Qu’est-ce que le modèle linéaire sans seuil – Définition

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). 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. Il est donc très difficile de valider ce modèle. Étant donné que les données pour la région à faibles doses ne sont pas disponibles, les effets biologiques des faibles doses de rayonnement doivent donc être extrapolés . La question est de savoir comment?

Le modèle LNT est recommandé par la CIPR et accepté par la plupart des autorités de radioprotection dans le monde. Il faut souligner que la prudence de ce modèle a d’énormes conséquences et un certain nombre d’organisations sont en désaccord avec l’utilisation du modèle linéaire sans seuil pour estimer le risque d’exposition environnementale et professionnelle aux rayonnements de faible intensité. Ce principe a été introduit à la fin des années 50 et est toujours la base de toutes les limites de dose recommandées.

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).

Aujourd’hui, le système de protection est basé sur l’ hypothèse LNT , en supposant que tous les rayonnements sont mauvais et que l’effet délétère (essentiellement le risque de cancer) augmente linéairement avec une dose sans seuil (commencer à une dose nulle). La dose zéro n’étant pas atteignable, le principe ALARA ( A s L ow A s R easonable A chievable) a été introduit. Cela permet la sommation par dosimètres de toutes les expositions aux rayonnements, sans tenir compte des niveaux de dose ou des débits de dose. Cependant, l’agrégation de doses individuelles très faibles sur de longues périodes est inappropriée, et en particulier le calcul du nombre de décès par cancer sur la base deles doses collectives efficaces à partir de doses individuelles triviales doivent être évitées .

Voir aussi: Dose collective

Modèle LNT – Courbe effet dose

Comme le montre la courbe dose-effet du LNT , le risque ne démarre pas à 0 car il existe un risque de cancer, même sans exposition professionnelle. Notez que le rayonnement est l’un des agents physiques cancérigènes, tandis que les cigarettes sont un exemple d’agent chimique causant le cancer. Les virus sont des exemples d’agents cancérigènes biologiques. La pente de la ligne signifie simplement qu’une personne qui reçoit 5 mSv en un an encourt 10 fois plus de risques qu’une personne qui reçoit 0,5 mSv en un an.

Comme on peut le voir, le modèle linéaire sans seuil suppose que plus d’exposition signifie plus de risque, et il n’y a pas de dose de rayonnement si petite qu’elle n’aura aucun effet.

Conséquences du modèle LNT

Aujourd’hui, le système de protection est basé sur l’hypothèse LNT, en supposant que tous les rayonnements sont mauvais et que l’effet délétère (essentiellement le risque de cancer) augmente linéairement avec une dose sans seuil (commencer à une dose nulle). La nature probabiliste des effets stochastiques et les propriétés du modèle LNT ne permettent pas d’établir une distinction claire entre «sûr» et «dangereux», ce qui crée certaines difficultés pour expliquer la maîtrise des risques de rayonnement. La principale conséquence du modèle LNT est qu’il faut supposer un risque fini, même faible, et établir un niveau de protection basé sur ce qui est jugé acceptable. Étant donné que la dose zéro n’est pas atteignable, la CIPR (Publication 103) définit le système de protection radiologique, qui est basé sur les trois principes suivants:

1. Justification . « Toute décision qui modifie la situation d’exposition aux radiations devrait faire plus de bien que de mal. »
2. Optimisation de la protection . «Les doses doivent toutes être maintenues à un niveau aussi bas que raisonnablement possible, en tenant compte des facteurs économiques et sociétaux.» (connu comme ALARA ou ALARP)
3. Limitation de dose . « La dose totale à un individu … ne doit pas dépasser les limites appropriées. »

Ces trois principes reposent tous sur le modèle LNT et la Commission considère que le modèle LNT reste une base prudente pour la protection radiologique à faibles doses et faibles débits de dose.

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 très faibles doses individuelles sur de longues périodes 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).

Controverse du modèle LNT

Comme cela a été écrit, le système de protection repose aujourd’hui 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. Ce modèle 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.

En cas de faibles doses, sa prudence 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. Ce phénomène est appelé hormesis par rayonnement .