Fiche de révision : Radioactivité et rayonnements ionisants

📋 Plan du Cours

1. Résumé descriptif des données
2. Échantillonnage et inférence statistique
3. Méthodes de sondage et estimation
4. Lois de probabilité
5. Nombres quantiques et transitions électroniques
6. Grandeurs et unités physiques
7. Cinétique des transformations radioactives
8. Interactions et effets des rayonnements
9. Lésions de l’ADN et effets cellulaires
10. Radiopathologie humaine
11. Grandeurs dosimétriques
12. Mesure et effets de l’irradiation
13. Champ magnétique et force de Laplace
14. Mesure des niveaux sonores
15. Interactions et atténuation des ondes
16. Perception psychoacoustique des sons
17. Audiométrie et types de surdité
18. Description corpusculaire et énergie des photons

📖 1. Résumé descriptif des données

🔑 Notions clés & Définitions

• Moyenne arithmétique : Somme des valeurs observées divisée par l’effectif total.
• Variance : Moyenne des carrés des écarts à la moyenne, représentant la dispersion des données autour de celle-ci.
• Écart-type : Racine carrée de la variance ; il est toujours positif et s’exprime dans la même unité que la moyenne.
• Médiane : Valeur telle que 50 % des observations lui sont inférieures et 50 % lui sont supérieures ; pour un effectif pair, elle est obtenue en faisant la moyenne des deux valeurs centrales.
• Quartiles : Les quartiles partagent les observations en quatre parties : le premier quartile laisse 25 % des valeurs en dessous, le deuxième est la médiane et le troisième laisse 75 % des valeurs en dessous.
• Intervalle interquartile : Intervalle qui s’étend du premier au troisième quartile et contient les 50 % d’individus situés autour de la médiane.

★ À maîtriser

• L’énergie d’un photon varie dans le même sens que sa fréquence et en sens inverse de sa longueur d’onde.

• Dans l’atome d’hydrogène, l’énergie de liaison de l’électron et le seuil d’ionisation valent 13,6 eV, frontière située dans l’ultraviolet entre rayonnements non ionisants et ionisants.

• Les rayonnements ionisants ont une énergie supérieure à 13,6 eV, une fréquence supérieure à 3,3 × 10¹⁵ Hz et une longueur d’onde inférieure à 100 nm ; ils comprennent les rayons gamma, les rayons X et les UV.

• Les rayonnements ionisants arrachent des électrons aux molécules, brisent des liaisons covalentes et peuvent provoquer des cassures de l’ADN mal réparées, entraînant notamment un caractère mutagène et cancérigène.

📌 Une variable qualitative ordinale, comme un stade de maladie, classe des modalités sans garantir un pas quantitatif constant, tandis qu’une variable quantitative discrète, comme le nombre d’enfants, permet des écarts mesurables et proportionnels.

• Pour une variable quantitative, les statistiques descriptives peuvent calculer notamment des sommes et des moyennes, tandis que pour une variable qualitative elles dénombrent les individus dans chaque modalité.

Compléments

• Les rayonnements ionisants comprennent aussi des particules qui ne sont pas des ondes électromagnétiques, notamment les particules alpha, les particules bêta et les neutrons.

• Les rayonnements non ionisants comprennent les UV de longueur d’onde supérieure à 100 nm, la lumière visible, l’infrarouge, les micro-ondes et les rayonnements hertziens.

• Les rayonnements non ionisants ne peuvent pas ioniser la matière, même à forte intensité ; les basses fréquences peuvent induire des courants et stimuler le système nerveux central ou les muscles, tandis que les hautes fréquences produisent des effets thermiques.

• Le mode est la valeur la plus représentée, et l’étendue est la différence entre le maximum et le minimum.

📖 2. Échantillonnage et inférence statistique

🔑 Notions clés & Définitions

• Population cible : Ensemble des individus pour lesquels on souhaite étudier un phénomène de santé, une proportion, une étendue ou une importance.

• Échantillonnage : Dénombrement d’un phénomène de santé dans une partie de la population cible afin d’estimer les caractéristiques de l’ensemble de cette population, avec un risque de non-représentativité et une incertitude à quantifier.
• Fluctuation d’échantillonnage : Variation des estimateurs, comme les moyennes, entre des échantillons issus d’une même population, y compris lorsqu’ils ont la même taille.
• Estimateur non biaisé : Estimateur dont la moyenne des valeurs calculées sur un grand nombre d’échantillons tend vers le paramètre correspondant de la population.
• Recensement : Dénombrement de tous les individus qui constituent la population cible ; il est idéalement précis, mais difficile à réaliser à grande échelle en raison de son coût et du temps nécessaire.
• Unité individuelle : Un seul individu constituant un échantillon.
• Unité collective : Groupe d’individus constituant une unité de base de l’échantillon.
• Expérience aléatoire : Renouvelable, elle possède un ensemble de résultats possibles connus, mais ses résultats ne peuvent pas être déterminés avec certitude à l’avance.
• Variable aléatoire : Fonction qui associe à chaque résultat d’une expérience aléatoire une valeur permettant de le caractériser.
• Estimateur convergent : Estimateur non biaisé ou asymptotiquement sans biais dont la variance tend vers zéro lorsque la taille de l’échantillon tend vers l’infini.

★ À maîtriser

• Le théorème central limite indique que, lorsque l’effectif est suffisamment grand, en pratique supérieur à 30 dans le cours, la moyenne d’un échantillon peut être approximée par une loi normale de moyenne μ et de variance σ²/n.

• La moyenne d’un échantillon est présentée comme un estimateur non biaisé et convergent de la moyenne de la population.

• Pour construire un intervalle de confiance, on fixe d’abord un risque α, puis on calcule autour de l’estimation ponctuelle un intervalle ayant une probabilité 1 − α de contenir le paramètre de la population.

Compléments

• La variance brute de l’échantillon n’est pas un estimateur non biaisé de la variance de la population ; un facteur correctif est nécessaire pour obtenir un estimateur non biaisé.

• La proportion observée dans un échantillon est présentée comme un estimateur non biaisé de la proportion de la population, et sa variance tend vers zéro lorsque l’effectif augmente.

• Pour un risque α de 5 %, un intervalle de confiance à 95 % laisse 5 intervalles sur 100 ne pas contenir la valeur du paramètre dans la population.

💡 Astuce mémo

Échantillon limité → fluctuation d’échantillonnage → incertitude à quantifier.

