TPE

On a déja fait un sujet pour la LGS maintenant en voila un pour lé TPE sa vous va???

Très bien mais je propose qu'on face d'abbord tout et qu'après si on a le temps de mettre notre truc sur le site et je propose a T de faire pareil si il en a l'envie et la volonté +++

quel rapport entre nos tpe et Tea

huron

yen a aucun! parcontre je lui ai juste proposer de faire pareil que nous c'est a dire rédiger son TPE ou en faire le compte rendu sur le forum sur ce qu'il a fait lui ! lol H apprend a lire!

Ouai pourquoi pas !!... mais faut déjà qu'on le finisse notre TPE avec les gars de ma classe lol !!..
Après si j'ai pas trop la flemme (ce qui est rare !!) je le mettrai sur le site mais comme c'est pas un truc scientifique vous allez pas aimer lol !!!

oué surtt si c du rap

Yop on se voit dimanche aprém pour l'organisation de l'oral des TPE??

j'ai répondu un peu tard dsl j'avais plu d'ordi

c po grav... de toute fasson maintenant c fini ... fo kon féte sa...
p53 chez moi ce soir ??:p

lol wayyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyy mdrrrrrr nan parcontre ca serait bien de mettre tout ce qu'on a fait ici
seule une personne a le fichier numérique seule une personne peut donc le mettre V je compte sur toi lol

ah dailleur je vous é po raconté... Hier je sors pour courir et vous savez sur ki je tombe???
Madame Michel!!!! Elle ma fé un grand sourir.. si avec sa g po un poin en +!!!! :p

quoi t'es sorti d'ou??? pour courir (c'est a dire?) j'ai po tout compris la lol

ba je sors de chez moi banane, opur aller faire un footing... pi je descned a la frange verte et je la croise ... elle aV un bon ritme kan mm lol

ahhhh depuis quand tu sort faire un footing sans me prévenir.....??? c'est po juste ca...... tu vas voir je me vangerais!!!!

je c po ier GT en form jaV le moral (vu ke CT mon aprém tourist) alor je ss sorti fer un footing....

pk te venger??

just un ptit merde et une penC a T ki pass lundi

Grosse merde!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Mdr je plaizzzz je voulais dire merde mais avec de l'intensité

alor T comment sa c passé??

Wai raconte nous mieux que nous j'espère dans ce cas la t'aura vraiment une bonne note :p

Ouai ben je te l'ai déjà dit V mais je te répete !!..
Ben ça c'est plutôt bien passé les profs ont eu l'air d'apprécier se qu'on a fait !!!... Il ne nous ont pas trop pourri notre truc en nous posant plein de question mais c'est aussi car ils ont pas eu le temps car on avait beaucoup parlé et il y avait le groupe d'après qui attendait mdr !!!...

I) Qu’est ce que la radioactivité ?



La découverte de la radioactivité.



Le 26 février1896, Henri Becquerel tente d’exciter la fluorescence de certains composés chimiques en les exposant aux rayons du Soleil dans l’espoir qu’ils impressionneront ensuite des plaques photographiques.
Le sulfure de calcium semble donner des résultats, mais ceux-ci ne sont pas reproductibles ; En revanche le sulfate double d’uranium parait, après avoir été exposé au soleil, voiler les émulsions photographiques…
Le Soleil a du mal à percer en cette journée d’hiver. Dépité, il enferme dans un tiroir les sels d’uranium qu’il voulait exposer ainsi que les plaques photographiques. Il ne les développes que quatre jours plus tard : elles sont impressionnées ! La forme de l’écran de cuivre interposé entre les sels d’uranium et les émulsions photographiques apparaît nettement.
La preuve est faite de l’existence d’un nouveau phénomène, d’un rayonnement invisible dont les effets sont similaires à ceux des rayons X. Cette découverte, pour laquelle Pierre Curie propose, en 1898, le terme de radioactivité, ébranle alors le monde scientifique…
Laboratoire où fut découverte la radioactivité


Le 18 juillet 1898, Pierre et Marie Curie découvrent l’existence du polonium (nom donné par Marie Curie à cet élément métallique radioactif très rare, qui fait référence à son pays d’origine) et du radium, dont les rayonnements sont plusieurs millions de fois plus intenses que ceux de l’uranium. Ils ont, en novembre 1899, découvert une nouvelle propriété singulière du radium. Des plaques de zinc, d’aluminium, de plomb ou même une feuille de papier séjournant pendant quelques temps au voisinage d’une source intense de sel de radium deviennent radioactives. Cette radioactivité induite semble provoquée par les rayonnements de la source et décroît quand on la retire.

