Physique pour la médecine

...la théorie!

 

Le sujet "radioprotection" est traité ici essentiellement sous ses aspects physiques. Cela inclut l'intercation des particules avec la matière, les principes de détection et la dosimétrie. Les aspects "effets biologiques" et "législation" seront évoqués mais peu développés.

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La radioprotection trouve sa raison d'être dans les dégâts que provoquent les rayonnements lorsqu'ils traversent des tissus biologiques. Le mot-clé de ce point de vue est le mot ionisant, selon la logique suivante: Une ionisation suppose la brisure d'un lien électron-atome; si cet électron assurait une liaison moléculaire, la molécule se brise et perd sa fonction; si une cellule perd ainsi plusieurs fonctions elle peut en souffrir et en définitive en mourir (Cette vue est un raccourci qui omet d'importantes étapes chimiques).

Il apparaîtra que les particules chargées sont directement ionisantes et que les particules neutres le sont indirectement.

Il est important de souligner que les interactions entre les radiations et la matière ont une portée très large qui ne se limite pas à la radioprotection. Elles sont à la base de la grande variété de systèmes de détection et de dosimétrie et elles conditionnent toutes les techniques d'imagerie basée sur le rayonnement.

La détection des particules peut se développer sur deux plans différents. Soit il s'agit de travailler événement par événement pour compter les particules (mesure d'une activité) ou pour en construire le spectre en énergie (spectrométrie). Ou alors le but est une évaluation globale de l'énergie transportée par un faisceau ou une source quelconque, ce que vise la dosimétrie et, dans un certain sens, l'imagerie, même si dans ce dernier cas le caractère global se limite à de petites régions destinées chacune à former un pixel.

Le présent chapitre propose une description des principes de base de la détection, à distinguer des applications très concrètes comme les dosimètres qui seront vus au chapitre suivant.


La dosimétrie évalue l'intensité des rayonnements et les dégâts chimiques et biologiques qu'ils induisent dans la matière, en particulier dans les tissus biologiques. Cette évaluation se base sur la définition de grandeurs adaptées à ce type de problème, et passe par l'utilisation d'instruments de mesure adéquats.