📖 3. Méthodes de sondage et estimation

🔑 Notions clés & Définitions

• Sondage : Toute forme d’échantillonnage permettant de constituer un échantillon à partir de la population cible.
• Estimateur : Résultat calculé à partir des données observées dans un échantillon réduit, qui représente la valeur vraie du phénomène dans la population avec un certain degré d’incertitude.
• Sondage empirique : Méthode qui constitue un échantillon à effectif fixé à partir de caractéristiques que l’on souhaite intégrer, en s’appuyant sur la connaissance de la population cible et sur des quotas prédéfinis.
• Sondage probabiliste : Méthode dans laquelle chaque unité échantillonnée a une probabilité connue à l’avance de figurer dans l’échantillon.
• Transformée de Fourier : Opération qui associe à un signal une représentation en fréquences et permet de passer d’une onde décrite dans le temps à sa décomposition en fréquences.

★ À maîtriser

• Les quatre types de sondages probabilistes sont :

  • le sondage aléatoire simple
  • le sondage stratifié
  • le sondage en grappe
  • le sondage pseudo-aléatoire

• Dans un sondage aléatoire simple, un tirage au sort direct donne à chaque sujet une probabilité identique d’être sélectionné et nécessite une base de sondage préalable.

• Dans un sondage stratifié, on définit les strates selon les catégories d’une variable avant l’échantillonnage, puis on effectue un tirage aléatoire simple dans chaque strate et on tient compte de leur proportion dans la population pour calculer les estimateurs.

• Dans un sondage en grappe, les grappes sont tirées au sort et tous les individus qui les constituent sont intégrés à l’échantillon final.

• Un sondage pseudo-aléatoire ne repose pas sur une base de sondage ni sur un véritable tirage au sort, et sa représentativité n’est pas garantie.

📌 La qualité d’une estimation dépend de sa précision et de l’absence ou de la minimisation des biais ; l’incertitude diminue lorsque la taille de l’échantillon augmente.

• La fréquence est l’inverse de la période, selon la relation $f_r = \frac{1}{T_r}$.

• Une combinaison linéaire de termes sinusoïdaux à coefficients adaptés approche un signal périodique ; l’approximation s’améliore lorsque le nombre de termes augmente et, dans l’exemple de l’onde carrée, tend vers le signal lorsque ce nombre tend vers l’infini.

📌 La série de Fourier d’une fonction paire ne comporte pas de termes sinus, tandis que celle d’une fonction impaire ne comporte pas de termes cosinus ni de terme constant.

Compléments

• Les quotas peuvent porter sur les caractéristiques suivantes :

  • le ratio hommes-femmes
  • la classe d’âge
  • le lieu de résidence

• Le sondage empirique peut surreprésenter certains individus et manquer des caractéristiques de la population qui n’étaient pas connues lors de la définition des quotas.

💡 Astuce mémo

Le sondage empirique fixe des quotas ; le probabiliste connaît les probabilités de sélection.

📖 4. Lois de probabilité

🔑 Notions clés & Définitions

• Espérance : Moyenne de la variable aléatoire sur la totalité de la population sur laquelle elle est définie.
• Fonction de répartition : Pour une variable continue de densité $f$, la fonction de répartition $F$ est une primitive de la densité et permet de calculer les probabilités sur des intervalles.

★ À maîtriser

📌 Deux événements disjoints ont une probabilité de réalisation de l’un ou de l’autre égale à la somme de leurs probabilités, tandis que deux événements indépendants ont une probabilité de réalisation simultanée égale au produit de leurs probabilités.

• La probabilité d’un événement impossible est 0, celle d’un événement presque sûr est 1, et la probabilité de l’événement complémentaire de A vaut $1-P(A)$.

📌 Une variable aléatoire discrète prend des valeurs distinctes en nombre fini ou infini, tandis qu’une variable continue prend une infinité de valeurs dans un intervalle.

• Pour une variable dichotomique suivant une loi de Bernoulli, les probabilités des deux issues vérifient $P_2 = 1-P_1$.

📐 Formule - Pour une loi binomiale de paramètres $n$ et $P$, la probabilité d’obtenir exactement $k$ succès est $P(X=k)=\binom{n}{k}P^k(1-P)^{n-k}$.

• Pour utiliser une table de la loi normale centrée réduite, on centre la variable en retranchant sa moyenne $\mu$ puis on la réduit en divisant par son écart-type $\sigma$, soit $Z=\frac{X-\mu}{\sigma}$.

📐 Formule - Pour une variable exprimant un pourcentage, si $nP \geq 5$ et $nQ \geq 5$, elle peut être approximée par une loi normale de moyenne $P$ et de variance $\frac{PQ}{n}$, avec $Q=1-P$.

• Pour une variable aléatoire X de moyenne μ et de variance σ², la moyenne estimée d’un échantillon de taille n suit approximativement une loi normale de moyenne μ et de variance σ²/n lorsque n est suffisamment grand.

• En pratique, le cours retient le seuil n ≥ 30 pour considérer que la moyenne estimée suit une loi normale de moyenne μ et de variance σ²/n.

📐 Formule - La variance de la moyenne estimée est $\frac{\sigma^2}{n}$.

• Les électrons, au nombre Z dans un atome neutre, conditionnent les propriétés chimiques, tandis que les nucléons, au nombre A, conditionnent les propriétés physiques.

Compléments

• Pour une loi de Poisson de paramètre $\lambda$, l’espérance et la variance sont toutes deux égales à $\lambda$.

• La loi normale est la loi continue la plus utilisée en statistique et peut aussi être appelée loi de Gauss ou loi de Laplace-Gauss.

• Lorsque le paramètre $\lambda$ est suffisamment grand, une loi de Poisson peut être approximée par une loi normale.

💡 Astuce mémo

Quand n augmente, σ²/n diminue → la moyenne estimée se concentre autour de μ.

📖 5. Nombres quantiques et transitions électroniques

🔑 Notions clés & Définitions

• État fondamental stable : L’état d’énergie totale minimale correspondant aux valeurs des nombres quantiques possibles pour un Z donné.
• Transition électronique : Une transition électronique est le changement de niveau d’énergie d’un électron ; l’énergie du photon est égale à la différence d’énergie entre les deux niveaux.
• Ionisation : L’ionisation se produit lorsque l’énergie hν fournie par le rayonnement est strictement supérieure à l’énergie de liaison de l’électron, qui est alors arraché à l’atome.