En 1903 : Henri Becquerel, Pierre et Marie Curie reçoivent le prix Nobel de physique

La radioactivité artificielle fut mise en évidence en 1934 par Irène et Frédéric Joliot-Curie. Ils ont créé par réaction nucléaire un isotope radioactif du phosphore.

La radioactivité : un phénomène nucléaire

La radioactivité est un phénomène purement nucléaire (qui concerne le noyau de l’atome) ,indépendant des conditions physiques dans lequel se trouve l’élément (température, pression…) et chimiques (libre ou combiné en molécules).

La radioactivité et la stabilité d’un atome sont liées. En effet la radioactivité est due à la cassure spontanée d’un noyau instable.
La stabilité des noyaux résulte de la compétition entre interaction forte, responsable de l’attraction entre nucléons, et l’interaction électromagnétique, responsable de la répulsion entre les protons.




Ce document nous montre le rapport entre le nombre de neutrons et le nombre de protons, qui détermine la stabilité d’un noyau.
L’ensemble des noyaux stables (en rouge) forme sur le graphique la vallée de la stabilité. Les noyaux légers stables se répartissent au voisinage de la première bissectrice. Les noyaux lourds stables s’écartent de la bissectrice. Ils ont plus de neutrons que de protons.
Pour les noyaux instables, en bout de la vallée de stabilité, ils se désintègrent en émettant des particules alpha, ils sont radioactifs alpha, au-dessus de la vallée de stabilité, ils sont émetteur β-. Au-dessous du domaine de stabilité, ils sont émetteurs β+.



En effet, certains nucléides, naturels ou artificiels, se désintègrent en émettant un « rayonnement ».Ces rayonnements proviennent soit des noyaux d’hélium, soit des électrons, soit des photons.
On les classe donc en trois catégories :
- la radioactivité α est l’émission de noyaux d’hélium 2+, ou particules α.
- la radioactivité β ou plus précisément β- est l’émission des électrons
- la radioactivité γ est l’émission de photons

Les radioactivités α et β correspondent à des désintégrations du noyau, qui, par ces processus, change de composition, tandis que la radioactivité γ est liée à la désexcitation du noyau, qui revient à son état stable après perturbation.

Une propriété importante de l’émission radioactive, c’est qu’elle ne peut être arrêtée, ou accélérée, par aucun procédé physique ou chimique .De plus il existe 4 lois fondamentales en radioactivité. Pour toute désintégration de noyau instable il y a :
- conservation de la quantité de mouvement,
- conservation de l’énergie,
- conservation de la charge électrique,
- conservation du nombre de nucléons.

A ces trois formes de radioactivité s’ajoute la radioactivité β+, propres aux radio-éléments artificiels.




[u]La radioactivité α (trop de nucléons)[/u]




C'est le premier type de radioactivité (d'où la première lettre de l'alphabet grec pour la caractériser) découvert par hasard par Henri Becquerel en 1896.
La particule α est un noyau d’hélium portant deux charges positives (c’est-à-dire des oins He2+), c’est la plus grosse des quatre particules, et donc la moins dangereuse, car elle est facilement arrêtée par des matériaux courants (une simple feuille de papier suffit). De plus, elles ont une trajectoire rectiligne et courte dans la matière et leur vitesse est relativement faible (20 000 km/s).
La radioactivité α est caractéristique des noyaux lourds (A>200, Z>82) qui comprennent trop de nucléons pour être stables. Elle correspond à la désintégration spontanée d’un noyau père en un noyau fils , plus stable et en un noyau d’hélium (que nous savons particulièrement stable) :



Cette réaction conserve bien le nombre de nucléons et de charges électriques.



La radioactivité β- (trop de neutrons)

La radioactivité β- est le propre des nucléides trop riches en neutrons. Il s'agit, comme pour la radioactivité α, d'une radioactivité naturelle. Cela signifie qu'elle peut se produire naturellement même si l'on sait désormais provoquer des désintégrations de type β-.
Les émetteurs β- présentent un excès relatif de neutrons. Cette émission existe avec des éléments naturels ou artificiels.
La radioactivité β- correspond donc à la désintégration d’un noyau avec émission d’un électron. Les électrons émis ont une vitesse proche de celle de la lumière, ce qui les rend d’autant plus dangereux (280 000 km/s), ils ont donc un pouvoir de pénétration moyen.



