L’exposition au rayonnement UV

Effets biologiques de l'exposition des rayonnements UV

Pénétration dans la peau

En dose excessive, le rayonnement ultraviolet cause des dommages photochimiques aux tissus : les photons UV altèrent la structure de l’ADN, soit directement, soit indirectement par la formation de radicaux libres. Ils ont sur la peau des effets bénins – érythème (rougeur), enflure ou cloques – ou plus graves – jusqu’au cancer de la peau. Le rayonnement UV présente également des risques pour les yeux, par exemple des brûlures de la cornée ou des cataractes. Le site Web de l’OMS [1] et celui du Centre canadien d’hygiène et de sécurité au travail [2] résument les avantages et les inconvénients du rayonnement UV pour la peau et les yeux.

La profondeur de pénétration du rayonnement UV dans la peau dépend de la longueur d’onde, comme le montre la figure 1. Les UVC – l’ultraviolet lointain, complètement bloqué par l’atmosphère mais émis par de nombreuses sources industrielles – sont absorbés par les couches de peau morte [3,4], mais dans la bande spectrale des UVA, le rayonnement peut pénétrer jusqu’au derme.

En présence d’un rayonnement UV, l’épiderme produit de la mélanine pour contrer les dommages photochimiques causés par ce rayonnement. La mélanine est distribuée dans la couche cornée et dans l’épiderme [4]. L’épiderme produit continuellement de nouvelles cellules, ce qui contribue à atténuer les dommages dans cette région.

Type de peau

Le type de peau joue un rôle dans la sensibilité d’une personne au rayonnement UV [5]. Un système de classification (Classification de Fitzpatrick) a été créé pour catégoriser les types de peau :

Références

[1] OMS. (page consultée le 23 mai 2013). Aide-mémoire No 305: Rayonnement ultraviolet et santé [en ligne] (pas disponible en ligne)

[2] Centre canadien d’hygiène et de sécurité au travail. (page consultée le 23 mai 2013). Rayonnement ultraviolet : Réponses SST [en ligne] : www.cchst.ca/oshanswers/phys_agents/ultravioletradiation.html

[3] Health Physics Society. (page consultée le 23 mai 2013). Ultraviolet Radiation [en ligne] :www.hps.org/hpspublications/articles/uv.html [en anglais]

[4] R. Henderson, K. Schulmeister, Laser Safety. Bristol, UK: IoP Publishing, 2004

[5] R.L. McKenzie et al., "UV Radiation: Balancing Risks and Benefits," Photochem. and Photobiol. vol.85, pp.88-98, 2009, doi: 10.1111/j.1751-1097.2008.00400.x

Photosensibilité due aux produits chimiques

La photosensibilité est une réaction exagérée de la peau, ressemblant à un érythème solaire (coup de soleil), due à l’effet combiné d’une source de lumière et d’un agent chimique. De nombreux médicaments administrés par voie orale ou topique peuvent entraîner une photosensibilité.

Voici une liste de classes de médicaments avec des exemples des produits chimiques causant une photosensibilité au rayonnement UV. Les références suivent le tableau. Si vous avez des questions sur la photosensibilité causée par vos médicaments (par voie orale ou topique), consultez votre médecin ou un pharmacien.

Antibactériens

• Tétracyclines
• Sulfamides

Tranquilisants

• Phénothiazines

Antidé​​​​​​​presseurs

• Clomipramine

Diuré​​​​​​​tiques

• Furosémide
• Métolazone

Antihistaminiques

• Diphénhydramine

Anti-inflammatoires (AINS)

• Ibuprofène
• Naproxène

Anti-arythmisants

• Amiodarone
• Quinidine

Écrans solaires

• PABA

Antipaludé​​​​​​​ens/Antiparasitaires

• Bithionol
• Quinine

Cosmetiques

• Huile de bergamote

Antipsychotiques

• Chlorprothixène
• Halopéridol

Hypoglycé​​​​​​​miants

• Acétohexamide
• Chlorpropamide

Cytotoxiques

• Fluorouracile

Autres

• Psoralènes (dans les plantes)
• Gourdon de houille

Références

[1] D.E. Moore, “Drug-Induced Cutaneous Photosensitivity: Incidence, Mechanism, Prevention and Management”, Drug Safety. vol. 25, pp.345-372, 2002. doi: 10.2165/00002018-200225050-00004