★ À maîtriser

• L’état de chaque électron d’un atome est caractérisé par quatre nombres quantiques : principal n, azimutal l, magnétique m et spin s.

📌 Le nombre quantique principal n caractérise la couche électronique : K correspond à n = 1, L à n = 2 et M à n = 3.

📐 Formule - Le niveau d’énergie associé à la couche n vérifie $E=-\frac{b}{n^2}$, avec $b=2{,}16\times10^{-18}\,\mathrm{J}=13{,}5\,\mathrm{eV}$.

📌 Selon le principe d’exclusion de Pauli, deux électrons d’un même atome doivent différer par au moins un nombre quantique.

📐 Formule - L’énergie de liaison entre deux niveaux électroniques n₁ et n₂ vaut $|\Delta E|=bZ^2\left|\frac{1}{n_1^2}-\frac{1}{n_2^2}\right|$.

📐 Formule - Lors d’une transition électronique, l’énergie du photon vérifie $\Delta E=h\nu$.

📌 L’excitation ou absorption fait passer un électron à un niveau d’énergie supérieur par absorption d’un rayonnement de fréquence ν, tandis que l’émission ou désexcitation le fait descendre vers un niveau inférieur en cédant de l’énergie sous forme de rayonnement.

📌 L’excitation ne se produit que si l’énergie apportée hν est exactement égale à la différence d’énergie entre les niveaux concernés ; un apport supérieur ou inférieur ne permet pas cette excitation.

Compléments

• Une couche de nombre quantique principal n peut contenir au maximum $2n^2$ électrons.

📌 Le nombre quantique azimutal l est un entier vérifiant $0\leq l\leq n-1$.

📌 Le nombre quantique magnétique m est un entier compris entre $-l$ et $+l$.

• Le nombre quantique de spin s ne peut prendre que les deux valeurs $-\frac12$ et $+\frac12$.

• Plus un électron se rapproche du noyau, plus son énergie de liaison devient importante.

📖 6. Grandeurs et unités physiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Unité de masse atomique : Définie comme un douzième de la masse d’un atome de carbone 12.
• Électronvolt : L’énergie acquise par un électron accéléré par une différence de potentiel de 1 V.
• Coulomb : La quantité d’électricité transportée par un courant de 1 ampère pendant 1 seconde.

★ À maîtriser

• Une UMA vaut environ $1{,}66\times10^{-27}\,\mathrm{kg}$.

• Le neutron et le photon ont une charge nulle, le proton et le positon portent chacun une charge de +1,602 × 10⁻¹⁹ C, et l’électron porte une charge de −1,602 × 10⁻¹⁹ C.

📐 Formule - Une différence de potentiel électrique fournit une énergie vérifiant $E=q(V_A-V_B)$, et $1\,\mathrm{eV}=1{,}6\times10^{-19}\,\mathrm{J}$.

• Le technétium-99m, très utilisé en scintigraphie conventionnelle, passe transitoirement dans un état excité et possède une période de 6 h.

Compléments

• La masse du proton est 1,007 UMA, soit 938,2 MeV, et celle du neutron est 1,009 UMA, soit 939,5 MeV.

• La masse de l’électron est 0,0005 UMA, soit 0,511 MeV.

📐 Formule - La charge électrique vérifie $1\,\mathrm{C}=1\,\mathrm{A\cdot s}$.

📐 Formule - Dans le système international, $1\,\mathrm{J}=1\,\mathrm{N\cdot m}$.

• Le kiloelectronvolt vaut 10³ eV et le mégaélectronvolt vaut 10⁶ eV.

• Lors de l’annihilation d’un positon avec un électron, les deux particules disparaissent et donnent deux photons γ de 511 keV chacun.

• Le fluor-18, utilisé en TEP, se désintègre principalement par émission β+ ; une faible proportion de transformations se fait par capture électronique, sans variation du nombre de masse A.

• La désintégration du sodium-22 peut produire un noyau excité qui émet ensuite un rayon γ.

• La période courte et la faible énergie du technétium-99m permettent son injection pour une scintigraphie et limitent son maintien dans l’organisme.

📖 7. Cinétique des transformations radioactives

🔑 Notions clés & Définitions

• Décroissance radioactive : Désintégration naturelle d’un radioélément instable par émission combinée ou non de particules et d’ondes électromagnétiques.
• Période radioactive : La période radioactive T est le temps au bout duquel le nombre de noyaux restants vaut la moitié du nombre initial, soit $N(T)=N_0/2$.
• Activité radioactive : L’activité radioactive A est le nombre de désintégrations par unité de temps et vérifie $A=|dN/dt|=\lambda N$.
• Équilibre séculaire : L’équilibre séculaire apparaît lorsque $T_1\gg T_2$, ou $\lambda_1\ll\lambda_2$, et conduit après un certain temps à $A_2(t)=A_1(t)$.
• Demi-vie effective : La demi-vie effective $T_{eff}$ tient compte à la fois de la désintégration physique du radioélément et de l’élimination biologique du radiopharmaceutique par l’organisme.

★ À maîtriser

• Pour un noyau donné, la probabilité de désintégration pendant un intervalle de temps est constante, dépend de la nature du noyau et est indépendante de son âge et des conditions physicochimiques.

📐 Formule - La variation du nombre de noyaux instables vérifie $dN=-\lambda N\,dt$, où $\lambda$ est la constante radioactive.

📐 Formule - Le nombre de noyaux radioactifs à l’instant t suit $N(t)=N_0e^{-\lambda t}$.

📐 Formule - La période radioactive et la constante radioactive sont liées par $T=\frac{\ln 2}{\lambda}$.

• L’unité SI de l’activité est le becquerel (Bq), égal à une désintégration par seconde.

• Le générateur molybdène-technétium permet de stocker le technétium et de le récupérer par élution au sérum physiologique ; ses élutions peuvent être répétées plusieurs fois par jour et par semaine.

📐 Formule - La demi-vie effective vérifie $\frac{1}{T_{eff}}=\frac{1}{T_{phy}}+\frac{1}{T_{bio}}$, soit $T_{eff}=\frac{T_{phy}T_{bio}}{T_{phy}+T_{bio}}$.

Compléments

📐 Formule - Après n périodes, le nombre de noyaux restants vérifie $N(t+nT)=N(t)/2^n$.

• La période radioactive d’un élément est caractéristique de cet élément et peut aller de quelques microsecondes à plus de $10^9$ ans.