La radioactivité β+ (trop de protons)

Dès 1934, Klemperer fabriquait des radioéléments artificiels émetteurs β+ en bombardant du bore et du carbone par des protons
La radioactivité β+ est caractéristique des noyaux trop riches en protons. Elle ne se manifeste que dans des noyaux radioactifs produits artificiellement par des réactions nucléaires, soit volontairement au laboratoire, soit involontairement, dans les réacteurs nucléaires. Elle correspond à la désintégration d’un noyau riche en protons en positron, et la particule neutre qui l’accompagne est le neutrino.



Le positron et le neutrino n’existent donc pas dans le noyau, ils proviennent de la désintégration d’un des protons du noyau. Cette réaction se produit quand la différence des énergies de liaison du père et du fils est assez grande.
Le positron est une antiparticule qui n’existe pas à l’état naturel : c’est un antiélectron. Il a la même masse qu’un électron mais une charge électrique opposée, ainsi, on le note e+.
Etant antimatière, le positron ne peut subsister dans notre monde de matière, il a donc une durée de vie très courte, et dès qu’il rencontre un électron il se produit une annihilation : ils disparaissent en créant deux photons.



La désexcitation γ



La désexcitation γ est le retour à l’état fondamental d’un noyau préalablement excité. Elle accompagne la plupart du temps les radioactivités α et β, mais elle peut aussi suivre une perturbation extérieure du noyau telles qu’un choc ou une cassure.
Les photons γ correspondent à des transitions à l’intérieur du noyau, les nucléons changeant de niveau d’énergie de façon à ce que le noyau prenne une structure plus stable.



Seule la connaissance du schéma de désintégration permet de prévoir si une désintégration α ou β produira des γ. Dans le cas où aucun rayonnement γ n'est produit, on parle de désintégration pure.



Radiations Nucléaires : des radiations ionisantes




Un rayonnement est dit ionisant s’il est capable de provoquer la formation de paires électron/ion, s’il est capable d’arracher un électron à de la matière.
Une radiation nucléaire est donc un rayonnement ionisant qui peut provoquer des dégâts.



Les Unités de mesures

Dans le domaine de la radioactivité, il existe trois mesures différentes, chacune spécifique à un aspect de la radioactivité. Le becquerel (du nom de son inventeur) correspond à la désintégration de noyaux instables ou la formation d’un atome par seconde. On utilise également le curie (1curie = 37 milliards de becquerel), qui correspond au nombre de noyaux qui se désintègrent dans un gramme de radium par seconde. Il est présent dans l’ancien système.
La mesure de la quantité d’irradiation reçue ou dose absorbée par une personne s’exprime en gray ou en rad. (1gray = 100rads).
A dose équivalente, l’effet produit par les divers rayonnements sur une personne varie selon leur nature et celle des organes exposés. Il se mesure en sievert ou en rem. (1sievert = 100rems).


Caractère aléatoire d’une désintégration radioactive


Un noyau instable est susceptible de revenir à l’état stable à tout moment. Le phénomène de désintégration est imprévisible, on ne peut donc pas prévoir la date de la désintégration d’un noyau instable donné : un noyau de carbone 14 apparu il y a mille ans et un autre formé il y a quelques minutes ont la même probabilité de se désintégrer. De plus, un noyau ne vieillit pas.
La radioactivité est donc un phénomène totalement aléatoire, ce qui fait partie intégrante de son danger.

II) Quels sont les effets des radiations nucléaires sur les cellules de notre organisme ?




Quand de la matière est soumise à des radiations ionisantes, elle encourt le risque d’être ionisée, en se faisant arracher des électrons, et en subissant diverses réactions chimiques. Les radiations peuvent affecter des organites divers dans une cellule, cependant la cellule est capable d'éliminer et de dégrader des éléments ne fonctionnant plus et de les synthétiser à nouveau. Les radiations sont d’autant plus néfastes quand elles affectent l'acide désoxyribonucléique : l'ADN, support de l’information génétique d’un individu.

Il existe cinq modifications de l'ADN qui provoquent plus ou moins dégâts sur la cellule.


* Tout d’abord, les radiations ionisantes peuvent provoquer des cassures de chaînes d'ADN, qu'il s'agisse de coupure simple brin ou double brin (les chaînes d'ADN sont constituées d'une double hélice donc d'une cassure sur un seul brin ou d'une cassure sur les deux brins). Ces cassures affectent les sucres (désoxyriboses) qui sont « les montants de l'hélice » de la chaîne d'ADN. (Cette coupure est schématisée par la flèche rose)


*Ensuite, les dégradations des bases azotées (puriques et pyrimidiques) s'effectuent si la particule ionisante affecte une base. (Schématisé sur le dessin par la flèche rouge).


