LES DECHETS RADIOACTIFS A L’HÔPITAL

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1 LES DECHETS RADIOACTIFS A L’HÔPITAL
© Un diaporama en présenté par l’ et

2 LES DECHETS RADIOACTIFS A L’HOPITAL
Discipline :  SVT Objectifs : Comprendre pourquoi les hôpitaux produisent des déchets radioactifs et connaître les applications de la radioactivité en médecine. Connaître les effets potentiels des rayons ionisants sur l’organisme. Découvrir un examen de médecine nucléaire. Connaître les mesures de protection contre la radioactivité utilisée en médecine. L’objectif de ce module pédagogique est de faire découvrir aux élèves les relations entre santé et radioactivité. Une infographie sert de point de départ à ce travail, en expliquant la gestion des déchets radioactifs dans les hôpitaux et la responsabilité collective qui en découle. Les utilisations médicales de la radioactivité sont aussi abordées, ainsi que les risques liés aux éléments radioactifs utilisés et aux déchets radioactifs produits, et les mesures de protection prises dans le secteur médical. Les autres modules de cet ensemble pédagogique vous seront utiles pour avoir une approche globale et interdisciplinaire du sujet. Faites visionner l’animation à la classe et sollicitez leurs réactions pour savoir quels éléments ils ont retenu. Connaissent-ils les examens et traitements médicaux cités ? Attention : dans le cas de la radiographie, ce n’est pas la radioactivité qui est utilisée. Puisque les rayons X ne proviennent pas du noyau de l’atome, on ne peut pas parler de médecine nucléaire. On peut en revanche utiliser le terme « rayonnement ionisant ». Certaines mesures de protection sont communes, comme les écrans ou le port de tabliers plombés. Infos sur les déchets radioactifs hospitaliers :

3 1. Connaître les doses et les risques d’exposition
L’unité qui permet de mesurer les effets des rayonnements sur la santé est le sievert (Sv). Généralement, on utilise le millisievert (mSv). Associez à chaque situation la dose de radioactivité reçue. Situation Dose de radioactivité reçue Une radiographie pulmonaire Irradiation naturelle moyenne en France (annuelle/habitant) Limite réglementaire annuelle pour les travailleurs Irradiation naturelle moyenne dans certaines régions d’Inde (annuelle/habitant) Irradiation la plus faible pour laquelle un effet cancérigène est avéré Doses de radioactivité (mSv) 100 mSv 2,4 mSv 0,02 mSv 20 mSv 45 mSv L’objectif de cette activité est d’amener les élèves à prendre conscience que l’exposition aux rayonnements peut être naturelle ou artificielle, et que les doses reçues sont très variables en fonction de la situation d’exposition. De plus, le seuil de 100 mSv est mis en avant pour passer à la suite de l’activité. Vous trouverez sur cette page un récapitulatif des expositions aux rayonnements ionisants : Vous pouvez aussi proposer à la classe une courte animation sur le sievert, sur le site Corrigé : Une radiographie pulmonaire = 0,02 mSv Irradiation naturelle moyenne en France (annuelle, par habitant) = 2,4 mSv Limite réglementaire annuelle pour les travailleurs = 20 mSv Irradiation naturelle moyenne dans certaines régions de l’Inde (annuelle, par habitant) = 45 mSv Irradiation la plus faible pour laquelle un effet cancérigène est avéré = 100 mSv

4 1. Connaître les doses et les risques d’exposition
Au-delà de 100 mSv, l’exposition intense et/ou prolongée à la radioactivité présente des risques pour l’organisme. Pour étudier ces effets, il faut prendre en compte différents paramètres. Savez-vous les expliquer ? effets déterministes/effets aléatoires irradiation interne/irradiation externe radiosensibilité Effets déterministes : effets immédiats qui apparaissent automatiquement au-delà d’un certain seuil d’exposition, comme des brûlures ou des nausées. Effets aléatoires : effets à long terme qui peuvent survenir mais ne sont pas automatiques, comme certains cancers. Irradiation interne : résultat de l’inhalation ou de l’ingestion de substances radioactives Irradiation externe : résultat de la proximité de substances radioactives Radiosensibilité : sensibilité à la radioactivité. Chaque organe et chaque individu réagissent différemment aux irradiations. Vous pouvez retrouver des informations sur les effets des rayonnements ionisants ici :

