EN | FR

La relation linéaire sans seuil



Une mise en œuvre du principe de précaution

Une règle simple et pratique
Dans un diagramme doses-effets, la relation de proportionnalité - dite « relation linéaire sans seuil », apparaît comme une ligne droite passant par l'origine. La relation s’applique pour une dose unique comme pour des doses cumulées : l'effet d'une dose ne dépend pas des expositions antérieures (on peut considérer les doses comme indépendantes) ; l'aspect de la droite passant par l'origine garde le même aspect quelque soit l'échelle des doses, non spécifiée pour cette raison sur la figure; le risque n'est jamais nul. Cette ligne droite, commode pour réglementer la radioprotection, n'est pas une loi biologique.
IN2P3

Comment prévoir les effets d'une dose radioactive ? L'UNSCEAR et le CIPR, les organismes de radioprotection habilités à donner des directives ou des recommandations au niveau international proposent une règle simple. Dans le jargon des experts, cette règle, prise comme référence, est appelée la « relation linéaire sans seuil.

Cette relation importante est une application du principe de précaution. Il s'agit d'estimer les risques maximum découlant d'une exposition à la radioactivité. La relation fait l'hypothèse que les risques sont proportionnels aux doses reçues. Une "proportionnalité" est mathématiquement représentée par une ligne droite (une relation linéaire) passant par l'origine. Le taux de proportionnalité retenu par le CIPR est de 5% par sievert dans le cas des cancers mortels résultants d'une exposition.

La vertu d'une « relation linéaire » est sa simplicité. Si la relation est linéaire, les doses et les risques s'ajoutent d'une manière indépendante. Par exemple, l'effet pour un malade de passer un scanner ne dépendra pas des expositions subies antérieurement.

Une conséquence de la proportionnalité veut que le risque demeure même si la dose est très faible. Cette existence d'un risque dès le premier millionième de sievert est la souce de désaccords. De nombreux radiologistes pensent qu'en dessous d'une certaine exposition, appelée seuil, le risque serait nul. Tel est par exemple en France, le point de vue de l'Académie de Médecine.

Prenons une analogie pour illustrer les effets d'un « seuil ». Imaginons une pluie de plumes tombant sur une population. Un seuil signifie qu'un objet doit posséder un poids minimum pour causer un décès. Si le seuil est d'un kilo, la chute d'un million de plumes sur un million de têtes ne tuera personne. Par contre, si les plumes sont regroupées dans de gros sacs. la chute de ces lsacs tuera autant de personnes ...

Une panoplie de modèles
Les données dont on dispose actuellement, qui proviennent surtout d'études faites sur les survivants d'Hiroshima et Nagasaki, sont affectées d'erreurs très importantes. La figure de gauche montre comment, pour des doses allant de 0 à 3 sieverts, on détermine la pente de la relation linéaire sans seuil. Les marges d'erreurs ne permettent pas départager cette droite d'une ligne parallèle avec effet de seuil et d'une courbe intermédiaire. L'agrandissement de droite détaille le domaine des doses inférieures à 500 mSv où bien que les risques prédits par les trois modèles différent sensiblement on ne peut les départager. (Source IRSN/H.Métivier).
IN2P3

Une relation linéaire sans seuil, appliquée à notre pluie de plumes, signifierait que la chute d'une seule plume pourrait causer, certes avec une faible probabilité, la mort. Mathématiquement le nombre de décès serait le même que les plumes soient regroupées ou non en gros sacs.

Un physicien expert propose cette autre image : "Avaler 100 cachets de paracétamol d'un coup serait certainement mortel. Selon l'hypothèse de la relation linéaire sans seuil, le facteur de risque associé à chaque comprimé serait alors d'un centième. Cela signifie-t-il que parmi 100 personnes avalant un cachet, l'un deux doit mourir ? C'est improbable, ce qui suggère que la relation dans ce cas n'est pas linéaire. Ce pourrait être aussi le cas de la relation entre l'effet et l'exposition dans le domaine des faibles expositions aux rayonnements."

La relation linéaire est basée sur des observations faites avec des doses relativement importantes. Faute de données sur lesquelles s'appuyer, on est réduit à spéculer sur ce qui se passe dans le domaine des faibles doses (en dessous de 100-200 mSv) en supposant une ligne droite, quitte à y surestimer les risques s'il existe un seuil (*).

Malgré ses limites, la relation a un rôle réglementaire utile parce qu'elle permet d'encadrer la radioprotection de manière simple et efficace.

SUITE : Effets des faibles doses