*De plus, un site abasique (disparition de la base) peut se créer, il résulte de l'élimination radio-induite (qui est induit par la radiation) d'une base ou du départ spontané d'une base azotée dégradée. (Schématisé sur le dessin par la flèche verte.)


*Les pontages ADN-protéines, qui impliquent la formation d'une liaison chimique entre une base et un acide aminé (élément constituant les protéines) entourant la molécule de l'ADN (exemple l'ARN-polymérase). (Schématisé sur le dessin par la flèche blanche)


*Enfin, l'addition à des bases de l'ADN de produits de la péroxydation des lipides, c'est-à-dire d'éléments radio-induits ayant subit plusieurs événements modificatifs et qui s'additionnent aux bases azotées. Par exemple, un lipide subit une oxydation due aux radiations et devient un aldéhyde, qui est un élément capable de s'additionner avec une base comme la cytosine. (Schématisé sur le dessin par la flèche violette)


Tous ces modifications de l’ADN dépendent évidemment de différents facteurs tels que le type de rayonnement, le temps d’exposition aux radiations, ou, bien entendu, la nature du tissu qui est soumis aux radiations.










III) Quelles sont les réactions de l'organisme suite à une irradiation (moyen terme) ?



A) La nécrose


La cellule irradiée peut mourir des lésions de l’ADN. Cette mort appelée nécrose provient de l’endommagement d’un gène qui enclenche la fabrication de protéines enzymatiques vitales pour la survie cellulaire. Le gène agressé peut enclencher la création de protéines légèrement différentes. Ainsi la mutation du gène, qui enclenche la fabrication (via l'ARN messager) de l’enzyme Pyruvate Kinase, qui transforme le glucogène en ATP (l’énergie cellulaire) entraîne la mort de la cellule si celui-ci n’est pas réparé.
Cette mort n’est pas volontaire, dans le sens ou la cellule ne déclenche pas elle-même sa fin.











B) Le processus de réparation.



La cellule agressée enclenche, si elle ne meure pas, des systèmes de réparation de l’ADN.
Des scientifiques ont recherché quels sont les gènes et les enzymes qui réparent notre patrimoine génétique.


1) méthode de recherche :


Expérience d’inactivation du gène 0GG1 chez la levure de boulanger. Dans chaque boîte dix millions de cellules ont été étalées sur un milieu nutritif contenant un antibiotique qui tue les cellules. La boîte A, correspond à la levure de référence, la boîte B, à une levure dont le gène OGG1 a été inactivé. Trois colonies, représentant chacune la descendance de cellules qui ont développé une résistance à l’antibiotique (qui ont donc muté) sont retrouvées dans la boite A. On décompte 64 colonies dans la boîte B qui ont donc elles aussi mutées.



Le fait que les cellules sont plus mutantes sans ce gène montre l’importance du gène OGG1 comme gardien du génome. Nous verrons en effet que la réparation de l’ADN peut être infidèle et donc être différente de l’acide désoxyribose nucléique initiale (entraînant une mutation). [Notons dans notre cas que la mutation entraîne la survie des levures, ce qui est positif pour les levures ; la mutation chez l’homme de l’hémoglobine en cas de drépanocytose permet aussi d’éviter le paludisme car le spalmodium ne se développe pas chez un drépanocytaire].

2) Système de détection des lésions




La cellule est peut être soumise a des check point au cour de sa vie. Cela permet à la cellule de vérifier son patrimoine génétique et si le patrimoine est altéré de stopper le processus de division cellulaire (donc de ne pas multiplier une cellule endommagée) jusqu’à la réparation des lésions. Ces check point seraient dus a la détection d’ADN qui a subit une lésion sur un seul de ses brins ou une lésion double brin. On montre que ce sont les enzymes codées par les gènes : RAD9, RAD17, RAD24 et MEC3 qui agissent de manière parallèle et additive (c'est à dire qui font le même travail mais avec de légères différences) pour le déclenchement du check point. On connaît aussi l’importance du gène ATM dans le déclenchement des check point car la mutation de celui-ci est responsable d’une maladie humaine appelée Ataxia telanguectasia qui prédispose aux cancers. En effet les cellules sont, alors, incapables de bloquer leur cycle de division après une irradiation. [Les personnes atteintes sont dites hypersensible aux rayons ionisants].