5 2. La scintigraphie, comment ça marche ?
La scintigraphie est un examen de médecine nucléaire qui permet de visualiser des organes in vivo. Remettez dans l’ordre les étapes de l’examen. - Examen sous la gamma-caméra. - Traitement de l’image et mise en forme des résultats. - Administration du radiotraceur, généralement par injection. - Attente d’une durée variable selon le type de scintigraphie. Corrigé : Administration du radiotraceur, généralement par injection. Un radioélément (technétium-99m, iode-123 ou thallium-201) aussi appelé « marqueur » est incorporé à des molécules organiques pour être utilisé comme « traceur », car en fonction de la molécule il se fixe sur des organes ciblés. Il est injecté dans une veine et se propage donc dans l’organisme. Attente d’une durée variable selon le type de scintigraphie Le radiotraceur vient se fixer sur les organes visés. Il met environ 20 minutes à se fixer sur la thyroïde pour une scintigraphie thyroïdienne, 3 heures sur les os pour une scintigraphie osseuse ; l’examen peut aussi être réalisé sur 2 ou 3 jours, dans le cas d’une scintigraphie cardiaque avec test d’effort par exemple. Examen sous la gamma-caméra Une fois le traceur fixé sur l’organe à observer, des images de cet organe en fonctionnement sont réalisées grâce à une gamma-caméra. Cette caméra capte les rayons gamma émis par l’organe. Elle permet donc d’observer des anomalies comme une concentration anormale de cellules. Traitement de l’image et mise en forme des résultats Le médecin analyse les images obtenues et pose son diagnostic. Pendant ce temps, la radioactivité du traceur administré au patient décroît. Par précaution, il est recommandé de ne pas fréquenter de jeunes enfants ou de femmes enceintes pendant quelques jours, et de boire beaucoup d’eau pour éliminer plus rapidement les radioéléments de son corps. On peut proposer aux élèves une vidéo sur l’examen scintigraphique : Vous trouverez également des informations sur l’imagerie médicale dans ce dossier : Source : Pour chaque étape, pouvez-vous expliquer le rôle ou le comportement des éléments radioactifs ?

6 3. Quelles mesures de protection ?
Trouvez un titre et une légende à cette illustration. Exemple de réponse : Titre : Les principes de la radioprotection Légende : 1. Les sources de rayonnements ionisants 2. Les différents types de rayonnements 3. Les mesures de protection Suivant le niveau de connaissances des élèves, on pourra développer la question des différents rayonnements, et en ce qui concerne la radioactivité, les rayons alpha, bêta et gamma. Lors d’une scintigraphie par exemple, les radioéléments injectés sont de préférence des émetteurs gamma uniquement. Vous pouvez télécharger cette brochure sur la radioprotection d’où est extraite l’image présentée : et cette fiche sur le même thème : Source :

7 4. Comment naissent les cancers ?
Il existe de nombreux types de cancers. Ces maladies ont pourtant un point commun : le comportement des cellules cancéreuses. Les affirmations suivantes sont-elles vraies ou fausses ? Une cellule anormale peut être détruite spontanément par l’organisme. Les cellules cancéreuses sont immortelles. Les cellules cancéreuses restent dans les tissus où elles se sont formées. Les cellules du corps peuvent être endommagées, mais pas l’ADN. Vérifiez vos réponses grâce à ces animations : La naissance d’une tumeur content/article/3354 Une multitude de facteurs cancérigènes generalites/la-division-cellulaire Corrigé : Vrai ; c’est un mécanisme normal appelé apoptose. Vrai ; il n’y a pas d’apoptose des cellules cancéreuses. Elles se multiplient et s’accumulent. Faux ; elles peuvent circuler dans le corps à travers les vaisseaux sanguins et former des métastases. Faux ; il peut être endommagé par divers facteurs. Les mécanismes de réparations de l’ADN fonctionnent en permanence mais ne suffisent pas toujours, dans le cas de lésions graves. On peut aussi regarder cette vidéo sur le site de l’institut Curie : Ressources Eduscol pour la 1ère S :

