Rayonnements au quotidienne
Partie 1 : Le concept de rayonnement
The word Radiation conjures up different images and ideas in different people. But what exactly is radiation?
Le rayonnement est essentiellement de l’énergie qui se propage dans un milieu tel que l’air, l’eau ou l’espace.
Laquelle de ces quatre images est une source de rayonnement ?
Si vous avez deviné les 4, vous avez raison.
As illustrated, not all radiation is dangerous. But how does X-ray radiation differ from radiation from the sun, a cellular phone, or a smoke detector?
Examinons de plus près la nature du rayonnement.
Partie 2 : Catégories de rayonnements
Le rayonnement peut être divisé en deux catégories : le rayonnement électromagnétique , qui se déplace sous forme d’ondes, et le rayonnement corpusculaire (plus communément appelé rayonnement corpusculaire), qui se déplace sous forme de particules.
Electromagnetic radiation is also referred to as photonic radiation. Photons may transport energy that is strong enough to draw electrons away from the atoms through which the radiation passes.
This form of radiation can be qualified as “ionizing radiation.” Gamma rays are a type of electromagnetic radiation. They are essentially identical to X-rays, differing only in their source and the amount energy they produce.
Pour créer un compteur Geiger
Particle radiation is radiation composed of real particles, as opposed to waves. These particles interact with the matter they come into contact with.
Les particules alpha, les neutrons et les particules bêta sont des exemples de rayonnements ionisants.
Rayons alpha
Alpha rays are helium nuclei, consisting of large particles with two charges. Due to their significant ionization power, they are used in smoke detectors and devices for static elimination.
Neutrons
Neutron radiation plays a crucial role in nuclear fission. It is also used in practical applications such as soil humidity measurements for highway paving.
Rayons bêta
Beta rays are either electrons (with a negative charge) or positrons (with a positive charge). They are utilized in biological tracer studies to observe and understand different biological processes.
Experts typically start by identifying different types of electromagnetic radiation. X-rays, cellular phone signals, and UV radiation from the sun all consist of photons, which are energy packets that can be described as electromagnetic waves with varying energies and frequencies.
The electromagnetic spectrum illustrates electromagnetic radiation according to frequency. The greater the frequency, the greater the radiation energy.
Bien que ces formes de rayonnement électromagnétique soient identiques dans la nature, leurs effets sur le corps humain sont très différents.
En raison de ces effets, les rayons X sont appelés « rayonnements ionisants », c’est-à-dire qu’ils produisent des ions lorsqu’ils atteignent une cible.
Cette image montre le corps humain exposé aux rayons X.
This is only one of many interactions occurring with ionizing radiation. The X-rays ionize the water molecules (H2O) that are part of each cell in the body, and cause the buildup of free radicals, which are unstable, charged particles and ions.
Most of the time, the ions will quickly recombine back into the original H2O molecule. But in some cases, they may recombine to form undesirable molecules, like hydrogen peroxide (H2O2), within the cell and the cell may die if it can’t cope with the buildup of peroxide.
En revanche, les rayonnements des lasers et des micro-ondes, ainsi que les rayons UV et les radiofréquences sont considérés comme des rayonnements « non ionisants ».
Comme ces photons ont une énergie plus faible, ils ne peuvent pas ioniser les atomes, et les effets sur le corps humain sont soit mécaniques (comme chauffer une tasse d’eau dans un four à micro-ondes), soit chimiques (comme attraper un coup de soleil).
Partie 3 : Sources de rayonnement
Les rayonnements proviennent soit de dispositifs émettant des rayonnements tels que les appareils à rayons X ou les fours à micro-ondes, soit de processus émettant des rayonnements tels que la désintégration radioactive de radio-isotopes ou la réaction de fusion dans le soleil.
Radiographie dentaire
Régulièrement utilisé dans les cabinets dentaires, cet appareil accélère les électrons vers une cible à haute densité pour générer des rayons X.
Le soleil
The Sun is a natural fusion reactor. In its core, Hydrogen atoms fuse to generate heat (infrared radiation) and all other types of radiation, including UV radiation.
Accélérateur linéaire (LINEAC)
This device is the weapon of choice in fighting tumours. It is used in radiation oncology to kill cancerous cells by accelerating heavy particles.
