Les rayons X sont des radiations ionisantes qui peuvent traverser le corps et ont des effets très nocifs sur la santé pour des durées d'exposition longues ou répétées et/ou pour de fortes intensités : atteintes cutanées, ophtalmologiques, hématologiques, cellulaires pouvant provoquer des cancers, des malformations fœtales.

Les principales applications concernent les utilisations médicales (radiodiagnostic et radiothérapie), industrielles (contrôle non destructif, radiométallographie) et scientifiques (laboratoires) et le nombre d’équipements générateurs de rayons X est en constante augmentation.

La protection contre le rayonnement X est donc impérative, tant par la prévention collective (vérification périodique des appareils, formation à leur utilisation, délimitation et signalisation des zones d’émission, écrans de protection…) que par la prévention individuelle (dosimétrie, surveillance médicale renforcée, port d’équipements de protection…).

Caractéristiques du rayonnement X

Les longueurs d’onde des rayons X sont de l’ordre de grandeur des distances interatomiques dans les molécules, entre 0,03 et 10 nm (nanomètre, millionième de millimètre), et cette caractéristique leur permet de passer au travers des matériaux, plus ou moins selon l’épaisseur et la nature de la matière traversée : le plomb, le béton baryté, sont de très bons écrans, les os sont moins « transparents » que la chair (d’où son utilisation dans le diagnostic médical), les pièces métalliques, dont l’acier, sont peu traversées…

Plus la longueur d’onde du rayonnement X est faible, plus le rayonnement est pénétrant (rayonnement dur), et, à l’opposé, plus la longueur d’onde est grande (rayonnement mou), plus le rayonnement est absorbé.

Plus la matière à étudier (contrôle non destructif, spectrographie …) à l’aide de rayons X est épaisse ou absorbante, plus il est nécessaire d’utiliser un rayonnement dur, à longueur d’onde faible.

Les rayons X sont des rayons ionisants, ils arrachent ou ajoutent des électrons aux atomes qu’ils ionisent et, dans une cellule, ils peuvent rompre les molécules d’ADN. Plus leur longueur d’onde est courte, plus les rayons X pénètrent dans le corps et détériorent les structures cellulaires puis tissulaires.

Les appareils générateurs de rayons X n’émettent un rayonnement que lorsqu’ils sont sous tension. Leurs caractéristiques dépendent des conditions de tension et d’intensité de leur alimentation en courant électrique : plus la tension est élevée, plus les rayons sont énergétiques et pénétrants (« durs ») ; plus l’intensité augmente, plus le flux de rayons X (et par conséquent la dose reçue) s’accroit.

Les rayons X peuvent parcourir quelques centaines de mètres dans l’air, mais le débit de dose est inversement proportionnel au carré de la distance, c’est à dire qu’il diminue rapidement avec l’éloignement de la source.

Les rayons X sont fortement énergiques et peuvent ioniser les matières qu’ils traversent, ils arrachent ou ajoutent des électrons aux atomes, donc changent leur comportement chimique et électrique. Il y a donc un risque d’exposition externe, soit globale, soit localisée, en rapport avec le pouvoir de pénétration dans le corps des rayons X émis par la source, car ces rayonnements passent très aisément la barrière cutanée : ils entraînent une irradiation en profondeur du corps humain et, à partir d’une certaine dose, modifient les fonctions et les structures cellulaires puis tissulaires (par radiolyse de l’eau de la matière biologique), dérèglent la division cellulaire, avec parfois une détérioration de l’ADN, qui contient le programme génétique et les cellules endommagées peuvent être celles de l'ovaire ou des spermatozoïdes (reprotoxicité par mutation génétique).

Toutes les radiations subies s’ajoutent et se cumulent tout au long de la vie.

Les cellules jeunes des embryons et des fœtus sont très sensibles aux rayons X ; les effets des irradiations « in utero » sont particulièrement délétères (effets tératogènes) : développement anormal du fœtus et retard mental, défaut de croissance,…

Les rayons X ont deux types d’effets différents sur l’organisme :

- Les effets déterministes, qui se manifestent rapidement et certainement lorsque la dose reçue atteint ou dépasse un seuil d’apparition, et dont la gravité est fonction de cette dose et qui sont réversibles.

Les rayons X ont notamment un effet néfaste sur la peau, les globules rouges du sang, la moelle osseuse, le cristallin de l'œil et les gonades. 

Ces risques immédiats (radiodermites, anémie, syndrome hémorragique, cataracte, diminution de la fertilité …) sont liés à une irradiation aiguë correspondant à une forte dose reçue.

- Les effets aléatoires, qui ne se manifestent pas toujours, qui apparaissent de façon différée, sans seuil évident, ni gravité clairement corrélée à la dose reçue, même si, statistiquement, leur occurrence dépend de cette dose.

Ces risques tardifs (cancers radio-induits dont les ceux de la thyroïde, les sarcomes osseux, les leucémies,… et possiblement malformations dans la descendance) sont plus liés à l'accumulation des doses sur plusieurs irradiations successives.

L’évaluation de la dangerosité d’une dose délivrée aux différents tissus et organes du corps est mesurée en Sievert (Sv) (ancienne unité : « radiation equivalent men » (rem), 1 Sv = 100 rems).

La limite d’exposition annuelle aux rayonnements X des travailleurs exposés est fixée par la réglementation à 20 milliSievert par an.

Les femmes enceintes et les très jeunes travailleurs sont les personnes les plus sensibles aux risques des rayons X.

Les maladies professionnelles reconnues dues aux expositions aux rayons X figurent dans le Tableau n°6 du Régime Général de la Sécurité sociale et n° 20 du Régime Agricole : « Affections provoquées par les rayonnements ionisants ».