On démontre l’importance des check points grâce à ce compte-rendu d’expérience :



Ainsi les check points et les réparations permettent de préserver le génome lorsqu’il n’y a pas d’erreur.



2) La réparation








Schéma de la réparation de l’ADN par excision et resynthèse. Les enzymes de réparation de l’ADN « travaillent » en excisant, c’est-à-dire en coupant de part et d’autre de la lésion préalablement reconnue, la séquence endommagée sur l’un des deux brin de l’ADN. Pour reformer le fragment a éliminé tel qu’il été avant d’être lésé, il suffit de construire la séquence complémentaire de celle qui lui fait face sur l’autre brin de l’ADN.





Lorsque le rayonnement endommage la molécule d'ADN, un ensemble de protéines reconnais la lésion puis découpe la partie endommagée, dans notre cas l’ADN est atteint en un seul brin et la resynthèse s’effectue en mettant les bases azotées disponibles et libres face aux bases azotées du brin non lésé. (Les bases adénines face aux bases thymines, et les bases guanine face aux bases cytosine. C’est la complémentarité). Si les deux brins sont atteints, la partie de l’ADN, alors excisée, est fabriquée à nouveau, cela prenant évidemment plus de temps que dans le premier cas.

Chez les mammifères, plusieurs dizaines de gènes pourraient être impliquées dans la réparation ce l’ADN. Dans le cas de la réparation d’une lésion résultant du métabolisme respiratoire de la cellule, on a observé une accumulation de la protéine
Ogg1 (protéine qui dépend du gène OGG1) dans le noyau.
On démontre aussi que la protéine p53 joue un rôle important pour repérer une lésion, et piloter les enzymes de réparation ainsi que pour l’Apoptose, mais elle conserve le rôle unique de piloter les autres enzymes.

Cependant des réparations d’ADN peuvent être défaillantes, comme nous le montre ce schéma. Ainsi, des chromosomes peuvent devenir dicentriques (ils sont alors atteints de malformations)



C) L’Apoptose


Ainsi, après irradiation, la réparation peut être absente ou la synthèse inefficace. Notamment si l'ADN est affecté en de nombreux points, les réparations sont effectuées par des enzymes durant la vie de la cellule. Grâce au check points, la mitose est retardée cependant il est impossible pour l'organisme d'empêcher la division cellulaire à long terme. Si les enzymes ne peuvent pas effectuer la totalité des réparations, au moment de la division cellulaire, alors une cellule mutante est dupliquée. L’organisme a alors recours a la protéine p53 pour tuer la cellule mutante. Cette mort, ce suicide cellulaire a pour non l’Apoptose et se distingue de la nécrose car cette fin est programmée par la cellule et non dut à la fatalité.








D) La prolifération anormale

Si le suicide de la cellule ne se déroule pas alors la cellule mutante se divise. Or si la mutation n’entraîne pas la mort de la cellule par la suite, il se peut que l’Adn soit muté dans les gènes qui contrôlent la prolifération de la cellule soit atteint. Dans ce cas la prolifération se dérègle et peut évoluer vers un cancer.










Sur la partie gauche du schéma, on observe la prolifération normale d’une cellule non irradiée : l’ADN est intact, et la cellule se divise normalement, une cellule mère donnant deux cellules filles si le besoin se fait. Ce schéma nous sert de témoin.

Une fois la cellule irradiée, l’ADN est lésé, il faut donc le réparer pour que la cellule survive normalement. Si c’est le cas, la cellule reprend un cycle cellulaire identique à celui du témoin.

En cas d’absence ou de défaut de réparation de l’ADN, la cellule peut évoluer de deux façons différentes.
Si les gènes de contrôle de prolifération de la cellule sont atteints, alors la cellule se divise anormalement : sa vitesse de prolifération est trop élevée. Cela peut évoluer vers un cancer.

Enfin, si des gènes concernant la survie de la cellule sont atteints, cette dernière meurt : c’est la nécrose car la mort est involontaire.




E) pourquoi certaine espèce survivent mieux que d’autre aux irradiation ?

