Avec tout le rayonnement provenant de sources naturelles et artificielles, nous devrions raisonnablement nous préoccuper de la façon dont tout le rayonnement pourrait affecter notre santé. Les dommages aux systèmes vivants sont causés par les émissions radioactives lorsque les particules ou les rayons frappent les tissus, les cellules ou les molécules et les modifient. Ces interactions peuvent modifier la structure et la fonction moléculaires; les cellules ne remplissent plus leur fonction appropriée et les molécules, telles que l’ADN, ne portent plus les informations appropriées. De grandes quantités de radiations sont très dangereuses, voire mortelles. Dans la plupart des cas, le rayonnement endommagera un seul (ou un très petit nombre) de cellules en brisant la paroi cellulaire ou en empêchant une cellule de se reproduire.

La capacité du rayonnement à endommager les molécules est analysée en termes de ce qu’on appelle le pouvoir ionisant. Lorsqu’une particule de rayonnement interagit avec des atomes, l’interaction peut faire perdre des électrons à l’atome et ainsi s’ioniser. Plus la probabilité que des dommages se produisent par une interaction est grande, plus le pouvoir ionisant du rayonnement est important.

Une grande partie de la menace des radiations est liée à la facilité ou à la difficulté de se protéger des particules. De quelle épaisseur de mur devez-vous vous cacher pour être en sécurité? La capacité de chaque type de rayonnement à traverser la matière s’exprime en termes de pouvoir de pénétration. Plus le rayonnement peut traverser de matière, plus le pouvoir de pénétration est grand et plus ils sont dangereux. En général, plus la masse présente est importante, plus le pouvoir ionisant est important et plus le pouvoir de pénétration est faible.

Figure \(\PageIndex{1}\) La capacité de différents types de rayonnement à traverser la matière est montrée. Du moins pénétrant au plus pénétrant, ils sont alpha <bêta<neutron <gamma. (CC BY-SA, OpenStax).

En comparant seulement les trois types courants de rayonnements ionisants, les particules alpha ont la plus grande masse. En raison de la grande masse de la particule alpha, elle a le pouvoir ionisant le plus élevé et la plus grande capacité à endommager les tissus. Cette même grande taille de particules alpha, cependant, les rend moins capables de pénétrer la matière. Les particules alpha ont le moins de pouvoir de pénétration et peuvent être arrêtées par une feuille de papier épaisse ou même une couche de vêtements. Ils sont également arrêtés par la couche externe de peau morte sur les personnes. Cela peut sembler éliminer la menace des particules alpha, mais uniquement de sources externes. Dans une situation comme une explosion nucléaire ou une sorte d’accident nucléaire où des émetteurs radioactifs se propagent dans l’environnement, les émetteurs peuvent être inhalés ou absorbés avec de la nourriture ou de l’eau et une fois que l’émetteur alpha est à l’intérieur de vous, vous n’avez aucune protection.

Les particules bêta sont beaucoup plus petites que les particules alpha et ont donc beaucoup moins de pouvoir ionisant (moins de capacité à endommager les tissus), mais leur petite taille leur confère un pouvoir de pénétration beaucoup plus important. La plupart des ressources disent que les particules bêta peuvent être arrêtées par une feuille d’aluminium d’un quart de pouce d’épaisseur. Encore une fois, cependant, le plus grand danger se produit lorsque la source émettrice bêta pénètre à l’intérieur de vous.

Les rayons gamma ne sont pas des particules mais une forme de rayonnement électromagnétique à haute énergie (comme les rayons X sauf plus puissants). Les rayons gamma sont une énergie qui n’a ni masse ni charge. Les rayons Gamma ont un pouvoir de pénétration énorme et nécessitent plusieurs pouces de matériau dense (comme le plomb) pour les protéger. Les rayons gamma peuvent traverser tout le corps humain sans rien frapper. Ils sont considérés comme ayant le moins de pouvoir ionisant et le plus grand pouvoir de pénétration.

Une comparaison des particules Alpha, des particules bêta et des rayons gamma est donnée dans le tableau \(\PageIndex{1}\).

Tableau \(\PageIndex{1}\) Comparaison du Pouvoir Pénétrant, du Pouvoir Ionisant et du Blindage des Particules Alpha et Bêta et des Rayons Gamma.

La quantité de rayonnement la plus sûre pour le corps humain est nulle. Il n’est pas possible d’être exposé à aucun rayonnement ionisant, le prochain objectif est donc d’être exposé le moins possible. Les deux meilleures façons de minimiser l’exposition sont de limiter le temps d’exposition et d’augmenter la distance par rapport à la source.