[2] International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection, “ICNIRP Statement on protection of workers against ultraviolet radiation”, Health Phys. vol. 99, pp.66-87, 2010. doi:10.1097/HP.0b013e3181d85908

Il faut connaître l’indice universel de rayonnement UV solaire, l’indice UV quotidien pour la région dans laquelle vous travaillez ainsi que la protection nécessaire pour chaque gamme d’indices UV (voir la page sur le travail en plein air). De plus, l’indice UV varie en fonction des facteurs géologiques suivants :

Altitude

Le rayonnement UV augmente de 4 % à chaque 300 mètres d’élévation pour atteindre 10 % à 12 % à chaque kilomètre d’élévation.

Latitude

Les indices UV maximums sont plus grands sous les tropiques et très faibles dans les régions polaires. [1]

Éléments

La neige peut refléter jusqu’à 80 % des UV. Le sable sec peut refléter 15 % des UV et l’écume de mer reflète 25 % des UV.

Références

[1] R.L. McKenzie et al., "UV Radiation: Balancing Risks and Benefits," Photochem. and Photobiol. vol.85, pp.88-98, 2009, doi: 10.1111/j.1751-1097.2008.00400.x

Il existe deux sources industrielles courantes de rayonnement ultraviolet sur le campus. On emploie ici le terme « industrielles » pour distinguer ces sources de la source naturelle de rayons UV, le Soleil.

Lasers

Les lasers à excimères (XeCl, KrF, ArF) et les lasers à semi-conducteurs pompés par diode — principalement les lasers Nd:YAG triplés en fréquence (3ω) et quadruplés en fréquence (4ω) — sont des sources industrielles de rayonnement UV cohérent.

Exemple de dose de rayonnement UV : Un laser à excimères à fluorure de krypton (KrF) non focalisé (à 248 nm) produisant des impulsions de 30 mJ sous la forme d’un faisceau de 8 mm sur 3 mm génère une exposition énergétique de 125 mJ/cm² en une impulsion, ce qui dépasse la valeur limite d’exposition de plus de dix fois dans cette seule impulsion. N.B. Les sources pulsées peuvent fonctionner entre 10 Hz et 100 Hz, et l’utilisateur sera donc exposé à un rayonnement de 100 à 1000 fois supérieur à la valeur limite d’exposition en une seconde.

Lampes

Les lampes à vapeur de mercure utilisées pour tuer les bactéries ou étalonner les appareils en fréquence, ou alors pour provoquer la fluorescence d’échantillons chimiques et minéraux, représentent une source industrielle non cohérente de rayonnement UV sur le campus. Habituellement, ces lampes convertissent environ 33 % de la puissance électrique nominale en photons de 254 nm.

Exemple de dosage du rayonnement UV : Une ampoule de 15 W produit environ 5 W de lumière UV à 254 nm. Si on la traite comme une source ponctuelle avec un utilisateur se tenant à 50 cm de la lampe, l’utilisateur recevra un rayonnement de 0,16 mW/cm² et il faudra environ une minute pour atteindre la valeur seuil pour cette longueur d’onde. Il faut souligner que la comparaison avec une source ponctuelle constitue une simplification, et que la lampe peut aussi être traitée comme une source linéaire; cependant, l’approche de la source ponctuelle constitue une approximation raisonnable [1].

Références

[1] P.J. Meechan, C. Wilson, “Use of Ultraviolet Lights in Biological Safety Cabinets: A Contrarian View,”Appl. Biosafety, vol. 11, pp. 222-227, 2006. 

Le ministère du Travail de l’Ontario a recommandé la mise en place de mesures techniques et de mesures de protection individuelle contre les sources courantes de rayonnement ultraviolet en milieu de travail. Voici les diverses mesures de contrôle mises en œuvre dans la mesure du possible pour réduire l’exposition ainsi que les risques associés aux lampes germicides des enceintes de sécurité biologique.