Radioisotopes commerciaux
This is a very common use of radioactive material. Most of the time, radioisotopes are created by bombarding a target with neutron rays or heavy nuclei in a reactor or accelerator.
The information presented here focuses on radioisotopes. In nature, elements have different versions, known as isotopes, which are like “cousins” with the same number of protons but varying numbers of neutrons. When these isotopes are unstable, they become radioisotopes.
Les isotopes radioactifs, également connus sous le nom de radio-isotopes, existent naturellement tout autour de nous et peuvent même être trouvés dans des éléments tels que le carbone, l’hydrogène et le cobalt.
On les trouve dans le sol, par exemple, sous forme d’uranium et de ses produits de désintégration tels que le radon, en équilibre avec tous les êtres vivants sous forme de carbone 14, et directement dans le corps humain sous forme de potassium 40.
Ce sont des exemples de matières radioactives naturelles, appelées MRN.
Partie 4 : Notions de radioprotection
There is a wide variety of sources and applications of radiation. Depending on the nature of the radiation, humans use different methods to protect themselves from exposure.
La science de la radioprotection, également connue sous le nom de physique de la santé, est apparue aux yeux du public lorsque les rayonnements ont commencé à être largement utilisés pour toute une série d’applications – certaines pratiques, d’autres innovantes.
The main objective of Health Physics is to protect individuals and population groups against harmful effects of ionizing and non-ionizing radiation. The Canadian Radiation Protection Association is comprised of more than 300 members who study, work or are in the business of Radiation Protection and related fields.
Étiquetage
Les matières radioactives sont utilisées comme traceurs pour marquer une molécule ou un composé susceptible de devenir un futur traitement ou médicament.
Jaugeage
Dans de nombreuses industries, notamment les papeteries, les mines et les usines d’emballage, une source radioactive peut être utilisée pour calculer le niveau d’un liquide dans un récipient ou pour évaluer la densité d’un matériau.
Imagerie
En médecine nucléaire, une solution radioactive est injectée dans le corps afin d’évaluer le fonctionnement des organes et de prendre des images en temps réel.
Vous connaissez probablement déjà les moyens utilisés par l’homme pour se protéger contre l’exposition aux rayonnements.
Par exemple, comment se protéger des rayons UV nocifs du soleil.
Blindage
Par exemple, l’application d’une crème solaire (les spécialistes parlent de « protection »).
Le plomb peut également être utilisé comme bouclier contre les rayons X et les rayons gamma.
Certaines sources de rayonnement ne sont pas très pénétrantes et un morceau de plastique offrirait une protection adéquate, tandis que d’autres sources sont si infimes que même une certaine épaisseur d’air constituerait un bouclier.
Minimiser l’exposition
Par exemple, réduisez le temps que vous passez au soleil.
Distance
Par exemple, les techniciens en radiologie restent rarement à proximité d’un patient lorsqu’ils prennent des radiographies, et ceux qui utilisent des radio-isotopes se servent d’outils de manipulation à distance lorsque les niveaux de radioactivité sont élevés.
En résumé, les moyens les plus efficaces de se protéger contre l’exposition sont un blindage adéquat, la réduction de l’exposition et l’augmentation de la distance par rapport à la source radioactive.
Comment l’exposition aux rayonnements est-elle mesurée ?
L’exposition aux rayonnements est mesurée en millisieverts (mSv).
The « inverse square law » is often used to calculate exposure. At 1 metre, you receive a specific amount of radiation, at 2 metres, 4 times less, and at 3 metres, 9 times less. The amount of exposure depends on the strength of the radioactive source.
Au Canada, la quantité de rayonnement naturel que vous recevez chaque année se situe entre 2 et 4 mSv.
Pour plus d’informations sur les rayonnements et la radioprotection, consultez la page suivante :
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Créé à l’origine par :
Stéphane Jean-François, Marie Archambault & Geneviève Corriveau
Certaines images ont été utilisées avec l’autorisation de :
Ian Hore-Lacy, Centre d’information sur l’uranium, Australie
Dr. Paul Frame, Universités associées d’Oakridge
ORAU Musée du rayonnement et de la radioactivité – http://www.orau.com/ptp/museumdirectory.htm
South Texas Chapter, Health Physics Society : Informations sur les ateliers pour les enseignants en sciences : Conférence annuelle 2001 de l’ACRP