Les rayonnements ionisants sont capables d’arracher des électrons lorsqu’ils traversent la matière et leurs effets biologiques seront variables selon la dose reçue. Exposition à la radioactivité ou bien exposition aux rayonnements ionisants? Pour l’homme de la rue comme le patient, c'est l'exposition à ces rayonnements qui importe davantage que leur origine, une question laissée aux physiciens. 

La radioactivité émet des rayonnements mais elle n’est pas la seule ! Certes nous sommes soumis aux rayons de l’uranium des roches, du carbone-14 de l’atmosphère, aux émanations du radon, aux retombées des essais atomiques, de Tchernobyl et de Fukushima. Mais nous subissons aussi la pluie de particules du rayonnement cosmique qui bombardent l’atmosphère et ne sont pas d’origine radioactive. Les rayons X, ceux des appareils de radiothérapies non plus.

Trois modes d'exposition aux rayons

L’exposition aux rayonnements ionisants, d’origine radioactive ou non, peut être externe, par contact, ou interne. Lors d’une exposition externe, ce qui compte c’est la durée de l’exposition, la distance et la puissance de la source, la présence éventuelle d’écrans. L’exposition par contact est rare : elle résulte d’un contact ou d’un quasi-contact avec des matières contaminées par la radioactivité. L’exposition interne, la plus dangereuse, dépend de la voie d’incorporation (ingestion ou inhalation), des atomes radioactifs, de l’organe cible et de la durée de séjour effectif de ces atomes dans l’organe. 

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Il y a deux principaux types d'expositions : internes et externes. Dans le cas de l’exposition interne la source de rayonnements ionisants est à l’intérieur de l’organisme : c’est le résultat de l'ingestion ou de l'inhalation de substances radioactives. Cette situation est aussi rencontrée dans le domaine médical lors de l’administration au patient de molécules radioactives dans un but diagnostic ou thérapeutique.

On parlera d’exposition externe lorsque de la source de rayonnements d'origine radioactive ou autre est située à l’extérieur de l’organisme. 

L'exposition interne est la plus dangereuse car les atomes radioactifs sont installés à demeure. Les rayons alpha d'habitude arrêtés par quelques cm d'air ou l'épaisseur d'un pantalon déposent maintenant toute leur énergie au sein d'un organe ou un tissu. Il en va de même pour les rayons bêta, à un moindre degré. Les rayons alpha et bêta causent leurs dommages d'une manière localisée, sur un très court parcours, au contraire des rayons gamma qui accompagnent ces désintégrations et traversent la matière vivante en étant peu absorbés.

Du fait de la radioactivité naturelle, nous sommes soumis à une exposition interne très faible. L'eau et la chaîne alimentaire contiennent une infime proportion d'atomes radioactifs : atomes de carbone-14 de l'atmosphère absorbés par la végétation, atomes de potassium-40 présents dans l'écorce terrestre, traces des radioéléments descendants de l'uranium dissous dans l'eau de montagne.

Par ailleurs nous respirons les émanations d'un gaz, descendant de l'uranium, le radon. Les émanations de ce gaz chimiquement inactif ne seraient pas nocives, si sa descendance radioactive ne comportait des éléments qui fixés sur de minuscules poussières, les aérosols, se déposent sur les alvéoles pulmonaires. Les risques liés à l'inhalation du radon constituent la principale source d'exposition à la radioactivité naturelle. Ainsi, le radon est responsable en France d’environ 55 % de la dose liée à l’exposition naturelle aux rayonnements ionisants.

Les deux principales expositions aux rayons ionisants

L’exposition à la radioactivité est soit interne, soit externe. L’exposition interne résulte de l’ingestion ou l’inhalation d’atomes radioactifs présents dans les aliments, les boissons ou encore dans l’air ou des poussières que nous respirons. Si ces atomes radioactifs se fixent dans nos organes, nos glandes, nos os ou se déposent sur nos poumons, les effets de leurs désintégrations se font directement sentir. L’exposition externe résulte de l’exposition aux rayons d’une source radioactive ou d’origine cosmique ou encore d’une source de rayons X. 

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L'exposition externe est moins dangereuse que l’exposition interne à quantité égale d’un atome radioactif donné. Cette fois ce sont les rayons gamma qui sont la principale source d'exposition, les autres types de rayons, en dehors de certaines thérapies et du contact de la peau avec des substances radioactives étant arrêtés en cours de chemin.

Un isotope de l'iode, l'iode-131, illustre la différence de risques entre expositions internes et externes. L'iode se fixe très facilement sur la thyroïde, une petite glande qui joue un rôle capital durant l'enfance et l'adolescence. Lors de l'accident de Tchernobyl, des quantités importantes de cet iode-131 ont contaminé des produits frais (lait, légumes et viande) dont la consommation a abouti à la concentration de l'iode radioactif ingéré dans cette glande. Cette exposition de la thyroïde n'a duré que les trois premiers mois suivants les dépôts radioactifs, et a eu des conséquences sanitaires importantes dans les zones les plus exposées. Les rapports de l'UNSCEAR ( Comité Scientifique des Nations Unies pour l'étude des effets des rayonnements ionisants) ont montré une augmentation du risque de cancer de la thyroïde chez les enfants et adolescents exposés au moment de l’accident de Tchernobyl. Cette augmentation est liée à l’exposition aux atomes radioactifs d’iode et surtout l’iode-131.

Par ailleurs, des atomes radioactifs d'iode-131 ont été disséminés dans l'atmosphère. Des rayons gamma émis ont traversé les personnes exposés, mais les effets de ces gamma se sont trouvés répartis sur le corps entier au lieu de se concentrer dans la thyroïde. Leur nocivité a été beaucoup plus faible.