• Le curie (Ci) est l’activité de 1 g de radium-226 et vaut $3{,}7\times10^{10}$ Bq.

📐 Formule - Le nombre de noyaux présents dans une masse m vaut $N=(m/M)N_A=nN_A$, où M est la masse molaire, n le nombre de moles et $N_A$ le nombre d’Avogadro.

💡 Astuce mémo

La désintégration proportionnelle à N entraîne une décroissance exponentielle.

📖 8. Interactions et effets des rayonnements

🔑 Notions clés & Définitions

• Transfert linéique d’énergie : Énergie perdue par une particule et transférée au milieu par unité de longueur ; il s’exprime en keV/μm.

📝 Points essentiels

• Les rayonnements ionisants sont électromagnétiques (rayons X et γ) ou particulaires (électrons, positons, protons et neutrons), et les mêmes mécanismes d’interaction s’appliquent à la matière vivante et inerte.

📌 Les rayons γ sont d’origine nucléaire, tandis que les rayons X sont d’origine électronique.

📌 Un rayon est ionisant si son énergie est au moins égale à 13,6 eV, seuil correspondant à l’énergie nécessaire pour ioniser l’atome d’hydrogène.

• Les photons X et γ interagissent principalement avec la matière par :
  • effet photoélectrique
  • effet Compton
  • création de paires

📐 Formule - Dans l’effet photoélectrique, l’énergie du photon est transférée à l’électron selon $h\nu=E_{liaison}+E_c$.

📐 Formule - Dans l’effet Compton, l’énergie du photon incident se répartit entre le photon diffusé et l’électron selon $h\nu=h\nu'+E_c$.

📌 La création d’une paire électron-positon est possible si l’énergie du photon incident dépasse $1{,}022\,\mathrm{MeV}$ et nécessite un champ électrique intense au voisinage d’un noyau.

📐 Formule - L’atténuation des photons dans un matériau vérifie $dN(x)=-\mu N(x)dx$ et $N(x)=N_0e^{-\mu x}$, où $\mu$ est le coefficient d’atténuation linéaire en m⁻¹.

• La couche de demi-absorption (CDA) est l’épaisseur de matériau qui réduit de moitié le nombre de photons transmis.

📐 Formule - Le coefficient d’atténuation linéaire global est la somme des contributions photoélectrique, Compton et création de paires : $\mu=\tau+\sigma+\pi$.

• L’interaction d’une particule chargée avec le cortège électronique dépend de l’énergie transférée par rapport à l’énergie de liaison :

• Les particules chargées lourdes présentent peu de danger en irradiation externe car elles sont arrêtées par la couche cornée, mais une contamination interne peut causer des dégâts localisés importants.

• L’interaction des neutrons avec le cortège électronique est négligeable ; les neutrons rapides, d’énergie supérieure à 1000 eV, diffusent élastiquement sur les noyaux, tandis que les neutrons lents, d’énergie inférieure à 1000 eV, sont capturés par les noyaux avec émission radiative.

• L’ionisation transforme une molécule en ion positif et électron libre, tandis que l’excitation laisse l’électron lié à la molécule dans un état énergétique supérieur.

• L’altération directe résulte d’un transfert d’énergie du rayonnement à une molécule proche de l’ADN, tandis que l’altération indirecte est produite par des radicaux libres issus de la radiolyse de l’eau.

💡 Astuce mémo

Photoélectrique : tout au électron ; Compton : partage avec le photon diffusé.

📖 9. Lésions de l’ADN et effets cellulaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Fractionnement : Consiste à diviser la dose d’irradiation plutôt qu’à la délivrer en une seule fois, afin de permettre aux lésions sublétales des tissus non tumoraux de se réparer mieux que celles des cellules tumorales.

★ À maîtriser

• Les lésions primaires de l’ADN comprennent :

  • les cassures simple brin
  • les cassures double brin
  • les lésions des bases
  • les lésions des sucres
  • les pontages ADN-ADN
  • les pontages ADN-protéines

• La modification du matériel génétique cellulaire par les lésions de l’ADN peut entraîner des mutations.

• En l’absence d’irradiation, environ 2 lésions surviennent spontanément par seconde et par noyau.

• La réparation des lésions primaires et naturelles dépend de l’équipement enzymatique des cellules et ne dépasse généralement pas 90 % des altérations, laissant des lésions résiduelles.

• Les lésions résiduelles peuvent : n’avoir aucune conséquence, conduire à l’apoptose, provoquer un cancer radio-induit dans une cellule somatique, entraîner une anomalie héréditaire dans une cellule germinale

• Les courbes de survie représentent la proportion de cellules survivantes S en fonction de la dose absorbée D, et S diminue lorsque D augmente.

📌 À dose croissante, la survie cellulaire diminue davantage lorsque le transfert linéique d’énergie (TLE) est plus élevé ; la courbe du 213Bi descend plus fortement que celle du 177Lu.

📌 L’oxygène radiosensibilise les cellules, tandis que l’hypoxie rend la radiothérapie moins efficace ; l’OER quantifie cet effet de l’oxygène.

• La radiosensibilité cellulaire varie selon la phase du cycle : elle est faible en G0, maximale en M et G2, et minimale en phase S.

Compléments

• Les radicaux libres issus de la radiolyse peuvent former des peroxydes tels que H2O2, oxydants très puissants à vie longue dont les effets peuvent persister après l’irradiation.

• L’irradiation naturelle, évaluée à 2,6 mSv/an, entraîne environ 2,6×10⁻⁷ lésion par seconde et par noyau, soit bien moins que les lésions spontanées.

• Une irradiation de 1 Gy/s entraîne environ 3 000 lésions par seconde et par noyau, tandis que 1 Gy/min en entraîne 50 et 1 Gy/an en entraîne 0,0001.

• Les cellules qui ne se divisent pas peuvent perdre leurs fonctions spécifiques après des doses de plusieurs centaines de Gy, dans le cadre d’effets déterministes.

• Dans les cellules qui se divisent, les rayonnements peuvent retarder la mitose et bloquer le passage de G1 à S.

• Dans les cellules qui se divisent, quelques Gy peuvent provoquer une mort pendant la mitose ou une mort différée, notamment par altération de l’ADN empêchant la synthèse d’enzymes indispensables.