Exemple de radiodurans :

La bactérie nommée Deinococcus Radiodurans d'une longueur de environ 3 micromètres peut résister à une dose de rayonnement 1000 fois supérieur à ceux qui peuvent tuer un homme
(L’unité 1gray = 1joule/kilogramme).
Déjà, alors qu'une dose de 10 gray est mortelle pour l'homme, il faut 100 grays pour tuer la bactérie Eschéria coli. Deinococcus radiodurans résiste pour sa part à 10000 grays !
Les raisons de la résistance de cette bactérie sont doubles, elle est d’abord dotée d'un système de réparation de l'ADN très efficace. En effet, elle est capable de recombiner son ADN à partir de l'autre chromosome de la paire qui est, lui, intact. Ainsi un chromosome endommagé redevient rapidement fonctionnel, libérant ainsi plus rapidement les enzymes qui réparaient cet endroit. Ensuite la concentration en enzyme capable de réparer l’ADN est important ce qui a pour effet de réparer plus rapidement l’ADN, ce qui est le cas chez radiodurans. Voici un document qui montre que ce que nous venons de dire.

IV) Quels sont les effets des radiations sur l’organisme?



Hormis les conséquences que peuvent avoir les radiations ionisantes sur les cellules et l’ADN, on observe aussi des effets visibles ou non, qui surviennent après une irradiation rapide. Comme précédemment, la gravité de ces effets dépend du type de radiations (alpha, bêta ou
gamma), du temps d’expositions aux radiations, de leur intensité, de la dose absorbée, mais aussi du taux d’absorption et de la radio sensitivité des tissus concernés.

Les effets aigus

Les effets biologiques aigus se manifestent donc en quelques heures, jours ou semaines. Des doses de 5 à 15 grays absorbées par un individu entraînent la destruction de la moelle osseuse, provoquant des infections et des hémorragies. La mort peut survenir 4 à 5 semaines après l’exposition. Des doses de 10 grays à 40 grays provoquent des troubles vasculaires. La mort survient en une dizaine de jours à cause du déséquilibre affectant la moelle osseuse, par effondrement des défenses immunitaires. Enfin, des doses supérieures à 50 grays endommagent gravement le système vasculaire provoquant des oedèmes cérébraux qui se traduisent par un état de choc et des perturbations neurologiques. Dans ce cas, la mort survientprès de 48 heures après l’exposition.
Seules les personnes ayant absorbé de faibles doses peuvent être soignées, à l’heure actuelle,et environ une personne sur deux meurt des suites d’une absorption d’une dose de 3 à 5 grays si elle n’est pas traitée.


Les effets différés


Nous avons vu précédemment qu’une irradiation pouvait entraîner une mort cellulaire. Cette mort cellulaire a des effets visibles sur le phénotype macroscopique, et entraîne des maladies, si un grand nombre de cellule d’un tissu sont mortes. En effet, la mort des cellules de la peau provoque des brûlures radiologiques entraînant des pertes de cheveux et de poils. Les premiers signes sont constatés dès que la dose dépasse 5 grays. L’importance des dégâts dépendra, comme pour toute brûlure, de la profondeur et de l’étendue de la lésion. Autour de 20 grays, on observe des affections de la peau avec apparition de vésicules.
L’atteinte des cellules du sang conduit à l’aplasie médullaire, qui correspond à la destruction des éléments figurés du sang (globules blancs, globules rouges et plaquettes). Les premiers signes sont observés au-delà de 1 gray absorbé.
L’atteinte des cellules de l’intestin entraîne une forte diarrhée avec déshydratation au-delà de 7 grays.

Lors d’accidents nucléaires, comme à Tchernobyl, certains isotopes de l’iode peuvent être dispersés, comme l’iode 131, fortement radioactif, qui peut se fixer dans la thyroïde, et engendrer un cancer. En effet, la thyroïde, petite glande située à la base du cou et permettant
de synthétiser les hormones thyroïdiennes qui interviennent dans la régulation du métabolisme, est un milieu favorable à la fixation de l’iode et de ses isotopes. Les personnes fortement contaminées, habitant principalement la Biélorussie, l’Ukraine et la Fédération de
Russie ont ingéré cet isotope alors présent dans les produits frais (en particulier le lait) ont donc développé ce cancer, et on estime à plus de 15000 le nombre d’enfants ayant absorbé des doses supérieures à 1 gray, ce qui explique un nombre important de personnes atteintes du
cancer de la thyroïde dans ces régions, actuellement. Quand ce cancer est déclaré, une ablation totale de la thyroïde est nécessaire ainsi qu’un traitement à vie par hormones thyroïdiennes.


Une exposition aux radiations ionisantes a donc de fortes chances de provoquer un cancer chez un individu, par apparition de tumeurs ou amas de cellules mutantes (cancéreuses), et aucune partie du corps n’est immunisée, un cancer peut donc survenir sur toutes les cellules
de l’organisme, après irradiations.



