Accueil > Les effets de l´explosion > Effets à long terme > Effets sur l´organisme II) Les effets de l´explosion à long terme
1) Les effets des rayonnements sur l´organisme
a) Introduction
Lors de l'explosion atomique d'Hiroshima, une énorme quantité d'éléments radioactifs
a été libérée soit par la fission de l'uranium 235 en éléments radioactifs moins
lourds, soit par les rayonnements de photons gamma et de neutrons libérés
lors de l'explosion. Si des doses massives de rayonnements sont mortelles à
coup sûr, il est plus difficile d´analyser les effets des doses modérées. Lorsque les
doses sont trop faibles, les effets sont tellement infimes qu'ils sont difficiles
à distinguer de toutes les autres atteintes subies par notre organisme (nous subissons tous quotidiennement une dose minime de radioactivité, mais les dégâts causés sont trop faibles pour avoir des effets conséquents).
Ainsi, pour mesurer les effets radioactifs de la bombe d'Hiroshima sur les individus dans les régions aux alentours de l'épicentre, il est nécessaire d´utiliser la notion de dose et de se servir d´ une échelle de mesure permettant de passer de la quantité de désintégration par seconde (Becquerel) à l'unité de mesure de la dose absorbée (Gray) et également à l'unité de mesure de la dose efficace (Sievert). Puis afin de comprendre les méfaits de la bombe atomique, nous étudierons les mutations à l'échelle moléculaire pour permettre ensuite d'expliquer les effets macroscopiques subits par l'homme. b) Les unités de mesures indispensables à l'étude de la radioactivité (Becquerel,
Gray, Sievert)
Pour comprendre le fonctionnement des unités de mesure de la radioactivité,
faisons une analogie simple avec les rayons constituant la lumière visible.
Il s'agit de mesurer d'une part l'intensité de la source lumineuse (par exemple
le nombre de photons que le Soleil émet par seconde) d'autre part l'intensité
de la lumière reçue en un point donné (qui dépend de la distance à la source,
des obstacles interposés et des écrans absorbeurs de lumière : nuages, parasols...).
Enfin l'effet biologique sur l'organisme (sensation de chaleur, coup de soleil,
cancer induit par les UV).
De même, dans le cas des rayonnements ionisants, l'intensité de l'émission est mesurée en Becquerel (nombre de désintégrations par seconde), l'intensité des rayonnements reçus par l'organisme est mesurée en Gray (nombre de joules par kilogramme de matière), l'intensité des effets biologiques sur l'organisme est mesurée en Sievert (par l'intermédiaire des doses). c) Les relations entre Gray et Sievert
Le Becquerel mesure le nombre de désintégration par seconde d'un élément donné.
Ce peut être des désintégrations naturelles, ou forcées (cas de la fission). Dans
les deux cas, la désintégration entraîne un changement de masse et grâce à la
relation d'Einstein E = m.c2, on peut calculer la libération d'énergie en Joule.
Ainsi on obtient la relation entre Becquerel et Gray (Joule / kg de matière).Pour
obtenir la relation entre Gray et Sievert, il est indispensable d'établir la
notion de dose : une dose est une grandeur caractérisant l'effet
biologique d'une irradiation sur les personnes qui y sont exposées.
La dose équivalente
Tous les rayonnements n´ont pas les mêmes effets sur l´organisme. La dose équivalente (Ht)
traduit le fait que pour un même rayonnement (même nature et même intensité),
l'effet sur un organe sera le même. Elle se calcule grâce à la relation :
Ht (Sv) = somme( Wr X Dtr ) Wr est un facteur tenant compte de la nocivité des différents rayons et Dtr est l'énergie déposée par kg de tissu par le rayonnement R (Gray).
Facteur de nocivité des différents rayonnements
Prenons l´exemple d´une victime ayant reçu 0.3 gray de l´explosion d´Hiroshima sous forme de fragment de fission et de neutron de faible énergie (-de 10 KeV). La dose équivalente reçue serai alors égale à 7.5 Sv : Ht = somme ( Wr X Dtr ) = 0.3 X 20 + 0.3 X 5 = 7.5 La dose efficace
La dose efficace (E) tient compte des différences de sensibilité à l'irradiation
des organes par le biais du facteur Wt :
Pour l´organisme, E(Sv) = somme(Wt X Ht) = Ht car somme Wt est l´ensemble des organes contenus dans un organisme. Pour calculer l´irradiation subie par un seul organe, on utilise la relation : E(Sv) = Wt X Ht.
Facteur de sensibilité à l´irradiation des différents organes
Conclusion
Il existe deux types d´effets sur l´organisme dûs à une forte irradiation :
les effets déterministes et les effets probabilistes. Les effets probabilistes sont du type tout ou rien. Ainsi plus la dose de radioéléments
reçue est élevée et plus le risque de cancer est élevé. Ce n'est pas le seul
facteur déclencheur des cancers. Les rayons ultraviolets, le tabac et certains
produits chimiques favorisent également leur apparition. La dose n'influence
en rien la gravité du cancer, seul le temps entre sa formation et
son diagnostic influence son développement.
On peut établir un tableau de gradation des symptômes
des effets déterministes sur un individu en fonction du nombre de Sievert reçu
:
Pour comprendre la gravité
des effets des rayonnements ionisants, il est indispensable de comprendre l'effet
au niveau microscopique des ces rayonnements : les mutations.
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