PROTECTION CONTRE LES RAYONS NON IONISANTS

 

Légaré, J.-M.

 

Radioprotection J.-M. Légaré

 

Page principale de Jean-Marc Légaré

Español

Services de radioprotection

 

I- CLASSIFICATION DES ONDES ÉLECTROMAGNÉTIQUES

II- EFFETS BIOLOGIQUES

III- UTILISATION TYPIQUE OU PRODUCTION D'ONDES

IV- QUANTITÉS, CONCEPTS ET UNITÉS DE MESURES

V- LIMITES D'EXPOSITION POUR LES TRAVAILLEURS ET LE PUBLIC

VI- SÉLECTION DES ÉQUIPEMENTS ÉCONOMIQUES POUR LA SURVEILLANCE

VII- MOYENS DE PROTECTION

VIII-BIBLIOGRAPHIE

 

EFFETS BIOLOGIQUES ET BIBLIOGRAPHIE ACTUALISÉS LE 27 MAI 2003

 

CLASSIFICATION DES ONDES ÉLECTROMAGNÉTIQUES

 

Les ondes électromagnétiques ionisantes comprennent les rayons cosmiques ionisants, les rayons gamma et les rayons X. Toutes les autres ondes sont non ionisantes: rayons ultraviolets (ionisants si moins de 100 nm), lumière, rayons infrarouges et ondes allant d'extrêmement hautes fréquences jusqu'aux extrêmement basses fréquences. Le tableau ci-dessous nous donne la classification1.

 

À l'exception de tout laser (faisceau de rayons parallèles d'une seule longueur d'onde), presque tous les rayons optiques (ultraviolets, visibles et infrarouges) proviennent, soit du chauffage à incandescence d'un corps solide ou d'une décharge électrique dans un gaz ou dans une vapeur.

 

EFFETS BIOLOGIQUES

 

Les effets biologiques dépendent de la longueur d'onde ou de la fréquence, de l'intensité de l'émission continue ou pulsée et de la durée. Pour les rayons optiques, les yeux et ensuite la peau sont les plus vulnérables à de fortes expositions. La lumière bleue a le maximum d'effet néfaste sur les yeux à 440 nanomètres; l'ultraviolet de 270 nm a le maximum d'effet biologique sur la peau. Le flash ou coup-d'arc d'ultraviolet chez les soudeurs cause une kérato-conjonctivite accompagnée de l'effet de sable dans les yeux; les symptômes aigus et l'inconfort disparaissent dans les 48 heures. Les effets sur les yeux sont différents sur la cornée (inflammation, brûlure), le cristallin (cataracte, blessure thermique) et la rétine (inconfort, inflammation, blessures thermiques et protochimiques, dégradation de la vue de nuit et des couleurs par l'excès de lumière et dégâts en fonction de la grandeur de l'image sur la rétine, la longueur d'onde et la durée d'exposition). Pour la peau exposée aux rayons optiques, les principaux effets ou phénomènes possibles sont l'accélération du vieillissement de la peau, la pigmentation, le rougissement, l'inflammation, les cloques ainsi que la rupture de la peau et la production de divers types de cancer.

Pour toutes les ondes, autres qu'optiques, les effets à long terme ne sont pas concluants. À court terme, les effets peuvent être, selon l'intensité et la fréquence des rayons, l'augmentation de la température ou l'induction de courants électriques dans le corps, les chocs qui pouvent parfois aller jusqu'à la douleur et à en couper le souffle. Il peut y avoir aussi de l'interférence avec le fonctionnement des cardiostimulateurs et de l'électronique (ex. à 60 Hz) et parfois causer l'explosion de matières inflammables dans des conditions spéciales à des fréquences beaucoup plus élevées.

Nouvelle publication « Champs électromagnétiques, cardiostimulateurs et défibrillateurs cardiaques » des actes de la journée du 25 octobre 2002 de la Société française de radioprotection (SFRP; http://www.sfrp.asso.fr/) disponible à 13 euros à l'adresse suivante: Dr Martine Souques, EDF Service des Etudes Médicales, 22-28 rue Joubert, 75009 Paris, Tél : 01 55 31 46 06, Fax : 01 55 31 46 20, martine.souques@edfgdf.fr

 

UTILISATION TYPIQUE OU PRODUCTION D'ONDES

 

Pour les ondes optiques, voici quelques sources ou utilisations avec des niveaux d'irradiation variés:

-

UV - soleil, lampes au mercure à haute et à faible pressions, lampes germicides, arcs électriques, lasers à chirurgie, salons de bronzage, lampes de discothèques (black light).

-

Lumière - soleil, lumières incandescentes, néons, lampes halogène, lasers dans le rouge surtout, pour la télémétrie, l'holographie, la lecture de disques compacts, l'arpentage, les spectacles à laser

-

Infrarouge - soleil, objets chauffés (verre, métal, etc.), lasers anti-intrusion, télémétrie, soudure.

