Rayonnements ionisants et non ionisants
Le rayonnement se divise en ionisant (alpha, bêta, gamma, X, neutrons) et non ionisant (UV, visible, IR, micro-ondes, RF). Les ionisants peuvent altérer l'ADN et imposent le principe ALARA. Au Canada, les limites pour la population sont de 1 mSv/an et de 50 mSv/an pour les travailleurs du secteur nucléaire. En mine, le radon et les UV de soudage sont les expositions les plus fréquentes.
Ionisant vs non ionisant
Le spectre des rayonnements distingue les énergies suffisantes pour ioniser des atomes (>= 12,4 eV) de celles qui ne le sont pas.
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Rayonnement ionisant : énergie suffisante pour arracher des électrons aux atomes.
Rayonnement non ionisant : énergie insuffisante pour ioniser (UV, visible, IR, micro-ondes, RF, ELF).
Rayonnement ionisant
Les isotopes d'un même élément se distinguent par leur nombre de neutrons.
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| Type | Pénétration | Blocage | Exemple |
|---|---|---|---|
| Alpha | Quelques cm dans l'air, ne traverse pas l'épiderme | Feuille de papier | Am-241, Pu-238, radon |
| Bêta | Quelques mètres dans tissus, brûlures cutanées | 3 mm de métal | Co-60, tritium |
| Gamma | Très pénétrant | 1 m de béton, plomb | Co-60, Cs-137, I-131 |
| Rayons X | Très pénétrant | Plomb, béton | Imagerie médicale |
| Neutrons | Fission nucléaire | Eau, paraffine | Réacteurs |
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La pénétration dans la peau dépend du type de rayonnement.
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L'effet biologique principal est l'altération ou la cassure de l'ADN. Voir Cancérogénicité.
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Sources d'exposition naturelles et artificielles.
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Période radioactive (demi-vie) : temps pour que l'activité diminue de moitié. Dépend de l'isotope, pas de la quantité.
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Types de contact
- Exposition externe (cesse à la distance).
- Contamination externe (sur la peau).
- Contamination interne (inhalation, ingestion) : la plus grave pour les alpha. Voir ADME, cheminement des contaminants dans l'organisme.
Effets sur la santé
Court terme (déterministes, doses élevées)
- Brûlures radiologiques.
- Syndrome d'irradiation aiguë.
- Effets prévisibles selon la dose.
Long terme (stochastiques, probabilistes)
- Cancers, voir Cancérogénicité.
- Mutations génétiques.
- Effets sur le fœtus (anomalies, morts in utero, retards).
Réglementation et limites
Limites de dose efficace au Canada (Règlement sur la radioprotection, CCSN).
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| Catégorie | Dose efficace |
|---|---|
| Population générale | 1 mSv/an |
| Travailleur secteur nucléaire | 50 mSv/an, max 100 mSv sur 5 ans |
| Travailleuse enceinte | 4 mSv (durée grossesse) |
Limites de dose équivalente : cristallin, peau, extrémités.
Au Québec, le RSST aborde les rayonnements ionisants et renvoie en grande partie au cadre fédéral (CCSN).
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Principe ALARA et radioprotection
ALARA (As Low As Reasonably Achievable) : maintenir les doses aussi basses que raisonnablement possible, même si les limites sont respectées. Cohérent avec la Hiérarchie des moyens de prévention.
Cinq leviers de protection
- Élimination de la source.
- Distance : exposition diminue avec le carré de la distance.
- Blindage : épaisseur selon le type de rayonnement.
- Temps : limiter la durée d'exposition.
- Hygiène : éviter contamination, tenue des lieux.
Instruments
- Compteur Geiger-Müller : détection.
- Dosimètre thermoluminescent (TLD) : enregistre la dose cumulée.
- Test par frottis : vérifier l'intégrité du blindage (poussières).
Rayonnement non ionisant
Le spectre non ionisant s'étend des UV aux radiofréquences.
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| Type | Longueur d'onde | Effets |
|---|---|---|
| UV-A | 400-315 nm | Bronzage, vieillissement, rôle dans cancers cutanés |
| UV-B | 315-280 nm | Coups de soleil, cancers, conjonctivite |
| UV-C | 280-100 nm | Très dangereux, stérilisation, soudage |
| Visible | 382-780 nm | Lésions rétiniennes, lumière bleue |
| IR-A/B/C | 780 nm - 10000 nm | Brûlures, cataractes |
| Micro-ondes, RF | mm à m | Effets thermiques |
Effets oculaires et cutanés des rayonnements optiques.
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Laser : risques optiques (rétine) et thermiques (peau).
Sources : soleil, soudage à l'arc (UV/IR), fusion verre/acier, dentisterie, salons de bronzage.
Normes : ACGIH (yeux et peau), CSA pour les lasers.
Radon
- Gaz radioactif issu de la désintégration de l'uranium dans la croûte terrestre.
- Émet des particules alpha.
- 2e cause de cancer du poumon après le tabagisme.
- S'accumule dans les espaces mal ventilés (sous-sols, vides sanitaires, galeries souterraines). Voir Programme espaces clos en mine et Qualité de l'air intérieur.
Infiltration typique du radon dans les bâtiments.
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Mesure
- À long terme (3 à 12 mois) pour décision corrective.
- À court terme (2-7 jours) uniquement indicatif.
Moyens de contrôle
- Dépressurisation active du sol (méthode la plus fiable, PNCR-C).
- Scellement des voies d'infiltration.
- Augmentation de la ventilation mécanique.
Références : Santé Canada, CCSN, OMS.
Application terrain
Sources de rayonnement en mine
| Source | Type | Particularités |
|---|---|---|
| Radon (mines d'uranium, certaines mines polymétalliques) | Alpha | Limite annuelle CCSN ; surveillance dosimétrique systématique |
| Soudage à l'arc (atelier mécanique) | UV + IR | Écrans, lunettes ad hoc, formation soudeur |
| Mesures par fluorescence X (laboratoire géo) | Rayons X | Procédures CCSN |
| Densimètres nucléaires (test de compactage) | Gamma | Permis CCSN, dosimétrie, stockage sécurisé |
| Soleil (surface) | UV | Crème solaire, vêtements longs, casque large |
| Lasers (mesure topographique, alignement) | Visible | Procédures CSA Z136 |
Particularités minières
- Les mines d'uranium relèvent directement de la CCSN, avec un programme de radioprotection structuré.
- Le radon n'est pas exclusif aux mines d'uranium : il peut être présent dans toute exploitation souterraine selon la géologie.
- Les densimètres nucléaires utilisés en génie civil et en géotechnique exigent un permis et une dosimétrie individuelle.
Ressources
| Document | Type | Source |
|---|---|---|
| Règlement sur la radioprotection | Règlement | CCSN |
| Guide radon | Référence | Santé Canada |
| TLV rayonnements optiques | Référence | ACGIH |
| CSA Z136 (lasers) | Norme | CSA |
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