💡 Astuce mémo

Irradiation → lésions résiduelles → mutation, apoptose ou survie altérée

📖 10. Radiopathologie humaine

★ À maîtriser

📌 Les effets déterministes sont non aléatoires et apparaissent au-dessus d’un seuil de dose, tandis que les effets stochastiques sont aléatoires et leur probabilité augmente avec la dose.

• Les effets déterministes apparaissent précocement, souvent en quelques heures ou quelques jours, et leur gravité augmente avec la dose reçue.

• Les effets stochastiques peuvent apparaître tardivement, parfois après plusieurs années, et leur gravité est indépendante de la dose.

• Les effets stochastiques comprennent les cancers radio-induits et les effets héréditaires, et la notion de seuil pour ces effets est controversée.

• Les effets héréditaires liés aux rayonnements n’ont encore jamais été observés.

📌 Les effets tératogènes dépendent du stade de la grossesse : de 0 à 8 jours, l’irradiation suit la loi du tout ou rien ; de 9 à 60 jours, l’embryogenèse est la phase la plus dangereuse ; de 60 à 270 jours, le risque persiste mais est moindre.

📌 Pour les fortes doses, le risque est connu, tandis que pour les faibles doses, il est supposé mais ne peut pas être mesuré avec certitude.

• La loi linéaire sans seuil (LNT) extrapole aux faibles doses la relation dose-risque observée aux fortes doses, en supposant qu’il n’existe pas de risque nul.

Compléments

• Les effets déterministes ne surviennent pas en dessous du seuil D0 et sont toujours observés au-dessus du seuil D100.

• Pour la peau, une dose inférieure à 1 Gy ne provoque pas de lésion mais peut la fragiliser face à des irradiations ultérieures, une dose supérieure à 5 Gy provoque un érythème de quelques jours et une dose supérieure à 10 Gy provoque des brûlures dont la gravité dépend de la dose.

• La toxicité pulmonaire précoce peut se manifester par une pneumopathie radique aiguë, tandis que la toxicité tardive peut entraîner une fibrose radique.

• Les cancers radio-induits sont plus fréquents lorsque le sujet est jeune et lorsque la dose cumulée est élevée.

• La latence d’une leucémie radio-induite est de 5 à 10 ans, tandis que certains cancers peuvent apparaître jusqu’à 40 ans après l’exposition.

• Les cancers radio-induits cités comprennent : les cancers bronchiques liés à l’exposition au radon dans les mines d’uranium, les cancers thyroïdiens de l’enfant après Tchernobyl, les cancers spinocellulaires chez les radiologues autrefois, les cancers osseux après ingestion de radium

• Les effets héréditaires correspondent aux risques liés aux mutations des cellules germinales ; les études citées n’ont pas montré d’augmentation des anomalies congénitales, des anomalies chromosomiques ni des décès néonatals.

• Le risque tératogène est considéré comme négligeable en dessous de 100 mGy et le risque malformatif est élevé, évalué à 5 %, au-dessus de 500 mGy.

💡 Astuce mémo

Déterministe : seuil et gravité liée à la dose ; stochastique : hasard et probabilité liée à la dose

📖 11. Grandeurs dosimétriques

🔑 Notions clés & Définitions

• Dose absorbée : Énergie déposée par unité de masse ; son unité est le gray, avec $1\ \mathrm{J/kg}=1\ \mathrm{Gy}$.
• Dose équivalente : Dose absorbée pondérée par le facteur de rayonnement Wr et s’exprime en sieverts : $H_t=\sum_r W_r D_{tr}$, où Dtr est la dose moyenne du rayonnement r dans le tissu t.
• Dose efficace : Somme des doses équivalentes délivrées aux organes ou tissus, pondérées par leurs facteurs tissulaires Wt, et s’exprime en sieverts : $E=\sum_t W_t H_t$.
• Débit de dose : Dose absorbée par unité de temps et s’exprime notamment en Gy/s ou en mGy/h.

★ À maîtriser

• La probabilité des effets tardifs dépend de la dose absorbée, de la qualité de l’irradiation et de la radiosensibilité de l’organe ou du tissu concerné.

• Les effets déterministes sont exprimés en gray, tandis que les effets stochastiques sont exprimés en sievert.

• Tous les professionnels travaillant dans les services d’imagerie ont des dosimètres.

📌 La dosimétrie passive mesure l’ensemble des radiations reçues sur une période de 1 à 3 mois, puis transmet les données à l’IRSN, qui les transmet à la médecine du travail.

• La dosimétrie active, ou opérationnelle, est réalisée avec un dosimètre électronique remis à jour tous les jours et reflète l’activité reçue en une journée.

Compléments

• La dose délivrée localement en radiothérapie à une tumeur maligne est de l’ordre de quelques dizaines de Gy.

• Après une irradiation gamma de l’ensemble du corps de 4 à 5 Gy, une personne sur deux meurt.

• Le facteur de rayonnement Wr traduit l’efficacité d’un rayonnement à produire des complications tardives et a remplacé le facteur de qualité Q en 1990.

• Pour un organe exposé à 1 Gy, la dose équivalente vaut 1 Sv pour des rayons gamma et 20 Sv pour des rayons alpha.

• Une irradiation externe de 10 Gy par rayons X, avec Wr = 1, présente une efficacité biologique relative équivalente à 0,5 Gy de radium 226 émetteur alpha, avec Wr = 20.

• La somme des facteurs de pondération tissulaire Wt doit être égale à 1.

• Les poumons, le sein et la thyroïde comptent parmi les organes les plus radiosensibles, tandis que le foie et la peau sont peu radiosensibles.

💡 Astuce mémo

Dose absorbée → pondération du rayonnement → pondération du tissu

📖 12. Mesure et effets de l’irradiation

🔑 Notions clés & Définitions

• Dose absorbée : La dose absorbée, notée D, est l’énergie déposée par unité de matière, s’exprime en Gray (J·kg⁻¹) et correspond à la dose délivrée aux patients.
• Dose équivalente : La dose équivalente, notée Ht, tient compte du rayonnement appliqué au moyen d’un facteur de pondération et s’exprime en Sievert (Sv).
• Dose efficace : La dose efficace, notée E, multiplie la dose équivalente par un facteur de pondération dépendant du tissu, tient compte de la radiosensibilité des tissus et s’exprime en Sievert (Sv).

★ À maîtriser

📌 Au-delà de 100 mSv cumulés au cours d’une vie, le risque de développer un cancer est présenté comme important.