8 ANNEXES Ancrage dans les programmes scolaires
Texte de la voix off de l’animation pédagogique

9 1. Ancrages dans les programmes scolaires
Collège - Bulletin officiel spécial n° 6 du 28 août 2008 Troisième Responsabilité humaine en matière de santé et d’environnement Il s’agit de relier les notions scientifiques et techniques à leurs incidences humaines en matière de santé et d’environnement. Lycée - Bulletin officiel spécial n°9 du 30 septembre 2010 Première S : Thème 3 – B Variation génétique et santé Perturbation du génome et cancérisation Comprendre les causes multiples pouvant concourir au développement de certains cancers (cas des cancers pulmonaires) et identifier des mesures de prévention possibles. Terminale S : Thème 3 - Corps humain et santé Le système immunitaire tolère habituellement les composantes de l'organisme mais il réagit à la perception de signaux de danger (entrée d'éléments étrangers, modification des cellules de l'organisme). Par l'activité de ses différents effecteurs, il réduit ou élimine le trouble à l'origine de sa mise en action. La bonne santé d'un individu résulte d'un équilibre dynamique entretenu par des réactions immunitaires en réponse à des dérèglements internes ou des agressions du milieu extérieur (physiques, chimiques ou biologiques).

10 2. Texte de la voix off de l’animation pédagogique
Les déchets radioactifs à l’hôpital Parmi les secteurs qui produisent des déchets radioactifs, on compte l’industrie électronucléaire et la recherche, mais aussi la médecine. Le secteur médical produit 1 % du volume des déchets radioactifs. La médecine ne peut aujourd’hui se passer de la radioactivité. Elle a d’une part des applications dans l’exploration médicale et permet de visualiser des organes internes in vivo. Par exemple, la scintigraphie ou la tomographie consistent à injecter au patient un élément radioactif, qui se fixe sur certains organes ; comme il émet un rayonnement, on peut ensuite obtenir des images de l’organe en fonctionnement grâce à une gamma-caméra ou à un scanner. La radioactivité a, d’autre part, des applications curatives dues à la capacité des rayonnements de détruire les cellules. La curiethérapie et la radiothérapie permettent par exemple de traiter certains cancers en attaquant directement les cellules des tumeurs cancéreuses. Mais pour cela, il est indispensable de prendre des mesures qui limitent la radioactivité à ses effets bénéfiques. C’est pourquoi, lors d’une scintigraphie ou d’une tomographie, comme pour les radios, les médecins et les manipulateurs se protègent avec des vêtements isolants ou des écrans de protection, et respectent une distance de sécurité. Les doses reçues malgré tout sont mesurées à l’aide de dosimètres, afin de ne pas dépasser le seuil légal autorisé. Pour le patient, les doses d’exposition sont calculées pour être efficaces sur les tumeurs tout en minimisant les autres risques. Suite à ces actes médicaux, il reste dans les services de médecine nucléaire et de radiothérapie des déchets radioactifs : les sources radioactives usagées, les gants, les seringues... Tout ce matériel doit être pris en charge. Une personne ayant suivi une formation agréée en radioprotection veille au respect des mesures de protection contre le rayonnement. Les déchets sont triés, séparés et conditionnés selon leur nature dans des fûts en matériau incassable, étiquetés et munis d’une fermeture hermétique. Ceux dont la radioactivité diminue très rapidement sont placés dans une aire de stockage spécialement aménagée en extérieur, d’au moins 20 m², couverte, clôturée et réglementairement balisée. Une fois devenus inertes, ils peuvent être éliminés par la filière des déchets ménagers et assimilés. Les autres, dont la radioactivité décroît plus lentement, sont pris en charge par l’ANDRA et dirigés vers le Centre de Stockage de l’Aube. Le principe de sûreté consiste à protéger l’homme et son environnement contre toute émission ou dissémination de matières radioactives. Pour cela, il faut entièrement maîtriser la gestion des déchets radioactifs, de leur production à leur élimination ou stockage. Dans le cas des applications médicales de la radioactivité, l’homme a donc mené une réflexion sur sa responsabilité en matière de santé pour mettre en place les politiques de protection et de gestion des déchets permettant aux bénéfices pour le patient d’être supérieurs aux risques encourus.

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Un document en préparé par l’ANDRA et