’espace. Au niveau du sol, les  muons , dont les énergies se situent principalement entre 1 et 20 GeV, contribuent à environ 75% du débit de dose absorbé dans l’air libre. Le reste provient d’électrons produits par les muons ou présents dans la cascade électromagnétique. La dose annuelle de rayons cosmiques  au niveau de la mer est d’environ  0,27 mSv  (27 mrem). Si vous vivez à des altitudes plus élevées ou si vous êtes un passager fréquent d’une compagnie aérienne, cette exposition peut être considérablement plus élevée, car l’atmosphère est plus mince ici. Les effets du  champ magnétique terrestre  déterminent également la dose du  rayonnement cosmique .
• Rayonnement terrestre . Le rayonnement terrestre fait référence aux sources de rayonnement présentes dans le sol, l’eau et la végétation. Les principaux isotopes préoccupants pour le rayonnement terrestre sont l’uranium et les produits de désintégration de l’uranium, tels que le thorium, le radium et le radon. Le débit de dose moyen provenant des nucléides terrestres (à l’exception de l’exposition au radon) est d’environ  0,057 µGy / h. Les valeurs maximales ont été mesurées sur du sable de monazite à Guarapari, au Brésil (jusqu’à 50 µGy / h et au Kerala, en Inde (environ 2 µGy / h), et sur des roches à forte concentration de radium à Ramsar, en Iran (de 1 à 10). µGy / h) .La dose de rayonnement annuelle moyenne à une personne provenant du radon est d’environ  2 mSv / an et il peut varier sur plusieurs ordres de grandeur d’un endroit à l’autre. Le radon est si important qu’il est généralement traité séparément.
• Rayonnement interne . En plus des sources cosmiques et terrestres, toutes les personnes ont également des isotopes radioactifs de potassium-40, de carbone-14, de plomb-210 et d’autres à l’intérieur de leur corps depuis leur naissance. La concentration de potassium-40 est presque  stable  chez toutes les personnes à un niveau d’environ  55 Bq / kg  (3850 Bq au total), ce qui correspond à la dose efficace annuelle de  0,2 mSv . La dose annuelle de carbone 14 est estimée à environ  12 μSv / an .

Rayonnement de fond et danger pour la santé

Vous ne pouvez pas vivre sans rayonnement. Le danger des rayonnements ionisants réside dans le fait que les rayonnements sont invisibles et non directement détectables par les sens humains. Les gens ne peuvent ni voir ni ressentir le rayonnement, mais il dépose de l’énergie dans les molécules du corps.

Mais ne vous inquiétez pas , les doses de rayonnement de fond sont généralement  très faibles (sauf exposition au radon). Une faible dose signifie ici de petites doses supplémentaires comparables au rayonnement de fond normal   ( 10 µSv  = dose quotidienne moyenne reçue du fond naturel). Le problème est qu’à de très faibles doses, il est pratiquement impossible de corréler une quelconque irradiation avec certains effets biologiques. En effet, le taux de cancer de base est déjà très élevé et le risque de développer un cancer fluctue de 40% en raison du style de vie individuel et des effets environnementaux, masquant les effets subtils des rayonnements de faible intensité.

Deuxièmement, et c’est crucial, la vérité sur les effets sur la santé des rayonnements à faible dose reste à découvrir. On ne sait pas exactement si ces faibles doses de rayonnement sont nuisibles ou bénéfiques (et où est le seuil). Le gouvernement et les organismes de réglementation supposent un modèle LNT au lieu d’un seuil ou d’une hormesis non pas parce qu’il est le plus scientifiquement convaincant, mais parce que c’est l’ estimation la plus conservatrice . Le problème de ce modèle est qu’il néglige un certain nombre de processus biologiques de  défense  qui peuvent être cruciaux  à faibles doses . Les recherches menées au cours des deux dernières décennies sont très intéressantes et montrent que de petites doses de rayonnement administrées à faible débit de dose  stimulent les mécanismes de défense. Par conséquent, le modèle LNT n’est pas universellement accepté, certains proposant une relation dose-réponse adaptative où les faibles doses sont protectrices et les doses élevées sont préjudiciables. De nombreuses études ont contredit le modèle LNT et beaucoup d’entre elles ont montré une réponse adaptative aux rayonnements à faible dose entraînant une réduction des mutations et des cancers. Ce phénomène est appelé  hormesis par rayonnement .

