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Rappels de radioactivitéRappels de radioactivité

CE

nfissionfusion

Papier

Plexi

Plomb

H2OPlastiques

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Rappels sur l’adsorption des rayonnementsRappels sur l’adsorption des rayonnements

Ionisation– e-– cation +

Excitation - Desexcitation– X, UV, Visible– si n

Matérialisation Lumière si Cerenkov + X freinage Activation par neutrons

X,

X,,p,e+,e-

n

e-

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Absorption et énergie du rayonnement électromagnétique Absorption et énergie du rayonnement électromagnétique

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Effets ElémentairesEffets Elémentaires

Ionisation # 34 eV / ion

1° ou 2° à Excitation (X)# 10-14sec10-8 / GyTEL +++

Excitation

X

,e,n,p...

H2O * -> H° + OH°

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Energie d’un électron et densité d’ionisationEnergie d’un électron et densité d’ionisation

1 MeV

50 keV

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Radiolyse de l’eauRadiolyse de l’eau

Fréquent (55 M/l)Rapide qq nsec

Radical Hydroxyle Electron solvaté

Recombinaisons– TEL élevé

– TEL faible

H2O -> H2O+ + e-

H2O+ -> H+ + OH°

e- + H2O -> H2O-

H2O- <=> OH- + H°

H° + OH° -> H2OH° + H° -> H2

OH°+OH° -> H2O2

H° + O2 -> HO2°

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Radiochimie organiqueRadiochimie organique

Indirecte : rad. libres organiques – Peroxydations

Chaine + O2

– Sulfures

Directe : ADN

RH + OH° -> R° + H2OR° + O2 -> RO2°RO2° + R’H -> ROOH + R’°

2 RSH + 2 HO° -> RS-SR + 2 H2O

2 RSH + 2 HO2° ->RS-SR + 2 H2O2

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Lésions protéiquesLésions protéiques

Rupture chaine Peroxydation ++ Pont SS ++

DénaturationSS

SS

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Lésions lipidiquesLésions lipidiques

Peroxydationsur double liaison

Rupture

Pb Transition Gel - liquide cristallin

Solubilisation

OO

LCGelK+

Na+

OH

COOH

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Effets cellulairesEffets cellulaires

Peroxydation lipidique– Oedème– Fuite K+, Na+, Ca+,...– Enzymes memb.

Dénaturation protéique– Contractilité Muscles lisses et striés

Transports intra-cell.

– Enzymes GlycolyseSynthèse protéique

– Structures Résistance mécaniqueTransparence

LCGelK+

Na+

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Membrane mitochondrialeMembrane mitochondriale

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ADN: Lésions primairesADN: Lésions primaires

Hydratation de la cytosineDimérisation de la thymidine

Rupture de brins Simple Double

Changement de base Perte d ’une base Lésion d ’un sucre

Pontage intracaténaire intercaténaire avec protéines

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ADNADN

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TEL et irradiation nucléaireTEL et irradiation nucléaire

1 Gy dans noyau# 20 000 ionisations

– 1000 part TEL faible

– 4 part

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Radiobiologie Cellulaire Radiobiologie Cellulaire

Mort immédiate

Mort différée Retard de mitose

Anomaliesviables- K

- descendance

Effets stochastiquestardifs (> 80 mSv)

Effets déterministesobligatoires > 500 mSv

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Courbes de survie cellulairesCourbes de survie cellulaires

n cibles N = N0 (1-(1-e-D/D0)n)

Une cibleN = N0 e-D/D0

Ln(N/N0) 1

0,37

DD0

Ln(N/N0) n

0,37

D

D0

11

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Effets radio-induits en fonction du débit de doseEffets radio-induits en fonction du débit de dose

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Radiobiologie tissulaireRadiobiologie tissulaire

Taux d’oxygénation

Réactions– restitution– inflammation– atrophie– fibrose– ....

Multiplication

– rapide Moëlle osseuse Intestin grêle Peau - Poil

– lent Cristallin SNC