Mesures techniques

• Confinement/emplacement: Réserver l’accès aux personnes qui travaillent directement avec l’équipement en plaçant celui-ci dans un local séparé ou dans un secteur peu fréquenté. Utiliser du verre qui filtre les rayons UV ou des écrans en plastique.
• Verrouillage: Certains appareils ont des dispositifs de verrouillage intégrés qui en empêchent le fonctionnement non sécuritaire. Ne jamais modifier les dispositifs de verrouillage et les faire réparer lorsqu’ils sont endommagés.
• Éliminer les réflexions: De nombreuses surfaces, particulièrement les surfaces brillantes, reflètent le rayonnement UV. Si possible, peindre ces surfaces avec un revêtement qui ne reflète pas les UV.
• Vérifier l’équipement de sécurité pour s’assurer qu’il convient à la longueur d’onde utilisée.
• Fermer complètement la hotte lorsqu’on emploie un rayonnement UV dans une enceinte de sécurité biologique.

Mesures administratives

• Formation: Le personnel devrait apprendre les procédures efficaces et sécuritaires de préparation, de démarrage des appareils, de travail et de rangement dans les enceintes de sécurité biologique.
• Panneaux d’avertissement: Tous les secteurs potentiellement dangereux doivent être signalés par des panneaux d’avertissement placés en évidence, p. ex. « RAYONNEMENT UV – PROTÉGEZ VOS YEUX ET VOTRE PEAU ».

Mesures de protection individuelle

• Limiter la durée et augmenter la distance quand on travaille avec des appareils produisant un rayonnement UV. Porter un sarrau et un pantalon long.
• Gants: On recommande le port de gants en nitrile, mais le choix des gants doit également tenir compte des autres dangers potentiels. Il ne faut pas oublier de couvrir aussi les poignets.
• Les lunettes devraient être enveloppantes et répondre à la norme ANSI-Z87. Les lunettes et les verres de contact normaux n’offrent que très peu de protection!
• Masque: Le port du masque est préférable puisqu’il protège davantage la peau. On oublie souvent de protéger son menton et son cou.

Entretien

• Il faut contrôler souvent la puissance de la lampe.
• Il faut essuyer les ampoules une fois par mois avec un linge doux humidifié avec de l’éthanol.
• L’ampoule doit être éteinte et froide lorsqu’on l’essuie.
• Le remplacement de l’ampoule doit être effectué selon les instructions du fabricant, en fonction de l’utilisation.
• On trouve des données additionnelles sur les effets biologiques du rayonnement UV, les limites d’exposition et la photosensibilité sur cette page Web du BDPGR.

ALARA

En addition des mesures techniques de contrôle, les principes d’exposition minimale au rayonnement (ALARA) — « aussi bas que raisonnable possible » — s’appliquent au rayonnement ultraviolet. On peut réduire le risque d’une surexposition au rayonnement UV en diminuant le temps d’exposition, en augmentant la distance et en utilisant des écrans, comme on l’explique plus loin. À l’exception du recours à des écrans, la plupart de ces mesures de contrôle ne s’appliquent qu’à des sources non cohérentes de rayonnement UV (lampes et ampoules). Seul le principe de l’écran (EPI) peut protéger un utilisateur du rayonnement UV produit par un laser.

Écrans

Ce sont les vêtements et les fenêtres qui offrent la meilleure protection contre les sources UV. Un sarrau peut bloquer la transmission de rayonnement UV dans un pourcentage allant de 80 % (sarrau jetable) à 99 % (sarrau standard) [1]. Bien que ces données proviennent d’une seule source, elles laissent croire que le type de tissu et le procédé de fabrication jouent un rôle dans la capacité de blocage du rayonnement UV. Les fenêtres, par exemple celles des armoires, peuvent bloquer plus de 99 % de la lumière UV [1].

Les lunettes protègent également les yeux de l’exposition au rayonnement UV. On peut se procurer des lunettes de protection (densité optique de 5 ou plus) pour atténuer le rayonnement UV, ou des lunettes de sécurité munies d’un filtre UV [2].

Temps et distance

On peut atteindre les doses limites en se tenant près d’une lampe trop longtemps (il faut se rappeler que la puissance (W) est égale à l’énergie divisée par le temps) ou trop près (comme le montre l’exemple donné plus haut). Éteignez les lampes que vous n’utilisez pas, ne regardez jamais directement une lampe, et tenez-vous aussi loin que possible d’elles afin de limiter votre exposition au rayonnement UV.

Références

[1] The International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection, “Guidelines on limits of exposure to ultraviolet radiation of wavelength between 100 nm and 400 nm (incoherent optical radiation),” Health Phys. vol. 87, pp.171-186, 2004.

[2] UVEX. (page consultée le 24 mai 2013). Culture of Safety | What are UV ultraviolet light and VLT visual light transmission?