Selon l’ hypothèse de l’ hormèse du rayonnement , une exposition au rayonnement comparable et juste au-dessus du niveau de fond naturel du rayonnement n’est pas nocive mais bénéfique, tout en acceptant que des niveaux de rayonnement beaucoup plus élevés sont dangereux. Les arguments en faveur de l’hormèse sont centrés sur certaines études épidémiologiques à grande échelle et les preuves tirées d’expériences d’irradiation animale, mais plus particulièrement sur les progrès récents de la connaissance de la réponse adaptative. Les partisans de l’hormèse des radiations affirment généralement que les réponses radioprotectrices dans les cellules et le système immunitaire non seulement neutralisent les effets nocifs des radiations mais agissent en outre pour inhiber le cancer spontané non lié à l’exposition aux radiations.

Voir aussi: Modèle LNT

Généralement, la relation dose-réponse décrit le changement d’effet sur un organisme provoqué par différents niveaux d’exposition (ou doses) à un agent stressant (généralement un produit chimique) après un certain temps d’exposition ou à un aliment. Cet article décrit deux des quatre modèles dose-réponse concernant les effets des rayonnements à faible dose . Quatre modèles dose-réponse proposés sont:

• modèle supra-linéaire,
• modèle linéaire sans seuil (LNT),
• modèle de seuil,
• modèle hormesis.

Modèle LNT

Le  modèle linéaire sans seuil  ( modèle LNT) est un  modèle conservateur utilisé en radioprotection pour estimer les effets sur la santé de  petites doses de rayonnement . Selon le modèle LNT, le rayonnement est toujours considéré comme nocif  sans seuil de sécurité , et la somme de plusieurs très petites expositions est considérée comme présentant le même risque biologique qu’une exposition plus importante (linéarité).

Selon la CIPR:

« Un modèle dose-réponse qui est basé sur l’hypothèse que, dans la gamme de doses faibles, des doses de rayonnement supérieures à zéro augmenteront le risque d’excès de cancer et / ou de maladie héréditaire d’une manière proportionnée simple. »

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).

Modèle d’hormesis

L’hormèse des radiations est un phénomène dose-réponse et il s’agit d’une hypothèse alternative selon laquelle de faibles doses de rayonnements ionisants induisent des effets bénéfiques sur la santé. Selon l’hypothèse de l’hormèse des radiations, de faibles doses de faibles rayonnements LET peuvent stimuler l’activation de mécanismes de réparation, qui protègent contre les maladies, qui ne sont pas activés en l’absence de rayonnements ionisants. Une faible dose signifie ici de petites doses supplémentaires comparables au rayonnement de fond normal( 10 µSv= dose quotidienne moyenne reçue du milieu naturel). Étant donné qu’à des doses élevées, les effets négatifs sont irréfutables, il doit exister un seuil entre les effets bénéfiques et les effets négatifs du rayonnement. Ce seuil est connu sous le nom de point équivalent zéro (ZEP).

L’ hypothèse de l’ hormèse des rayonnements propose qu’une exposition aux rayonnements comparable et juste au-dessus du niveau de fond naturel du rayonnement n’est pas nocive mais bénéfique, tout en acceptant que des niveaux de rayonnement beaucoup plus élevés soient dangereux. Les arguments en faveur de l’hormèse sont centrés sur certaines études épidémiologiques à grande échelle et les preuves tirées d’expériences d’irradiation animale, mais plus particulièrement sur les progrès récents de la connaissance de la réponse adaptative. Les partisans de l’hormèse des radiations affirment généralement que les réponses radioprotectrices dans les cellules et le système immunitaire non seulement neutralisent les effets nocifs des radiations mais agissent en outre pour inhiber le cancer spontané non lié à l’exposition aux radiations.

Controverse du modèle LNT

Comme cela a été écrit précédemment ( modèle LNT ), le système de protection est aujourd’hui basé sur l’hypothèse LNT, qui est un modèle conservateur utilisé en radioprotection pour estimer les effets sur la santé de petites doses de rayonnement. Ce modèle est excellent pour la mise en place d’un système de protection pour toute utilisation des rayonnements ionisants. Par rapport au modèle de l’hormèse, le modèle LNT suppose qu’il n’y a pas de seuil et que le risque augmente linéairement avec une dose, c’est-à-dire que le modèle LNT implique qu’il n’y a pas de dose sûre de rayonnement ionisant. Si ce modèle linéaire est correct, le rayonnement de fond naturel est la source de rayonnement la plus dangereuse pour la santé publique en général, suivi de l’imagerie médicale en seconde position.

Le modèle LNT est principalement basé sur l’étude de la durée de vie (LSS) des survivants de bombes atomiques au Japon. Cependant, bien que ce schéma ne soit pas contesté à des doses élevées, cette extrapolation linéaire du risque à de faibles doses est contestée par de nombreuses expériences récentes impliquant des mécanismes cellulaires et il existe également une forte incertitude impliquée dans l’estimation du risque en utilisant uniquement des études épidémiologiques. Le problème est qu’à de très faibles doses, il est pratiquement impossible de corréler une quelconque irradiation avec certains effets biologiques. En effet, le taux de cancer de base est déjà très élevé et le risque de développer un cancer fluctue de 40% en raison du style de vie individuel et des effets environnementaux, masquant les effets subtils des rayonnements de faible intensité.estimation plus prudente .