Pour les ondes non optiques (300 GigaHertz à 30 Hz), on a les exemples suivants:

30 - 300 GHz:

Radioastronomie, radiométéorologie, recherches

3 - 30 GHz:

Micro-ondes, radar, altimètres, télécommunications par satellites

30 - 3 000 MHz:

Fours à micro-ondes (2 450 et 915 MHz), télémétrie, contrôle aérien, télécommunications, imagerie médicale

500 KHz - 300 MHz:

 

 

 

Radio AM (530 - 1 610 KHz), FM (87,5 - 107,9 MHz), ondes courtes (2 - 30 MHz), TV et autres télécommunications, radionavigation, appareils portatifs de communications de moins de 7 Watts

Diathermie (27 MHz), chaufferette par induction, scelleurs et mouleurs chauffants de plastique (27 MHz), moulage et séchage du bois (13,6 MHz)

Métallurgie, soudure, industrie du meuble

50 et 60 Hz:

Lignes de transmission, de distribution et dispositifs au courant alternatif

QUANTITÉS, CONCEPTS ET UNITÉS DE MESURES

 

Pour les rayons optiques, les principales quantités avec leurs unités correspondantes sont: la longueur d'onde l en nanomètres (nm), l'énergie E en Joules, la puissance P en Watts (Joules/s), la radiance L en W/(m2 x stéradian), la radiance intégrée dans le temps Lp en J/(m2 x sr) utilisée pour décrire le concept de brillance d'une grande source avec l'image sur la rétine, l'irradiance E en W/m2 pour décrire l'irradiance radiante par unité de surface, l'irradiance spectrale El en W/(m2 x nm) qui est une puissance de la source par unité de surface pour pondérer la répartition spectrale de la source émettrice avec la réponse spectrale biologique. Finalement, l'irradiance efficace Eeff par rapport à une source de 270 nm. Eeff est la somme S des valeurs individuelles de [(irradiance spectrale El pour chaque longueur d'onde ou bande de longueurs d'onde Dl) x (efficacité spectrale relative Sl appelée aussi spectre d'action) x (bande de longueurs d'onde Dl)]. Pour des bandes de largeur fixe, on a: Eeff = Dl x Somme [(irradiance spectrale El) x (efficacité spectrale relative Sl)]

 

Pour les autres ondes (300 GHz à 30 Hz), les principales quantités, unités et concepts sont:

 

- Fréquence en Hz ou en multiples de 1 000 (KHz, MHz, GHz, THz)

- Force du champ électrique E en V (volts/m)

- Force du champ magnétique H en A (ampères/m)

- Densité du flux magnétique B en µT (microTesla). 1 A/m = 1 256 µT dans l'air

- Densité de puissance en W/m2; pour une onde plane, la densité de puissance en Watts/m2 = E x H

- Densité de puissance équivalente Peq en W/m2 d'une onde non plane de 10 MHz et moins

 

LIMITES D'EXPOSITION POUR LES TRAVAILLEURS ET LE PUBLIC

 

Les limites d'exposition sont généralement bien en deçà des seuils des effets néfastes. Elles s'appuient surtout sur les effets biologiques connus, les facteurs de correction pour les lasers, la perception des effets et des risques, une marge de sécurité et un consensus. Les limites s'appliquent à court terme, et dans le cas des ondes optiques, parfois à long terme en plus. On pourra choisir les limites de l'ICNIRP2, 3 et 4, le CENELEC5, l'ACGIH6, etc.

 

SÉLECTION DES ÉQUIPEMENTS ÉCONOMIQUES POUR LA SURVEILLANCE

 

Avant de mesurer, on doit connaître certains paramètres sur la source d'émission, le récepteur et sur les appareils de mesures:

- Gamme de fréquences ou de longueurs d'ondes couvertes et réponse angulaire et de crête

- Nature et principes des mesures, quantités et unités, sensibilité, précision

- Protection de surcharge ou de surexposition

- Influence des conditions ambiantes (T, P, humidité, poussière, bruit de fond, etc)

- Dimensions, poids, autonomie électrique, facilité d'usage et de transport, robustesse

- Type et qualité de d'appareil par rapport aux fonctions voulues

- Coûts, services et étalonnage après vente

- Nature des circuits électroniques, d'affichage des résultats (analogiques, numériques)

 

Internet a permis de trouver des appareils de tous les prix et qualités. En effet, sur Yahoo, Buyers Guide, Alta Vista, Web Crawler et Infoseek, on peut en trouver en cherchant non-ionizing (et non ionising) radiation, meters, detectors. On trouve séparément pour les UVA et les UVB des détecteurs dont la réponse en fonction de la longueur d'onde coïncide avec celle des effets biologiques (spectre d'action pour la peau). Il faut s'assurer si un appareil se vend avec la partie détectrice incluse ou séparée. Pour les fréquences de 300 GHz à 30 Hz, les appareils ont également une étendue limitée d'applications et des prix allant d'environ 200 à 5 000 $ US. On trouve aussi des appareils chez des distributeurs d'équipements de laboratoire.

