1. Vue d'ensemble

• La radiobiologie étudie les effets biologiques des rayonnements ionisants (RI) sur la matière vivante, notamment au niveau moléculaire, cellulaire et tissulaire.
• Elle se situe à l’intersection de la physique, chimie, biologie et médecine, avec applications en radioprotection et radiothérapie.
• Son importance réside dans la compréhension des mécanismes de dommages, réparation, et la prévention des effets indésirables.
• Concepts clés : interactions des RI, effets directs/indirects, dommages à l’ADN, mécanismes de réparation, effets déterministes et stochastiques, modélisation radiobiologique.

2. Concepts clés & Éléments essentiels

• Effets des RI : modifications chimiques, biologiques, tissulaires, moléculaires.
• Types de rayonnements : alpha, bêta, gamma, neutrons, photons.
• Sources : naturelles (85%) (radon, cosmique, alimentation), artificielles (15%) (médical, industriel).
• Loi de décroissance radioactive : N(t) = N0 e^(-λt), unité Bq.
• Types d’interactions : diffusion Rayleigh, photoélectrique, Compton, création de paire.
• Particules chargées lourdes/légères : ionisation, rayonnement de freinage, Cerenkov.
• Pouvoir d’arrêt massique : dépend de Z, β, γ, énergie.
• Effets biologiques : dommages à l’ADN (cassures simples/doubles brins, pontages), mutations, apoptose.
• Réparation de l’ADN : mismatch, excision, recombinaison homologue, NHEJ.
• Effets indirects : formation de radicaux hydroxyles (OH•), oxydation des bases.
• Modèle linéaire quadratique (MLQ) : relation dose-effet, paramètres α et β, épaulement.
• Survie cellulaire : courbes en épaulement, influence du TEL, EBR/RBE.
• Effets biologiques : déterministes (dose seuil, effets macroscopiques), stochastiques (risque de cancer, mutations).
• Effets en développement : malformations, retard mental, carcinogenèse in-utéro.
• Techniques de traitement : chirurgie, radiothérapie, chimiothérapie, radiothérapie interne.
• Concepts de radioprotection : principe ALARA, limites d’exposition, zonage, mesures dosimétriques.

3. Points à Haut Rendement

• Radioactivité : transformation spontanée d’un noyau instable en noyau stable, désintégration bêta, alpha, gamma.
• Activité : A(t) = A0 e^(-λt), unité Bq.
• Dose absorbée D : énergie déposée par unité de masse (Gy = J/kg).
• Dose équivalente H : D x wR, avec wR facteur de pondération selon le rayonnement.
• Dose efficace E : somme pondérée des doses équivalentes par tissu (wT).
• Facteurs de pondération : neutrons (varient avec E), alpha (20), protons (2), photons (1).
• Loi de l’inverse carré : débit de dose diminue avec 1/d².
• Demi-atténuation (HVL) : ln(2)/μ.
• Effet bystander et abscopal : effets à distance de la zone irradiée.
• Courbes de survie : S = exp(-αD - βD²), épaulement lié à TEL.
• EBR/RBE : rapport des doses pour effets équivalents, dépend du TEL, de la ligne cellulaire.
• Effets déterministes : seuil, gravité croissante avec dose.
• Effets stochastiques : probabilistes, liés aux mutations, cancer.
• Limites d’exposition : 20 mSv/an pour le public, 20 mSv/an pour le personnel, avec variations selon la situation.
• Gestion des déchets radioactifs : courte (T<100j) ou longue durée, stockage, élimination contrôlée.

4. Tableau de Synthèse

5. Mini-Schéma (ASCII)

Rayonnement
 ├─ Interaction
 │   ├─ Effet direct (ADN)
 │   └─ Effet indirect (radicaux)
 ├─ Dommages moléculaires
 │   ├─ Cassures simples/doubles brins
 │   └─ Mutations
 ├─ Réparation
 │   ├─ Mismatch
 │   ├─ Excision
 │   └─ Recombinaison
 └─ Effets biologiques
     ├─ Déterministes
     └─ Stochastiques

6. Bullets de Révision Rapide

• La radiobiologie étudie effets des RI sur la vie.
• Effets : dommages ADN, mutations, apoptose.
• Sources naturelles (85%) et artificielles (15%).
• Désintégration radioactive : N(t)=N0 e^(-λt), unité Bq.
• Interactions principales : Rayleigh, photoélectrique, Compton, paire.
• Particules lourdes/légères : ionisation, rayonnement de freinage.
• Pouvoir d’arrêt : dépend de Z, β, γ, énergie.
• Cassures ADN : simple (SSB), double (DSB), pontages.
• Réparation ADN : mismatch, excision, recombinaison homologue, NHEJ.
• Effets indirects : radicaux hydroxyles, oxydation bases.
• Modèle MLQ : effets dose-effet, α et β, épaulement.
• Survie cellulaire : courbes en épaulement, influence TEL.
• Effets déterministes : seuil, effets macroscopiques.
• Effets stochastiques : cancer, mutations, hérédité.
• Limites d’exposition : 20 mSv/an pour le personnel.
• Gestion déchets : stockage court ou long terme.
• Radioprotection : principe ALARA, zonage, mesures.
• Effet bystander et abscopal : effets à distance.
• Dose efficace : somme pondérée des doses par tissu.
• Facteurs de pondération : neutrons, alpha, protons, photons.
• Loi de l’inverse carré : débit dose ∝ 1/d².
• Techniques thérapeutiques : chirurgie, radiothérapie, chimiothérapie.
• Objectifs : maximiser effet sur tumeur, minimiser sur tissus sains.