📌 Par principe de précaution, en dessous de 100 mSv, la relation dose-effet est considérée comme linéaire sans seuil et la radioprotection vise à limiter l’irradiation.

• Les doses indicatives des examens d’imagerie sont :

  • 0,2 mSv pour une radiographie thoracique
  • 8 mSv pour un scanner thoracique
  • 21 mSv pour un coroscanner
  • 4 mSv pour une scintigraphie osseuse
  • 2 à 3 mSv pour une scintigraphie myocardique
  • 15 à 20 mSv pour une TEP souvent couplée à un scanner

• Les fortes doses, supérieures à 500 mGy ou mSv, sont associées à des effets déterministes observés lors d’accidents nucléaires.

• Les doses intermédiaires de 100 à 500 mSv ou mGy ne produisent pas d’effets déterministes, mais sont associées à des effets stochastiques avérés à long terme pouvant conduire à des cancers.

• Pour les faibles doses inférieures à 100 mGy ou mSv, aucun effet, y compris stochastique, n’est actuellement démontré, mais le principe de précaution conduit à limiter l’irradiation par radioprotection.

Compléments

• La quantification de l’irradiation est obligatoire pour appliquer les principes de radioprotection.

• En imagerie diagnostique, les rayonnements utilisés sont plutôt de faible énergie, comme les rayons X et γ, tandis que les rayonnements particulaires α, β, les neutrons et les protons, beaucoup plus énergétiques, sont utilisés en thérapeutique.

• L’effet des protons et des neutrons sur la matière peut être jusqu’à 20 fois plus important que celui des rayons X.

• Le facteur de pondération du rayonnement vaut 1 pour les rayons X, 2 pour les protons et dépend de l’énergie pour les neutrons.

• Les tissus très radiosensibles sont :

  • la glande mammaire
  • les yeux
  • les gamètes
  • les organes génitaux

📐 Formule - La dose efficace vérifie $E = H_t \times \text{facteur de pondération du tissu}$.

• La dose équivalente sert d’intermédiaire pour passer de la dose absorbée à la dose efficace.

💡 Astuce mémo

Absorbée → équivalente → efficace

📖 13. Champ magnétique et force de Laplace

🔑 Notions clés & Définitions

• Solénoïde : Succession de spires enroulées en hélice.

★ À maîtriser

📐 Formule - La loi de Biot-Savart donne le champ magnétique élémentaire créé en M par un élément de circuit parcouru par un courant : $d\vec B(M)=\frac{\mu_0}{4\pi}\frac{I\,d\vec l\times\vec r}{r^3}$, où $\vec r=\overrightarrow{OM}$.

📐 Formule - À une distance r d’un fil long rectiligne parcouru par un courant I, le champ magnétique a pour intensité $B=\frac{\mu_0 I}{2\pi r}$ et ses lignes sont orthoradiales autour du fil.

📐 Formule - À l’intérieur d’un long solénoïde de N spires par unité de longueur parcouru par un courant I, le champ est dirigé selon l’axe, d’intensité constante, et vaut $B=\mu_0NI$.

📐 Formule - Dans un champ magnétique uniforme, une particule chargée de masse m et de charge q dont la vitesse est perpendiculaire au champ suit une trajectoire circulaire de rayon $R=\frac{mv}{|q|B}$.

• Dans un spectrographe de masse, l’analyse des rayons de trajectoire des ions accélérés puis déviés perpendiculairement à un champ magnétique permet de déduire leur rapport masse/charge.

• Si la vitesse d’une particule chargée est parallèle au champ magnétique, la force de Lorentz est nulle et sa trajectoire est une ligne droite.

• Les lignes de champ magnétique ne se croisent pas, car le champ magnétique est unique en chaque point.

• Un champ électrique peut être monopolaire, tandis qu’un champ magnétique est dipolaire et possède des lignes fermées allant du pôle nord au pôle sud.

• Dans la force de Laplace $\vec{F}=I\vec{l}\times\vec{B}$, la force est perpendiculaire à $\vec{l}$ et à $\vec{B}$, tandis que $\vec{l}$ et $\vec{B}$ peuvent former un angle quelconque.

Compléments

• En 1820, Ørsted découvre qu’un courant électrique dévie une boussole, révélant qu’il produit un champ magnétique. - Orsted

📐 Formule - Le champ magnétique total créé en M par un circuit s’obtient en sommant les contributions de ses éléments : $\vec B(M)=\frac{\mu_0}{4\pi}\int_C\frac{I\,d\vec l\times\vec r}{r^3}$.

📐 Formule - Sur l’axe d’une boucle circulaire de rayon R parcourue par un courant I, le champ magnétique est maximal et son intensité vaut $B=\frac{\mu_0}{2}\frac{IR^2}{(R^2+x^2)^{3/2}}$ à la distance x du centre.

• Lorsque la distance axiale x est très supérieure au rayon R de la boucle, son champ magnétique varie comme l’inverse du cube de x.

• Dans un cyclotron, le champ électrique accélère progressivement la particule chargée tandis que la force de Lorentz due au champ magnétique courbe sa trajectoire.

• Le cyclotron accélère une particule chargée jusqu’à ce qu’elle soit expulsée à grande vitesse pour percuter des noyaux, qui deviennent alors radioactifs.

💡 Astuce mémo

Le champ magnétique forme des boucles fermées ; le champ électrique peut partir d’un monopôle.

📖 14. Mesure des niveaux sonores

🔑 Notions clés & Définitions

• Onde sonore : Phénomène audible engendré par la vibration de molécules dans un milieu élastique.

📝 Points essentiels

• Une onde sonore est une onde mécanique longitudinale caractérisée par des fluctuations de densité et de pression.

• La propagation d’une onde sonore transmet une perturbation de proche en proche sans transporter les particules du milieu.

• Dans l’air, la célérité acoustique vérifie c = √(γp/ρ), où p est la pression, ρ la masse volumique et γ le rapport des capacités thermiques ; elle dépend également de la température.

📐 Formule - La fréquence et la période sont liées par $f=\frac{1}{T}$, et la pulsation par $\omega=2\pi f$.

📐 Formule - La longueur d’onde vérifie $\lambda=cT=\frac{c}{f}$.

• L’oreille humaine entend les fréquences comprises entre 20 et 20 000 Hz.

📌 Dans une onde longitudinale, l’oscillation des particules est parallèle à la propagation, tandis que dans une onde transversale, elle lui est perpendiculaire.

