Radiations et êtres vivants^*

Extrait de « Cahiers des Ingénieurs Agronomes » n° 284, mars 1974. (Revue éditée par la Société d’Etudes des Anciens Elèves de l’Institut National Agronomique, 5, quai Voltaire, 75007 Paris).

Résumé

L’article traite des effets biologiques des rayonnements chez les individus irradiés et chez les descendants de ces individus.

Chez les individus irradiés, la relation dose-effet est linéaire seulement si le débit de dose présente une valeur très élevée correspondant à la saturation du processus de restauration. Dans les autres cas, cette relation est représentée par une sigmoïde, qui s’écarte d’autant plus de la droite précédente que la durée de l’irradiation est grande. Les expressions mathématiques traduisant le passage de la droite à la sigmoïde sont données. Leur application montre que l’irradiation continue des populations au rythme du débit de dose maximal admissible de 500 millirems par an délivré à l’ensemble du corps (gonades exceptées) provoquerait moins d’une leucémie par an dans le monde entier.

L’étude des effets chez les descendants des individus irradiés est basée sur l’extrapolation des résultats expérimentaux obtenus sur des animaux appartenant à des espèces classées à des niveaux différents dans l’échelle de l’évolution. Les insectes sont pris comme exemple parmi les espèces les moins évoluées : ils sont très résistants à une irradiation instantanée de plusieurs centaines de milliers de rems, mais l’irradiation de générations successives conduit à un cumul progressif de gènes mutés ou d’aberrations chromosomiques, qui se manifeste par l’apparition d’une proportion de plus en plus grande de dommages chez les descendants. La souris, plus évoluée que les insectes, présente des caractéristiques inverses : elle est moins résistante à une irradiation instantanée, mais le cumul ci-dessus mentionné est chez elle beaucoup moins apparent. L’explication serait donnée par le nombre minimal de gènes mutés dont l’action combinée est nécessaire pour faire apparaître le dommage. Le calcul montre que ce nombre serait de deux chez la souris, alors qu’un seul gène suffit chez les insectes. Si l’on adopte pour l’homme un degré de polygénie supérieur, soit un nombre d’au moins quatre gènes comme les récentes découvertes sur les maladies héréditaires l’ont mis en évidence, l’irradiation des générations successives de Français au rythme du débit de dose maximal admissible pour les gonades de 170 millirems par an n’engendrerait l’apparition d’aucun dommage avant 600 ans.

Sans admettre de seuils d’action des rayonnements, l’étude démontre donc une absence pratique de dommages si les normes actuelles de radioprotection sont respectées.

Abstract

The biological effects of radiation were studied in irradiated individuals and their offspring.

In irradiated individuals, the dose-effect relationship is linear only at very high dose rates corresponding to saturated recovery processes. At other dose rates, the relationship is described by a sigmoid deviating from linearity as the exposure duration is longer. The transition from a straight line to a sigmoid is expressed by mathematical formulas that show that continuous exposure of populations at the maximum permissible dose rate of 500 mrem/y to the whole body (gonads excluded) should induce less than one leukemia per year in the world.

The study of the effects on the offspring of irradiated individuals was based on the extrapolation of experimental results obtained with animals belonging to species at various evolution levels. Among the less evoluted species, insects are highly resistant to instantaneous exposure of several hundred thousand rems, but exposure of successive generations results in a progressive cumulation of mutated genes or chromosome aberrations, as shown by the appearance of still higher ratio of damages in the offspring. Conversely, at a higher degree of evolution, mice are less resistant to instantaneous exposure but the cumulation is much less appearent. This could be explained by the minimum number of mutated genes whose combined action is required to reveal the damage. It has been calculated that it should be two genes in the mouse, and only one in insects. If a higher degree of polygeny is taken for man, viz at least 4 genes, as evidenced by the late discoveries on hereditary diseases, then the exposure of successive generations of french population at the maximum permissible dose rate of 170 mrem/y to gonads should bring about no damage before 600 year’s time.

Without assuming any threshold to the action of radiation, it is demonstrated that there must occur practically no damage provided the present radiation protection standards are respected.