Cette thèse s'intéresse aux effets des rayonnements ionisants sur les cellules vivantes. Le travail peut être divisé en 3 parties principales :<br />La première partie résume les processus de dommage et de réparation cellulaire après les irradiations, et les résultats obtenus par Dionet et al. au Laboratoire de Physique Corpusculaire notamment la mise en évidence de l'effet d'hypersensibilité de la lignée du mélanome pour des irradiations à faibles doses et faibles débits de dose en neutrons de 14 MeV.<br />La deuxième partie décrit le développement de la version officielle du code GEANT4DNA qui est un code Monte-Carlo capable de suivre les protons jusqu'à 100 eV et les électrons jusqu'à 15 eV dans l'eau. Ce code a été utilisé pour décrire d'une manière détaillée les traces des particules qui traversent la cellule pendant les iradiations. <br />La troisième partie décrit les formalismes de la microdosimétrie et de la théorie « Dual Radiation Action » qui ont été utilisés pour calculer l'efficacité biologique relative des neutrons de 14 MeV par rapports aux photons de 1 MeV pour la lignée irradiée au LPC, le mélanome. L'EBR calculé est comparé aux données expérimentales disponibles.