📐 Formule - Le niveau de pression acoustique est $L_p=20\log_{10}\left(\frac{p_{\mathrm{eff}}}{p_0}\right)$, avec une pression de référence $p_0=2\times10^{-5}\,\mathrm{Pa}$.

• La dynamique auditive humaine s’étend approximativement de 0 à 120 dB, et 120 dB correspond au seuil de douleur.

📌 Des décibels ne s’additionnent pas arithmétiquement pour calculer le niveau sonore global.

• Deux sources sonores de même niveau produisent un niveau global supérieur de 3 dB à celui d’une source seule.

📐 Formule - Le niveau d’intensité acoustique est $L_I=10\log_{10}\left(\frac{I}{I_0}\right)$, avec $I_0=10^{-12}\,\mathrm{W\,m^{-2}}$.

📐 Formule - Pour une source omnidirectionnelle, l’intensité acoustique à la distance r vérifie $I=\frac{W}{4\pi r^2}$ et varie donc comme l’inverse du carré de la distance.

• À chaque doublement de la distance, l’intensité sonore est divisée par 4 et le niveau sonore diminue de 6 dB.

📐 Formule - Le niveau de puissance acoustique vérifie $L_W = 10\log\left(\frac{W}{W_0}\right)$ en décibels.

📖 15. Interactions et atténuation des ondes

🔑 Notions clés & Définitions

• Fonction de transfert de l’oreille externe : La fonction de transfert de l’oreille externe caractérise les modifications d’amplitude et de phase des ondes acoustiques entre le milieu extérieur et le tympan, selon leur fréquence et leur angle d’incidence.

★ À maîtriser

• Lorsqu’une onde acoustique rencontre un milieu d’impédance différente, une partie peut être réfléchie, une partie transmise et une partie absorbée.

📐 Formule - À incidence normale, les coefficients de réflexion et de transmission sont $R = \left(\frac{Z_2-Z_1}{Z_2+Z_1}\right)^2$ et $T = \frac{4Z_1Z_2}{(Z_2+Z_1)^2}$, avec $R+T=1$.

📐 Formule - L’absorption dans un milieu d’épaisseur x suit la loi de Beer-Lambert $I_2(x)=I_1e^{-\mu x}$, où μ est le coefficient d’atténuation linéique en m⁻¹.

📐 Formule - L’atténuation s’exprime par $A=10\log\left(\frac{I_2}{I_1}\right)$ en décibels, et le coefficient d’atténuation par unité de longueur vérifie $\alpha=\frac{A}{x}$ en dB/cm.

📌 En échographie, une fréquence plus élevée réduit la profondeur de pénétration, tandis qu’une fréquence plus basse l’augmente.

• En cas de cophose unilatérale droite, un son situé à droite n’étant perçu que par l’oreille gauche peut être localisé à tort à gauche.

• L’écoute binaurale améliore la compréhension de la parole dans le bruit et la perception du timbre et du relief sonore.

• Le conduit auditif humain mesure environ 2,7 cm et sa fréquence de résonance se situe entre 2 et 3 kHz.

• La fonction de transfert du pavillon et du conduit auditif présente un pic de résonance entre 2 000 et 3 000 Hz, avec une amplification pouvant atteindre 20 dB, soit une amplitude multipliée par 10.

📌 La différence interaurale de temps (ITD) correspond à l’écart entre les temps d’arrivée du son aux deux oreilles, tandis que la différence interaurale de niveau (ILD ou IID) correspond à l’écart de pression acoustique entre elles.

Compléments

• Les interactions entre une onde et son environnement comprennent :

  • la réflexion
  • la transmission
  • l’absorption
  • la diffusion

• La loi de Snell-Descartes relie les angles d’incidence et de transmission par $\frac{\sin(\theta_i)}{c_1}=\frac{\sin(\theta_t)}{c_2}$.

• À l’interface air-peau, les coefficients sont approximativement R = 0,999 et T = 0,001, de sorte que 99,9 % de l’énergie incidente est réfléchie et 0,1 % transmise.

• À l’interface eau-peau, les impédances étant proches, la réflexion est proche de 0 et la transmission proche de 1, soit environ 99 % d’énergie transmise.

• Les pavillons asymétriques et orientables du chat et du chien contrastent avec le pavillon humain symétrique.

💡 Astuce mémo

Impédances différentes → réflexion et transmission

📖 16. Perception psychoacoustique des sons

🔑 Notions clés & Définitions

• Oreille moyenne : L’oreille moyenne transmet les vibrations du tympan vers l’oreille interne et adapte l’impédance entre le milieu aérien et le milieu liquide grâce aux osselets.
• Tonotopie passive : La tonotopie passive est la mobilisation de zones spécifiques de la membrane basilaire en fonction de la fréquence sonore, de la base pour les sons aigus à l’apex pour les sons graves.
• Psychoacoustique : La psychoacoustique est la discipline située entre l’acoustique et la physiologie auditive qui étudie les relations entre les caractéristiques du son et la sensation auditive qu’il provoque.

📝 Points essentiels

• La chaîne ossiculaire comprend : le marteau (malléus), l’enclume (incus), l’étrier (stapes), dont la platine est accolée à la cochlée

• Sans les osselets, 99,9 % de l’énergie acoustique serait réfléchie à l’interface air-liquide, soit une atténuation d’environ 30 dB.

• L’oreille moyenne amplifie théoriquement la pression de 28 à 30 dB grâce au rapport des surfaces et à l’effet de levier des osselets.

• Lors du réflexe stapédien, la contraction du muscle stapédien rigidifie la chaîne ossiculaire, limite son mouvement et atténue le niveau sonore transmis à la cochlée ; ce réflexe se fatigue au bout d’environ 10 minutes et n’est pas assez rapide pour protéger d’un bruit impulsionnel.

• La cochlée est l’organe de l’audition et le vestibule, avec ses trois canaux semi-circulaires, participe à l’équilibre et à l’orientation dans l’espace.

• La membrane basilaire est étroite et rigide à la base de la cochlée, où elle répond aux hautes fréquences, et large et souple à l’apex, où elle répond aux basses fréquences.

• La vibration de la membrane basilaire déplace les stéréocils des cellules ciliées externes, dont la dépolarisation provoque une électromotilité qui amplifie et sélectionne la vibration ; les cellules ciliées internes sont alors excitées et déclenchent le message nerveux transmis au cerveau.