En cas de faibles doses, sa conservativité (linéarité) a d’énormes conséquences et le modèle est parfois utilisé à tort (peut-être intentionnellement) pour quantifier l’effet cancéreux de doses collectives de contaminations radioactives de faible intensité. Une courbe dose-effet linéaire permet d’utiliser des doses collectives pour calculer les effets néfastes sur une population irradiée. Il est également avancé que le modèle LNT avait provoqué une peur irrationnelle des radiations, car chaque microsievert peut être converti en probabilité d’induction d’un cancer, si petite soit-elle. Par exemple, si dix millions de personnes reçoivent une dose efficace de 0,1 µSv(l’équivalent de manger une banane), alors la dose collective sera S = 1 Sv. Cela signifie-t-il qu’il y a 5,5% de chances de développer un cancer pour une personne en raison de la consommation de banane? Notez que pour des doses élevées, un sievert représente 5,5% de chances de développer un cancer.

Le problème de ce modèle est qu’il néglige un certain nombre de processus biologiques de défense qui peuvent être cruciaux à faibles doses. Les recherches menées au cours des deux dernières décennies sont très intéressantes et montrent que de petites doses de rayonnement administrées à faible débit de dose stimulent les mécanismes de défense. Par conséquent, le modèle LNT n’est pas universellement accepté, certains proposant une relation dose-réponse adaptative où les faibles doses sont protectrices et les doses élevées sont préjudiciables. De nombreuses études ont contredit le modèle LNT et beaucoup d’entre elles ont montré une réponse adaptative aux rayonnements à faible dose entraînant une réduction des mutations et des cancers.

L’hormèse des radiations est un phénomène dose-réponse et il s’agit d’une hypothèse alternative selon laquelle de faibles doses de rayonnements ionisants induisent des effets bénéfiques sur la santé. Selon l’hypothèse de l’hormèse des radiations, de faibles doses de faibles rayonnements LET peuvent stimuler l’activation de mécanismes de réparation, qui protègent contre les maladies, qui ne sont pas activés en l’absence de rayonnements ionisants. Une faible dose signifie ici de petites doses supplémentaires comparables au rayonnement de fond normal ( 10 µSv= dose quotidienne moyenne reçue du milieu naturel). Étant donné qu’à des doses élevées, les effets négatifs sont irréfutables, il doit exister un seuil entre les effets bénéfiques et les effets négatifs du rayonnement. Ce seuil est connu sous le nom de point équivalent zéro (ZEP).

L’ hypothèse de l’ hormèse des rayonnements propose qu’une exposition aux rayonnements comparable et juste au-dessus du niveau de fond naturel du rayonnement n’est pas nocive mais bénéfique, tout en acceptant que des niveaux de rayonnement beaucoup plus élevés sont dangereux. Les arguments en faveur de l’hormèse tournent autour de certaines études épidémiologiques à grande échelle et des preuves issues d’expériences d’irradiation animale, mais plus particulièrement des progrès récents dans la connaissance de la réponse adaptative. Les partisans de l’hormèse des radiations affirment généralement que les réponses radioprotectrices dans les cellules et le système immunitaire non seulement neutralisent les effets nocifs des radiations, mais agissent en outre pour inhiber le cancer spontané non lié à l’exposition aux radiations.

Controverse du modèle LNT

Comme il a été écrit précédemment ( modèle LNT ), le système de protection est aujourd’hui basé sur l’hypothèse LNT, qui est un modèle conservateur utilisé en radioprotection pour estimer les effets sur la santé de petites doses de rayonnement. Ce modèle est excellent pour la mise en place d’un système de protection pour toute utilisation des rayonnements ionisants. Par rapport au modèle de l’hormèse, le modèle LNT suppose qu’il n’y a pas de seuil et que le risque augmente linéairement avec une dose, c’est-à-dire que le modèle LNT implique qu’il n’y a pas de dose sûre de rayonnement ionisant. Si ce modèle linéaire est correct, le rayonnement de fond naturel est la source de rayonnement la plus dangereuse pour la santé publique en général, suivi de l’imagerie médicale en deuxième position.

