ORIGINE ET NATURE DES RAYONNEMENTS IONISANTS

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1 ORIGINE ET NATURE DES RAYONNEMENTS IONISANTS I- Rappels Atome : - Électriquement neutre - Noyau (+) protons + neutrons - Electron plusieurs couches = nombre de protons - Numéro atomique = nombre de protons - Nombre de masse = neutrons + protons - Isotope (même n atomique mais nombre de masse différent) Stable Instable Désintégration Désexcitation β- β+ α REM Rx (électronique) γ (nucléaire)

2 II- Définition Possède une énergie suffisante pour éjecter un électron de l orbite électronique. Deux types : - Electromagnétique - Corpusculaire

3 III- Rayonnements électromagnétiques 1- Ils comprennent : - La lumière - Les rayons X photonique - Les rayons γ 2- Rayons X - Rayonnements de fluorescence (couche électronique) * Restitution énergie * Spectre de raie

4 - Rayonnements de freinage * Le spectre : - Il est continue - Quantité d électrons - Numéro atomique de la cible - Tension d accélération des électrons * Le tube à rayons X * Accélérateur - Le freinage est prédominant mais comprend les deux types de rayons x - Importance de la filtration - Les électrons sont accélérés par radiofréquence mégavolts (MV)

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6 3 Rayonnements γ Mode de dissipation de l énergie lors de réaction nucléaires Spectre de Raie

7 III- Rayonnements corpusculaires Ils résultent de l instabilité nucléaire 1- Rayonnements α (noyau d hélium) 2- Rayonnements β (+ ou avec ou sans gamma) électrons 3- Electrons (= β-) Mais origine périphérique, énergie très élevée (> à 10 Mev) 4- Neutrons

8 IV La Radioactivité 1- Activité : nombre de désintégration 2- Décroissance : activité du radionucléide 3- Période : inversement proportionnel à l activité massique

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10 INTERACTION DES RAYONNEMENTS IONISANTS AVEC LA MATIERE - Les effets dépendent des intéractions - L intensité dépend de la nature du rayonnement - Rôle du milieu

11 I- Mécanisme d atténuation en fonction du rayonnement 1- Rayonnement électromagnétique - Effet photoélectrique - Effet Compton - Matérialisation faible énergie, numéro atomique important (os calcification) rayonnement absorbé/rayonnement diffusé 1/10 à 50 Kev puis 1 à 1.5 Mev n intervient que pour des énergies type radiothérapie. electron négatif

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13 - Importance relative de ces effets l effet Compton domine aux tension utilisées en radio diagnostic - Distribution spatiale faible transfert linéaire d énergie pour rayonnement X et γ - Absorption et atténuation CDA : couche de demi atténuation avec faible Kv CDA faible ce qui oblige à augmenter l intensité

14 2- Rayonnements corpusculaires - Rayonnement α - Rayonnement β - Neutrons

15 II- Effets sur le milieu 1- Ionisation atome + arrachement ion + eau + ionisation radicaux libres 2- Excitation retour à l équilibre par REM 3- Flurorescence cascade spectre de raie 4- Effet Auger éjection d un électron périphérique plus important que la fluorescence dans le milieu biologique

16 Conclusion : L ionisation à l élément déterminant et ce qui caractérise en rayonnement c est son TLE et la longueur de son trajet.

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18 GRANDEURS ET UNITES EN RADIOPROTECTION I- Les unités Il faut savoir utiliser l unité pertinente pour chaque domaine Pour le patient on emploi le terme d exposition et non celui d irradiation.

19 1- Dose absorbée (D) énergie/masse en Grey 2- Dose dans l air (Dair) chambre d ionisation 3- Dose d entrée (DE) intègre le rétro diffusé de (20 à 40%)

20 4- Dose en profondeur DE + atténuation 5- Dose équivalente (H) H= D x Wr (facteur pondération rayonnement) 6- Dose efficace (E) E = ΣH x Wt (facteur pondération tissulaire) en msv.

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22 II- Les grandeurs dosimétriques spécifiques au radio diagnostic 1- Produit dose surface on obtient la dose efficace E en affectant le PDS d un coefficient de conversion qui dépend du tissu et de la tension E # PDS x E coefficient PDS

23 2- Dose glandulaire moyenne C est une grandeur spécifique dans la mammographie Coefficients de correction qui dépendent de l organe et de l installation. 3- Index de dose scanographique IDS ou CTDI CTDI w = 1/3 de CTDIc + 2/3 CTDIp en milligrays CTDI vol = CTDI sur le pas cette donnée ne tient pas compte du volume exploré

24 4- PDL PDL = CTDI volumique x L 5- Dose efficace PDL x équivalent PDL en millisivert

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27 EXPOSITION NATURELLE ET ARTIFICIELLE La radioactivité c est naturelle I- Sources d exposition naturelle 1- Origine terrestre - Eléments lourds : uranium (β- et ժ) - Eléments légers : potassium (β et ճ) cesium

28 2- Origine Cosmique - Exposition directe (station Mir 0.8 msv par jour) - Radionucléides secondaires (lourd léger) 3- Origine interne - Exposition endogène (potassium 40) - Exogène * radon (ժ) risque si contamination volontaire * les aliments

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30 4- Contribution à l exposition humaine

31 II- Source d exposition artificielle 1- Exposition d origine médicale 1 msv sans valeur individuelle 2- Essais nucléaires les retombées sont très faibles, très inférieures aux conséquences d un sol granitique

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33 3- Industrie nucléaire - En fonctionnement normal - Les accidents - Uranium appauvri (risque chimique) très peu par rapport à l uranium naturel

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