• La tonotopie active produite par les cellules ciliées externes peut amplifier le signal sonore de 50 dB.

• Les cellules ciliées ne se régénèrent pas et peuvent être détruites par une exposition sonore, notamment prolongée, ou par une explosion.

• Les trois caractéristiques subjectives de l’audition sont :

  • la hauteur ou tonie
  • le timbre
  • l’intensité ou sonie

📌 La hauteur ou tonie est liée à la fréquence et permet de distinguer les sons graves des sons aigus, tandis que la sonie est liée à l’intensité acoustique et à la perception d’un son fort ou faible.

• Le timbre permet de distinguer deux sons de même hauteur, intensité et durée, notamment selon leur spectre fréquentiel, leur enveloppe temporelle et les variations de leur intensité dans le temps.

• L’intensité sonore correspond à l’amplitude de l’onde sonore et s’exprime en décibels ; une amplitude plus élevée est perçue comme un son plus fort.

💡 Astuce mémo

Tonie–fréquence ; sonie–intensité

📖 17. Audiométrie et types de surdité

🔑 Notions clés & Définitions

• Phone : Le phone exprime le niveau de sonie d’un son, égal à celui d’un son pur de 1 000 Hz dont le niveau physique est le même nombre de décibels; à 1 000 Hz, un phone correspond à un décibel.
• Audiométrie tonale : Examen comportemental subjectif qui évalue l’acuité auditive en mesurant les seuils d’audition à différentes fréquences, généralement entre 125 Hz et 8 000 Hz.

★ À maîtriser

📌 Un microphone a une réponse relativement plate selon la fréquence, tandis que la réponse de l’oreille varie avec la fréquence et le niveau sonore; leur réponse ne coïncide qu’à 1 kHz dans la description présentée.

• Les pondérations A, B et C correspondent respectivement aux sons faibles, intermédiaires et forts; les pondérations A et C sont les plus utilisées.

• La pondération A est adaptée aux niveaux sonores faibles compris entre 0 et 55 dB et le niveau corrigé s’exprime en dB(A).

• Le champ auditif est délimité par le seuil de perception de l’oreille et par la limite des intensités perceptibles, au-delà de laquelle il existe un danger pour la cochlée.

📌 La surdité de transmission concerne une lésion de l’oreille externe et/ou moyenne, la surdité de perception une lésion de l’oreille interne et/ou du nerf auditif, et la surdité mixte associe les deux types.

• La perte tonale moyenne est calculée à partir des seuils auditifs mesurés aux fréquences de 500, 1 000, 2 000 et 4 000 Hz.

• La classification BIAP distingue une audition normale à 20 dB ou moins, une perte légère de plus de 20 à 40 dB, moyenne de 40 à 69 dB, sévère de 70 à 89 dB, profonde de 90 à 119 dB et la cophose au-dessus de 120 dB. - Bureau International d’audio-phonologie (BIAP)

Compléments

• Les courbes isosoniques sont établies en faisant comparer à un sujet deux sons purs, puis en modifiant la fréquence de l’un et en ajustant les niveaux jusqu’à obtenir une sensation sonore égale.

• Pour une sensation égale à celle d’un son de 1 000 Hz et 40 dB, un son à 100 Hz doit être à 50 dB selon l’exemple des courbes isosoniques.

• Pour une sensation égale à celle d’un son de 1 000 Hz et 60 dB, l’exemple des courbes isosoniques indique 70 dB à 8 000 Hz et 80 dB à 40 Hz.

• Les courbes isosoniques sont plus courbées aux niveaux sonores bas et deviennent presque plates aux niveaux élevés.

• À 125 Hz et 90 dB, l’exemple du tableau donne 74,5 dB(A) et 89,8 dB(C).

• La réglementation citée impose de présenter les niveaux sonores des concerts et des boîtes de nuit en dB(A), même si la pondération C est indiquée comme plus adaptée aux sons forts.

• La zone conversationnelle correspond aux sons utilisés pour la communication par la voix humaine; son atteinte est associée à l’apparition manifeste du handicap auditif.

📖 18. Description corpusculaire et énergie des photons

🔑 Notions clés & Définitions

• Longueur d’onde : La distance minimale au bout de laquelle une onde se répète identique à elle-même.
• Photon : Un corpuscule de masse nulle et sans charge qui voyage dans le vide à la vitesse de la lumière.
• Permittivité électrique : La permittivité électrique, aussi appelée permittivité diélectrique ou constante diélectrique, caractérise la réponse d’un milieu à un champ électrique appliqué.
• Perméabilité magnétique : La faculté d’un matériau à modifier les lignes de flux magnétique.
• Rayonnement ionisant : Peut arracher des électrons aux atomes de la matière traversée, transformant ces atomes en ions instables.

📝 Points essentiels

• Dans la description ondulatoire, les champs électrique et magnétique d’une onde électromagnétique oscillent en phase et sont perpendiculaires entre eux ainsi qu’à la direction de propagation.

📌 Une onde électromagnétique est transversale, et non longitudinale, car ses champs électrique et magnétique sont perpendiculaires à sa direction de propagation.

• Dans le vide, une onde électromagnétique se propage à la vitesse de la lumière, soit $3\times10^8\ \mathrm{m\,s^{-1}}$.

📐 Formule - La fréquence est l’inverse de la période : $f=\frac{1}{T}$.

📐 Formule - Dans le vide, la longueur d’onde est liée à la fréquence par $\lambda=\frac{c}{f}$.

📐 Formule - L’énergie d’un photon est donnée par $E=hf$, où $h$ est la constante de Planck et $f$ la fréquence du rayonnement.

• Dans l’expérience des fentes de Young, la lumière traverse deux fentes très petites et produit sur un écran des impacts qui, à mesure qu’ils s’accumulent, forment des franges d’interférence.

📌 Dans l’expérience de Young, les impacts sur l’écran manifestent le comportement corpusculaire, tandis que les franges d’interférence manifestent le comportement ondulatoire.

📐 Formule - Le nombre de nucléons est la somme du nombre de protons et du nombre de neutrons : $A=Z+N$.

📌 Un rayonnement peut ioniser la matière si son énergie dépasse l’énergie de liaison entre l’électron et l’atome.

📌 Les rayons X et les rayons γ ont la même nature physique et des interactions similaires avec la matière, mais les rayons X sont d’origine électrique tandis que les rayons γ sont d’origine nucléaire.