 

MOYENS DE PROTECTION

 

En général, les moyens de protection sont les suivants:

 

- Éliminer ou fermer l'alimentation électrique de toute source d'émission inutile

- Choisir un équipement optimal de conception et de fonctionnement

- Connaître l'équipement, son utilisation, ses émissions, ses risques et les moyens de protection

- Enfermer le plus possible la source ou limiter le faisceau

- Blinder totalement ou partiellement les ondes, ex.:

 

* 100 - 200 nm par l'air et le quartz

* 200 - 320 nm par les fenêtres,

* 300 - 400 nm par le verre, le quartz et l'eau, papier noir, etc. Les UV chez les soudeurs sont réduits avec l'augmentation de la densité optique

* 400 - 780 nm du visible par un papier noir et divers matériaux connus

* Infrarouge par des matériaux opaques et par certains autres matériaux spécifiques

* Micro-ondes de 1 - 10 GHz; ex.: four à micro-ondes de 2,45 GHz par des grilles de métal

* À 50 et 60 Hz, couper le champ magnétique par des feuilles métalliques spécialement conçues et vendues par plusieurs entreprises. On s'en sert dans des appareils électroniques.

 

- Réduire l'intensité aux yeux, à la peau et au corps par des atténuateurs ou diffuseurs

- Utiliser des normes, codes de pratique et autres exigences de sécurité et garder un registre

- Exercer un contrôle et une surveillance soutenue (personnel, affichage, consignes, etc.)

- Limiter l'accès (clef, barricades, clignotants rouges)

- Contrôler les aspects électriques, incendie, brûlures, chocs, bruit, chaleur, poussières, vapeur

- Rester le plus loin possible (peu pertinent pour le faisceau laser) et le moins longtemps possible

- Connaître bien des moyens de protection pour soi et les autres et la prévention

 

Suppléments pour les ondes optiques

- Éviter de regarder le soleil surtout à l'heure du midi et protéger les yeux et la peau (surtout le nez, les oreilles et le front), surtout lorsque sur le sable, l'eau, le béton, l'asphalte et les autres surfaces réfléchissantes

- Utiliser le mécanisme d'aversion, ex.: clignoter, ouvrir moins les yeux, détourner la tête, etc.

- Protéger les yeux (lunettes appropriées)

- Protéger la peau (vêtements, chapeau large, crème solaire, cheveux)

- Connaître et éviter les médicaments et les anesthésiants qui augmentent l'effet des UV

- Tenir compte des peaux davantage sensibles et des contraintes thermiques

- Connaître la catégorie de tout laser et la protection contre les risques croissants des classes 1 à 4

- Éviter la réflexion des lasers surtout

- Faire le contrôle et la surveillance: questionner, observer, mesurer (sauf le laser direct) et noter

 

BIBLIOGRAPHIE

 

1.

 

 

 

Hughes D.

Notes on exposure limits for non-ionising radiation

HHSC Handbook No. 16, 77 p. 1994, ISBN-0943237-24-4 --> £16

H and H Scientific Consultants Ltd. (http://www.hhsc.co.uk/), PO Box 27, Leeds LS17 8QP, UK, E-mail: hhsc@hhsc.co.uk

2.

 

 

ICNIRP (http://www.icnirp.de/)

R. Matthes, ICNIRP c/o BfS, Ingolstädter Landstr. 1, 5764 Oberschleissheim, Deutschland, E-mail: r.matthes@icnirp.org

Guidelines on limits of exposure to laser radiation of wavelengths between 180 nm and 1 000 µm

Health Physics 71 (5), 804 - 819, 1996

3.

 

 

ICNIRP

Guidelines on limits of exposure to broad-band incoherent optical radiation (0.38 to 3 µm)

Health Physics 73 (3), 539-554, 1997

4.

 

 

 

ICNIRP

Guidelines for limiting exposure to time-varying electric, magnetic and electromagnetic fields

(up to 300 GHz)

Health Physics 74 (4), 494 - 522, 1998

5.

 

 

Bailey W, Su S. H., Bracken T. D. Y., Kavet R.

Summary and evaluation of guidelines for occupational exposure to power frequency electric and magnetic fields

Health Physics 73 (3), 433 - 453, 1997

6.

 

 

ACGIH

Threshold Limit Values (TLVs®) and Biological Exposure Indices (BEIs®) (2003 TLVs® and BEIs); Publication #0103 --> $29.95, 224 p.

ACGIH (http://www.acgih.org/), 1330 Kemper Meadow Drive, Cincinnati, Ohio 45240, USA, E-mail: mailacgih.org

Haut de la page

 

http://www.sftext.com/

http://www.sftext.com/science/

http://www.sftext.com/radioprotection/

Le Monde selon Serge

Le Monde des sciences de la terre

Cartes du monde

Science

Radioprotection professionnelle

PROTECTION CONTRE LES RAYONS NON IONISANTS