Relations dose-effet

Peut-on prévoir les effets d'une faible dose de radiations ?


Estimation du taux de cancers pour de faibles doses
Dans le domaine des irradiations faibles et moyennes, les effets des radiations, soumis aux lois du hasard, sont trop incertains pour être mesurés. Pour remédier à ce manque de données, la Commission Internationale de Protection Radiologique (CIPR) fait l'hypothèse que l'effet reste en proportion de la dose. La relation se réduit à une droite issue de l'origine et passant au plus près de données expérimentales, elles même affectées d'erreurs importantes. On en déduit un taux de 5 % de cancers mortels induits par des radiations par sievert absorbé. Une échelle logarithmique est nécessaire pour représenter doses et effets sur plusieurs ordres de grandeur.
IN2P3

[Débits de dose, Cumul des doses, Perspectives]

Bien que nous soyons exposés en permanence à de faibles doses de radiations, ne serait-ce que du fait de la radioactivité naturelle, il n’existe pas de données sur lesquelles appuyer nos connaissances pour évaluer l’effet de ces expositions. Il existe toutefois quelques données pour des doses moyennes de quelques centaines de millisieverts (mSv), mais elles ne sont ni abondantes ni précises.

Néanmoins, malgré l’absence de données pour les faibles doses, les experts ont tenté d‘évaluer, pour les besoins de la radioprotection, les effets éventuels de ces faibles expositions en proposant des relations entre effets et doses basées sur des modèles.

Dans le domaine des doses efficaces faibles et moyennes, les effets sont dits probabilistes car ils différent d’une personne à l’autre et relèvent pour une bonne part du hasard. Dans la très grande majorité des cas, ce hasard est heureux et la nature semble réparer les transformations que les rayonnements ont provoquées. Quand la nature ne répare pas, des cancers, ou encore des effets génétiques, peuvent se manifester des années après l’exposition.

Pour ces expositions, c'est la probabilité d'apparition d'un cancer, non sa gravité, qui augmente avec la dose. Au niveau d'une personne individuelle, il est impossible, sauf exception, d'attribuer à la radioactivité un cancer qui se manifeste au bout de plusieurs années.

Le modèle le plus simple, est celui préconisé par la Commission Internationale de Protection Radiologique (CIPR), d’une relation linéaire entre la probabilité d’un effet, comme l’apparition d’un cancer, et la dose. Sur un graphique représentant l’effet en fonction de la dose, une telle relation est représentée par une droite passant par l’origine. La probabilité de l’effet croit en proportion de la dose.


Marges d'erreurs


Modèles de relations doses-effets

Il faut déterminer la pente de la droite, c’est-à-dire le taux de proportionnalité. Les données étant (heureusement) rares , les radioprotectionnistes se sont basés pour calculer cette pente sur les études faites sur les irradiés de Hiroshima et de Nagasaki qui ont reçu des doses de plusieurs centaines de millisieverts (mSv).

Le taux d’apparition de cancers induits par la radioactivité a ainsi été estimée à environ 5% (50 cancers pour mille personnes) par sievert. En appliquant cette formule à la population française de 60 millions d'habitants, la radioactivité naturelle et les examens médicaux (en moyenne 2,5 et 1 mSv par an et par français) seraient à l'origine de 7500 et 3000 cancers mortels sur les 120 000 recensés chaque année. Aucune étiquette biologique permettant à ce jour d'identifier l'origine de tels cancers, ces calculs n'ont été ni prouvés ni infirmés.

Même avec des études portant sur des millions de personnes, il pratiquement impossible de mettre un évidence un effet des faibles doses (*).

Faute de preuves, certains spécialistes pensent que la formule selon laquelle le nombre de cancers est proportionnel à la dose majore les effets et proposent d’autres modèles. Existe-t-il un seuil au-dessous duquel les rayonnements ne seraient pas toxiques : par exemple, parce que les mécanismes de réparation cellulaire, opérationnels aux faibles débits, effaceraient les dégâts causés ?

L'incertitude sur l'incidence des faibles doses est ignorée par les textes législatifs qui fixent les doses d'exposition légales dans un souci de risque zéro et pour appliquer le principe de précaution. Par ailleurs, ces modèles sont très simplifiés et négligent des facteurs aussi cruciaux que le débit de dose et l’âge des personnes qui subissent l’exposition

Sujets voisins : Effets biologiques, La relation linéaire sans seuil, Radiotoxicité potentielle


Voir aussi :

Effets probabilistes