Echelle de doses

Un classement des doses pour les expositions aiguës

En matière d’exposition à la radioactivité ou plus généralement aux rayonnements, qu’entend-t-on par fortes ou faibles doses. Le sujet fait l’objet de débats. Pour les uns, toute exposition est dangereuse. Ils appelleront forte la moindre dose. Pour d’autres, les effets de la radioactivité ne doivent pas être surestimés. Ils appelleront moyennes ou faibles des doses que les premiers considèrent fortes. Ainsi, contrairement à la perception du public, les expositions consécutives en France à l’accident de Tchernobyl relèvent des faibles doses.

Le comité scientifique sur l’effet des radiations de l’ONU, l’UNSCEAR, a établi un classement des doses d’expositions aux radiations fondé sur les seuils d’apparition d’effets déterministes, c’est-à-dire des effets qui apparaissent obligatoirement chez toutes les personnes exposées au-delà d’un certain seuil. Les valeurs présentées dans le tableau de l’UNSCEAR correspondent à des doses efficaces reçues lors d’une exposition globale aiguë, c’est à dire une dose reçue par le corps entier en une seule irradiation. Des effets déterministes apparaissent également après une exposition brève, unique mais élevée localisée à un organe ou un tissu biologique tels que les testicules (stérilité transitoire ou permanente), les ovaires (stérilité permanente), le cristallin (cataracte) ou la peau (érythème, nécrose).

Il convient de distinguer ces expositions fortes et ponctuelles des expositions chroniques comme celles dues la radioactivité naturelle qui sont faibles mais quasi permanentes. Les effets déterministes des expositions aiguës sont ceux dont il faut le plus se préoccuper dans un contexte accidentel car ces expositions peuvent engager le pronostic vital. C’est la raison pour laquelle, le classement de l’UNSCEAR se rapporte à celles-ci.

En dessous de 200 millisieverts (mSv), les expositions globales aiguës sont considérées comme faibles et en dessous de 20 mSv comme très faibles. Les expositions aux rayonnements en médecine hors des radiothérapies et les expositions chroniques à la radioactivité naturelle entrent dans cette catégorie. Ce domaine de doses est caractérisé par l’absence d’effets déterministes, c’est-à-dire l’apparition à court terme de signes biologiques ou de symptômes post irradiation

Ces effets déterministes apparaissent pour les expositions globales aiguës classées comme moyennes, fortes et très fortes par l’UNSCEAR. Dans un domaine allant de 0.5 à 2 sieverts (Sv), on a affaire à une réaction générale légère avec typiquement asthénie, nausées, vomissements 3 à 6 h après l’exposition. Entre 4 et 4.5 Sv, on est à la DL50, c’est à dire que l’exposition va entraîner le décès de 50 % des personnes qui ont reçu cette dose. Les patients exposés à ces doses suite à une forte irradiation du corps entier présentent un syndrome aigu d’irradiation (SAI) dont la sévérité va dépendre de la dose reçue, de la durée d’exposition, du type de rayonnement et de la distribution de la dose dans l’organisme. Le SAI se caractérise par l’apparition de symptômes consécutifs à l’atteinte de la moelle osseuse (symptômes hématologiques), du tissu gastro-intestinal (symptômes digestifs) et du système nerveux central (symptômes neurologiques)..

Les effets déterministes sont à distinguer des effets à long terme appelés stochastiques ou probabilistes caractérisés par une augmentation du risque de cancer et de mutations génétiques. Ces effets stochastiques sont présents dans le domaine des faibles doses mais aussi dans le domaine des fortes doses. En effet, on considère que chaque exposition présente un risque d’effet stochastique quelle que soit la dose reçue. La probabilité de déclenchement d’un cancer est de 5% par sievert. Ces probabilités sont petites voire quasi-nulles quand l’exposition devient très faible.

Un exemple est celui de l’exposition à la radioactivité naturelle, estimée en France à 2,4 mSv par an. Si l’on applique la règle de proportionnalité entre probabilité et dose, la probabilité de déclenchement d’un cancer est de 0,012 % . Aucune étude n’a prouvé à ce jour que la radioactivité naturelle soit à l’origine de cancers.

La réglementation impose pour le public une limite supérieure de 1 mSv pour les expositions autres que l’exposition naturelle et les examens médicaux. Cette limite correspond à une dose plus que très faible dans l’échelle des doses des effets déterministes.

Considérer une dose de 1 Sv (1000 mSv) comme moyenne peut surprendre. Il s’agit effectivement d’une dose élevée par rapport aux limites réglementaires de dose efficaces qui visent à réduire au maximum le risque des effets probabilistes (cancer, mutations). Par contre, dans le domaine des irradiations aigües avec leurs symptômes déterministes, une dose de 1 Sv apparait effectivement moyenne.

Vidéo de l’IRSN (août 2016) sur l’échelle des doses et les effets des radiations : effets déterministes et effets probabilistes

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