Le modèle LNT est principalement basé sur l’étude de la durée de vie (LSS) des survivants de bombes atomiques au Japon. Cependant, bien que ce schéma ne soit pas contesté à des doses élevées, cette extrapolation linéaire du risque à de faibles doses est contestée par de nombreuses expériences récentes impliquant des mécanismes cellulaires et il existe également une forte incertitude impliquée dans l’estimation du risque en utilisant uniquement des études épidémiologiques. Le problème est qu’à très faible dose, il est pratiquement impossible de corréler une quelconque irradiation avec certains effets biologiques. En effet, le taux de cancer de base est déjà très élevé et le risque de développer un cancer fluctue de 40% en raison du style de vie individuel et des effets environnementaux, obscurcissant les effets subtils des rayonnements de faible intensité.estimation plus prudente .

En cas de faibles doses, sa conservativité (linéarité) a d’énormes conséquences et le modèle est parfois utilisé à tort (peut-être intentionnellement) pour quantifier l’effet cancéreux de doses collectives de contaminations radioactives de faible intensité. Une courbe dose-effet linéaire permet d’utiliser des doses collectives pour calculer les effets néfastes sur une population irradiée. Il est également avancé que le modèle LNT avait provoqué une peur irrationnelle des radiations, car chaque microsievert peut être converti en probabilité d’induction d’un cancer, si petite soit-elle. Par exemple, si dix millions de personnes reçoivent une dose efficace de 0,1 µSv(l’équivalent de manger une banane), alors la dose collective sera S = 1 Sv. Cela signifie-t-il qu’il y a 5,5% de chances de développer un cancer pour une personne en raison de la consommation de banane? Notez que, pour des doses élevées, un sievert représente 5,5% de chances de développer un cancer.

Le problème de ce modèle est qu’il néglige un certain nombre de processus biologiques de défense qui peuvent être cruciaux à faibles doses. Les recherches menées au cours des deux dernières décennies sont très intéressantes et montrent que de petites doses de rayonnement administrées à faible débit de dose stimulent les mécanismes de défense. Par conséquent, le modèle LNT n’est pas universellement accepté, certains proposant une relation dose-réponse adaptative où les faibles doses sont protectrices et les doses élevées sont préjudiciables. De nombreuses études ont contredit le modèle LNT et beaucoup d’entre elles ont montré une réponse adaptative aux rayonnements à faible dose entraînant une réduction des mutations et des cancers.

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Cet article est basé sur la traduction automatique de l’article original en anglais. Pour plus d’informations, voir l’article en anglais. Pouvez vous nous aider Si vous souhaitez corriger la traduction, envoyez-la à l’adresse: translations@nuclear-power.com ou remplissez le formulaire de traduction en ligne. Nous apprécions votre aide, nous mettrons à jour la traduction le plus rapidement possible. Merci

Le modèle linéaire sans seuil ( modèle LNT) est un modèle conservateur utilisé en radioprotection pour estimer les effets sur la santé de petites doses de rayonnement . Selon le modèle LNT, le rayonnement est toujours considéré comme nocif sans seuil de sécurité , et la somme de plusieurs très petites expositions est considérée comme présentant le même risque biologique qu’une exposition plus importante (linéarité). .

LNT et dose collective

En cas de dose collective , la prudence du modèle LNT a d’énormes conséquences et le modèle est parfois utilisé à tort (peut-être intentionnellement) pour quantifier l’effet cancéreux de doses collectives de contamination radioactive de faible intensité . Une courbe dose-effet linéaire permet d’utiliser des doses collectives pour calculer les effets néfastes sur une population irradiée. Simplement:

Mais qu’est-ce que ça veut dire? Si dix millions de personnes reçoivent une dose efficace de 0,1 µSv (l’équivalent de manger une banane ), alors la dose collective sera S = 1 Sv . Cela signifie-t-il qu’il y a 5,5% de chances de développer un cancer pour une personne en raison de la consommation de bananes? Notez que pour des doses élevées, un sievert représente 5,5% de chances de développer un cancer. Un certain nombre d’organisations sont en désaccord avec ce résultat et avec l’utilisation du modèle linéaire sans seuil pour estimer le risque lié à une exposition aux rayonnements environnementaux et professionnels à faible niveau . Il y a une question, si la dose collective est significative du tout.

La CIPR déclare à elle seule:

«La dose efficace collective est un instrument d’optimisation, de comparaison des technologies radiologiques et des procédures de protection, principalement dans le cadre d’une exposition professionnelle. La dose efficace collective n’est pas conçue comme un outil d’évaluation des risques épidémiologiques et il est inapproprié de l’utiliser dans les projections de risques. L’agrégation de doses individuelles très faibles sur des périodes prolongées est inappropriée et, en particulier, le calcul du nombre de décès par cancer sur la base de doses efficaces collectives à partir de doses individuelles triviales doit être évité. »

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).