QCM : Bases physiques de la radioprotection — 18 questions

Explication

Une radiation ionisante peut être électromagnétique ou corpusculaire et possède suffisamment d’énergie pour produire des ions directement ou indirectement dans la matière. Une radiation ionisante n’est donc pas limitée à une seule nature ni à une ionisation exclusivement directe.

Explication

Röntgen a découvert les rayons X en novembre 1895 et a réalisé le premier cliché radiographique, représentant la main de son épouse. Walkhoff est associé à la première radiographie dentaire, réalisée en janvier 1896 après une pose de 25 minutes.

Explication

Le risque radio-induit est estimé à $1/4\,000\,000$ après un cliché rétroalvéolaire et à $1/100\,000$ après l’exposition plus importante décrite. La formation est obligatoire en contexte clinique, tandis qu’une sensibilisation théorique ne suffit pas.

Explication

La formation à la radioprotection est obligatoire pour les professionnels de santé utilisant en clinique un équipement émettant des rayonnements ionisants. Pour les chirurgiens-dentistes, l’attestation doit être renouvelée tous les dix ans et conservée lors d’un contrôle ; les durées de cinq et quinze ans sont donc incorrectes.

Explication

Les rayons X sont produits par le freinage d’électrons ou par une transition électronique interne. Les rayons gamma proviennent, eux, de la désintégration radioactive de noyaux instables ; les deux peuvent ioniser la matière, mais leurs origines diffèrent.

Explication

Le filament chauffé émet des électrons par effet thermo-ionique, puis la haute tension les accélère vers l’anode. Leur freinage par le noyau de tungstène produit le rayonnement de freinage, tandis qu’environ 99 % de l’énergie devient de la chaleur.

Explication

La filtration additionnelle en aluminium retire les photons de faible énergie, absorbés par le patient sans améliorer l’image. La collimation limite la taille du faisceau et donc le volume irradié ; un collimateur rectangulaire réduit l’irradiation davantage qu’un collimateur rond de 7 cm. À 70 kV, l’énergie maximale indiquée est de $70\,\text{keV}$, et non $7\,\text{keV}$.

Explication

La radiographie dentaire repose sur l’atténuation différentielle du faisceau lors de sa traversée de la dent, puis sur l’enregistrement des photons transmis par le capteur. La scintigraphie relève au contraire d’une imagerie d’émission, et les différences observées ne correspondent pas à une production de rayons X par les matériaux dentaires.

Explication

Le carbone 14 voit son activité diminuer de moitié en 5630 ans, ce qui permet la datation d’organismes ayant cessé leurs échanges carbonés. Le noyau radioactif se transforme spontanément vers un état plus stable, tandis qu’un noyau stable reste identique ; le technétium-99m relève des radionucléides médicaux et non de la datation au carbone 14.

Explication

Le technétium-99m est décrit comme un émetteur gamma principalement employé pour l’imagerie médicale. Les particules alpha et bêta moins font également partie des rayonnements issus des désintégrations, tandis que la chaîne de l’uranium 238 aboutit au plomb 206 stable et non au bismuth 214.

Explication

Les particules alpha sont arrêtées par une feuille de papier et, dans les tissus, restent à la surface de l’épiderme. Les particules bêta moins nécessitent quelques millimètres d’aluminium et atteignent l’hypoderme, tandis que les rayons gamma peuvent traverser l’ensemble des tissus et sont fortement atténués par environ un mètre de béton. Les rayons X ne sont pas caractérisés ici par une protection fixe en béton, car leur pénétration dépend de leur énergie et leur protection repose notamment sur la filtration et la collimation.

Explication

Les rayons X sont produits soit par le freinage des électrons, soit par une transition électronique interne. Les rayons gamma apparaissent lors de la désintégration radioactive de noyaux instables, tandis que les UVB font partie des ultraviolets suffisamment énergétiques pour ioniser la matière. Les UVA ne sont pas identifiés comme ionisants dans le contenu fourni, et les UVC ne sont pas mentionnés comme tels.

Explication

Dans un tube radiographique, environ 1 % de l’énergie de fonctionnement est convertie en rayons X, tandis que 99 % devient de la chaleur. Le filament émet des électrons par effet thermo-ionique, mais l’anode est en tungstène et le bremsstrahlung résulte du ralentissement des électrons près de son noyau.

Explication

La filtration additionnelle en aluminium retire les photons X de faible énergie, qui seraient absorbés par le patient sans améliorer l’image. La collimation rectangulaire diminue l’irradiation de 55 %, tandis que la valeur de 70 keV correspond à l’énergie maximale associée à un tube de 70 kV, et non à la fonction de la filtration. Le collimateur rond réduit l’irradiation de 25 %.

Explication

La radiographie X repose sur l’atténuation du faisceau lors de sa traversée de la dent. Les différences de coefficient d’atténuation modifient le nombre de photons atteignant le capteur, contrairement à la scintigraphie, qui est une imagerie d’émission.

Explication

L’isotope possède le même numéro atomique, donc le même nombre de protons, mais un nombre différent de neutrons. Le carbone 14 est bien radioactif et sa période de décroissance est de 5630 ans ; en revanche, un noyau stable ne se transforme pas spontanément et le technétium-99m relève des radionucléides médicaux.

Explication

Les particules alpha, les particules bêta moins et les rayonnements gamma figurent parmi les principaux rayonnements émis lors d’une désintégration radioactive. Le technétium-99m est principalement un émetteur gamma utilisé pour l’imagerie, tandis que la chaîne de l’uranium 238 aboutit au plomb 206 stable et non au technétium-99m.

Explication

Une particule alpha est peu pénétrante et est arrêtée par une feuille de papier, tandis qu’une particule bêta moins nécessite quelques millimètres d’aluminium. Les rayons gamma sont beaucoup plus pénétrants : ils peuvent traverser l’ensemble des tissus et doivent être fortement atténués par environ un mètre de béton. Dans les tissus vivants, les particules alpha restent à la surface de l’épiderme et les particules bêta moins atteignent l’hypoderme.