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Doses radioactives



De l'exposition aux rayonnements aux doses biologiques

La radioactivité est invisible et ne fait pas de bruit ; elle passe inaperçue. Pour mieux se protéger, il faut la détecter, estimer les doses auxquelles les personnes ont été exposées et évaluer le risque encouru.

Dose efficace et dose équivalente
On distingue deux types de doses selon le mode d’exposition. Quand c’est le corps entier qui est exposé, par exemple dans le cas d’une irradiation externe, l’exposition est mesurée par la « la dose globale subie, appelée dose efficace . Au contraire quand l’exposition concerne plutôt un organe, lors d’une thérapie ou d’un diagnostic ou d’un accident, la dose significative est la dose équivalente qui est en proportion du dépôt d’énergie dans l’organe sensible et qui dépend de la nature des rayons.
Léonard de Vinci : Homme de Vitruve

Les spécialistes considèrent trois types de doses de radioactivité :
- L'activité ou le nombre de désintégrations par seconde
- La quantité d'énergie déposée dans un milieu par un élément radioactif.
- Des doses biologiques tenant compte des effets des rayonnements dans la matière vivante : dose équivalente et dose efficace.

L’activité mesure le taux de désintégrations d'une source radioactive, c'est-à-dire le nombre de rayons émis par seconde. Elle s'exprime en becquerels (Bq). Cette unité qui revient à compter des atomes est extrêmement petite. On emploie généralement des multiples, kilo (kBq), méga (MBq), gigabecquerels (GBq). L’activité caractérise l'intensité de la source. L'activité peut être considérée comme une dose dans le cas d'une ingestion ou d'une inhalation d'éléments rdioactifs. Mais le taux de désintégration d'une source ingérée ne prend pas en compte l'énergie et la nocivité des rayonnements émis.

Sensibilité en fonction de l'âge
La sensibilité à la radioactivité des êtres vivants dépend beaucoup de l'âge. La figure montre comment varie la dose (biologique) résultant de l'ingestion d'un million de becquerels pour quelques éléments radioactifs parmi les plus connus. Les cellules de leurs organismes se renouvelant rapidement, les nourrissons et les très jeunes enfants sont beaucoup plus sensibles que les adultes à l'ingestion de substances radioactives. Ces toxicités (appelées facteurs de dose) diffèrent beaucoup d'un élément à l'autre. Au sommet de la hiérarchie, on trouve les émetteurs alpha représentés par le plutonium. La toxicité du tritium est à l'inverse si petite, qu'il a fallu la dessiner à part (cette toxicité diffère si le tritium appartient à une molécule d'eau ou une molécule organique. (Source G.Gerber).
IN2P3
Dans le cas d'une exposition externe, le dépôt d'énergie dans un tissu vivant dépend de sa position par rapport à la source de rayonnements et des milieux que ces rayonnements ont traversé avant d'atteindre le tissu.



L’unité est le gray (Gy) ou le milligray (mGy). C'est la dose à considérer pour de la matière inerte et en médecine. Les médecins l’utilisent quand il s’agit de détruire des cellules cancéreuses par de fortes irradiations.

Les doses biologiques s'expriment en sieverts (Sv) ou millisieverts (mSv). Il convient de distinguer l'objet de l'exposition, le corps dans son ensemble ou un organe sensible. Il faut distinguer également la dose reçue de la façon dont elle est délivrée dans le temps (le débit de dose). L'emploi d'une unité commune pour des doses de nature différente est parfois source de confusions.

En radiothérapie, on délivre des doses importantes sur une courte durée, parce qu'elles sont plus nocives pour les cellules à détruire que des doses étalées. On définit alors des doses équivalentes propres à un organe donné. En radioprotection, on s’intéresse à la personne dans son ensemble, en considèrant des doses efficaces ramenées au corps entier : expositions annuelles à la radioactivité, expositions dues aux activités professionnelles et aux examens médicaux. Il y a enfin les expositions accidentelles, comme la dose annuelle résultant de l'accident de Tchernobyl qui s'élève en France à 0,019 mSv en moyenne par habitant.