V) Comment se protéger des radiations nucléaires ?



5.1 Expérience : Test de la radiorésistance de divers matériaux

Objectif : Le but de cette expérience est de savoir quels matériaux sont les mieux adaptés pour la protection aux radiations nucléaires, afin de les utiliser pour amoindrir les irradiations que peut subir un corps lors d’accidents ou d’attaques nucléaires.


Compte rendu de l’expérience :

Protocole :

Matériel :
•Un ordinateur (logiciel : Cassy lab),
•Un compteur Geiger, avec un adaptateur,
•Un Cassy,
•Une source radioactive (Radium 226, 330 KiloBequerel),
•Plusieurs supports pour tubes,
•Un Support pour plaques,
•Diverses plaques de matériaux à tester (plomb nu et recouvert, aluminium,plastique, étain…).


Précautions d’utilisation :

Des précautions sont à prendre quant à la manipulation de la souche radioactive, car le matériel est coûteux, et peut s’avérer dangereux pour ceux qui le manipulent, ainsi que pour leur entourage.
De plus, il ne faut jamais toucher l’embout de la source radioactive avec les doigts ou toute autre partie du corps, nous utiliserons des gants de protection pour éviter tout risque. De même, il faut éviter les mouvements brusques pour ne pas la faire tomber ni l’endommager.


Installation du matériel :

Placer la source radioactive sur un support pour tubes, afin qu’elle soit bien calée, enfoncer le support pour tubes dans le support pour plaques. Le compteur Geiger sera situé dans l’axe de la souche radioactive, à 3centimètres environ, et à l’emplacement prévu à cet effet.
Puis, brancher le compteur Geiger sur le Cassy, à l’aide de l’adaptateur fourni, et démarrer le logiciel Cassy lab. (Le compteur Geiger ne détecte qu’une partie des rayonnements, car ils ne vont pas tous dans la même direction)

Résultats observés :

1ere expérience :

Nous avons testé la résistance aux radiations de divers matériaux, afin de savoir lequel était le plus approprié pour nous en protéger.
Tout d’abord, nous avons effectué une mesure « à vide », qui nous servira de témoin durant toute l’expérience. Le compteur Geiger a ainsi mesuré des radiations venant de la source, à une intensité de 307 kilobecquerels. Ensuite, nous avons interposé divers matériaux entre la source et le compteur Geiger, mais nous nous sommes rendu compte que leur épaisseur variait, et que cela faussait les résultats.
Nous avons donc calculé une moyenne d’après nos résultats obtenus, pour chaque matériau de 2 mm d’épaisseur. Ainsi, nous nous sommes rendu compte que le plomb était le métal le plus résistant aux radiations, car pour 2 mm, le compteur Geiger ne captait que 15 becquerels.
Ensuite, pour la même épaisseur, mais d’étain cette fois-ci, le compteur Geiger a capté 77 becquerels, 89 pour l’aluminium, et 196 pour le plastique, qui ne protège donc pas efficacement des radiations ionisantes.
Suite à des recherches menées préalablement, nous savions déjà que le plomb était le métal le plus approprié pour se protéger des radiations, ce qui explique notre choix de tester la résistance du plomb en faisant varier l’épaisseur des plaques dans la seconde expérience.


2eme expérience

Nous avons donc mesuré l’intensité des radiations pour différentes épaisseurs de plaques de plomb intercalées entre la source de radium 226 et le compteur Geiger.
Cette expérience s’est avérée plus concluante que la première car nous avons pu observer des résultats significatifs.
En effet, plus l’épaisseur de plomb est importante, plus le nombre de noyaux arrivant à traverser le plomb est faible. Ainsi, 15 becquerels ont été enregistrés pour une plaque de 2,05 millimètres d’épaisseur, puis 11,3 pour une épaisseur de 6,26 mm de plomb, et seulement 7,7 pour 15mm de plomb.


3eme expérience

Enfin, nous avons éloigné puis rapproché la source radioactive du compteur Geiger et nous avons ainsi remarqué que plus la distance entre la source et le compteur Geiger est importante, moins il y a de rayonnements captés par le compteur Geiger. Les rayonnements ont donc une portée limitée, par conséquent, plus un individu est loin d’une
source de radioactivité, moins il a de chances de se fer irradier.

