Quelles sont les utilisations des rayons gamma ?

La découverte des rayons gamma est généralement attribuée au physicien français Henri Becquerel en 1896. Forme de rayonnement électromagnétique à haute fréquence, le rayonnement gamma est connu pour causer des types de cancer et d’autres problèmes médicaux chez l’être humain. Néanmoins, lorsqu’ils sont utilisés dans un environnement contrôlé, les rayons gamma peuvent être appliqués à un certain nombre de domaines, de la science médicale à la conservation des aliments, avec des résultats à la fois bénéfiques et très efficaces lorsqu’ils sont administrés à faible dose.

Applications de traitement médical

Les rayons gamma ionisent les tissus vivants, causant le cancer en produisant des radicaux libres. Cependant, comme les rayons gamma tuent aussi les bactéries et les cellules cancéreuses, ils ont été utilisés pour tuer certains types de cancer. Dans une procédure contrôlée, les rayons gamma sont utilisés comme un « couteau gamma » composé de multiples faisceaux concentrés de rayons gamma qui sont concentrés directement sur une tumeur pour tuer les cellules cancéreuses tout en laissant les cellules environnantes intactes. Les rayons gamma ont également été utilisés pour stériliser les équipements comme alternative aux traitements chimiques.

Applications du diagnostic médical

Comme les autres ondes électromagnétiques, les rayons gamma peuvent être émis dans différentes plages. En tant qu’outil de diagnostic, les rayons gamma peuvent être émis sur la même gamme d’énergie que les rayons X. On injecte à un patient un isomère nucléaire appelé technétium-99m, un traceur radioactif qui émet des rayons gamma. Une caméra gamma est ensuite utilisée pour former une image de la distribution du traceur dans le corps en cartographiant les rayons gamma. Cette image peut être utilisée pour diagnostiquer un certain nombre d’affections, de la distribution des cellules cancéreuses aux anomalies cérébrales et cardiovasculaires.

Applications industrielles

Les rayons gamma sont utilisés en milieu industriel pour détecter les défauts dans les pièces métalliques coulées et pour trouver les points faibles dans les structures soudées. Dans un processus connu sous le nom de radiographie industrielle, des sections de structures sont bombardées de rayons gamma qui traversent le métal en toute sécurité. Le métal est ensuite observé par des gamma-caméras portables qui montrent un assombrissement des points faibles de la structure sur une image photographique. Les rayons gamma sont également utilisés pour examiner les bagages et le fret dans les aéroports. Lancée en 2002, l’Initiative sur la sécurité des conteneurs a utilisé des systèmes d’imagerie de véhicules et de conteneurs qui utilisent les rayons gamma de la même manière que la médecine diagnostique pour prendre des images gamma des cargaisons importées et exportées des États-Unis.

Applications dans l’industrie alimentaire

Les rayons gamma, notamment sous la forme d’un radionucléide appelé cobalt 60, sont utilisés pour conserver les aliments de la même manière qu’ils sont utilisés pour stériliser les équipements médicaux en irradiant les bactéries responsables de la carie. Le cobalt 60 produit de faibles quantités de rayonnement gamma, ce qui lui permet de tuer les bactéries, les insectes et les levures sans causer une dose létale de rayonnement chez les humains. Le processus empêche également la germination et la maturation des fruits et légumes, tout en n’entraînant aucun changement significatif dans le contenu de l’aliment.