A noter : sur chaque mesure effectuée tout au long des expériences, on a remarqué d’importants écarts entre deux mesures consécutives. On ne peut donc pas prévoir la désintégration de façon statistique : la radioactivité est un phénomène aléatoire


Les différents pouvoirs de pénétration des particules et des rayonnements ionisants



Pour se protéger efficacement des radiations ionisantes, il faut donc être entouré de grosses épaisseurs de plomb (ou de béton), afin de ne pas laisser passer de rayonnements qui peuvent s’avérer dangereux pour la santé.


5.2 Autre protection

Pour se protéger du cancer de la thyroïde, le gouvernement préconise l’achat de comprimés d’iode non radioactif. En effet, si l’on en ingère rapidement après une catastrophe nucléaire qui a laissé échapper de l’iode 131, la thyroïde sera saturée en iode, et l’iode radioactif ne
pourra pas s’y attacher. Ainsi, La prise de 100 mg d'iodure juste avant l'exposition (pour une personne non carencée en iode) permet d'éviter 95% ou plus de la dose à la thyroïde.


Conclusion des TPE


La radioactivité est donc un phénomène nucléaire présent dans la nature mais pouvant être reproduit artificiellement. Les conséquences de ses radiations peuvent fortement endommager les tissus d’un être vivant, jusqu’à provoquer la mort liée à de graves maladies. Jusqu’à ce jour, pour nous protéger de ces rayonnements, nous n’avons pas de moyens très efficaces, il faut s’entourer d’une forte épaisseur de plomb ou de béton pour que les rayonnements ne puissent pas le traverser entièrement, et ainsi nous atteindre.
Mais la radioactivité peut être aussi d’une grande aide, malgré les catastrophes qu’elle a provoquées dans le passé. En effet, son utilisation est fréquente en médecine, pour soigner les cancers, en tuant les cellules cancéreuses, ou faire des radiographies, ce qui est très utile à l’heure actuelle pour déceler des maladies potentielles telles que la maladie d’Alzheimer.


Tomographies d'émission de positons chez des sujets normaux (à gauche), et chez des patients ayant une maladie d'Alzheimer (à droite).





Imagerie médicale grâce au technétium-99. Il s'agit d'une ostéo-arthropathie hyper-trophiante du genou. Cette pathologie a révélé un cancer du pancréas.

Lexique


A : nombre de nucléons (protons + neutrons) d’un atome.

ADN : Acide Désoxyribonucléique : c’est le support de l’information génétique

Apoptose : suicide cellulaire (mort programmée de la cellule).

Becquerel : Le becquerel est une unité de mesure de la radioactivité du nom de son inventeur, c’est le nombre de désintégration de noyaux instables par seconde.

Cancérogenèse : ensembles des étapes conduisant à l’apparition d’un cancer.

Checkpoint : point de contrôle spécifique du cycle cellulaire permettant de le réguler en fonction de l’état de la cellule et de son environnement.

Curie : le Curie est une autre unité de mesure de la radioactivité qui correspond au nombre de noyaux qui se désintègrent dans un gramme de radium par seconde. Un Curie équivaut à 37 milliards de Becquerel.

Enzyme : protéine qui catalyse une réaction biochimique.

Génome : ensemble des gènes d’un individu

Gray : La mesure de la quantité d’irradiation reçue ou dose absorbée par une personne s’exprime en gray, ou en rad (un gray équivaut à 100 rads).

Nécrose : mort cellulaire massive entraînant une inflammation.

Noyau Père/ Noyau fils : le noyau père est un noyau instable qui s’est désintégré, suite à une réaction nucléaire pour former un noyau fils, plus stable, ainsi qu’une autre particule.

Radioactivité artificielle : radioactivité produite au cours de réactions nucléaires

Radioactivité naturelle : radioactivité observée de radioéléments qui existent dans la nature.

Thyroïde : La thyroïde est une petite glande située à la base du cou, en avant de la trachée et en dessous du larynx. Elle est formée de deux lobes réunis par une partie étroite, resserrée, qu'on appelle isthme. La thyroïde permet de synthétiser les hormones thyroïdiennes qui interviennent dans la régulation du métabolisme.

Z : nombre de protons d’un atome

voila notre TPE.... j'ai essayé de mettre la majorité des photos.... mais celles des parties 2 et 3 sont trop grosses, elles prennent trop de place ( 3 fois plus que la limite autorisée ^^)... J'en ai chié!!

Si vous voulez mettre vos synthèses perso en + ça ne seré pas plus mal!!


T met le tien aussi si tu peut ça peut être sympa!!