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Dose équivalente



Une dose locale

La « dose équivalente » qui tient compte de la nature des rayonnements, est un perfectionnement de la « dose absorbée », la première dose locale introduite dans l'histoire de la radioprotection et de la médecine nucléaire car les physiciens étaient capables d'estimer les énergies absorbées provenant de leurs sources radioactives ou appareils à rayons X. C'est ainsi qu'ils introduisirent à partir de 1920 le rad, la première unité de dose absorbée, remplacée aujourd'hui par le gray, le gray valant 100 rads. Pour les médecins, ce sont des grays ou des milligrays que leurs appareils délivrent à un organe à soigner ou à examiner.

Facteurs de pondération radiologiques
L'évaluation de la dose équivalente à partir de la dose absorbée en grays prend en compte la nocivité des rayonnements responsables d'une exposition. Il existe une hiérarchie dans cette nocivité. Absorbés ou inhalés, les particules alpha sont estimées plus dangereuses que les électrons et photons gamma. La nocivité des neutrons, qui dépend de l'énergie, est élevée mais encore plus forte, mais il n'y a pas d'expositions naturelles. Il en va de même des protons utilisés dans certaines thérapies.
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Mais c'est en radioprotection, que la notion de dose absorbée s'est révélée insuffisante. On s'aperçut dans les années 1950, à l'occasion d'irradiations où étaient mélangés des photons et des neutrons, qu'un " gray " de neutrons était environ dix fois plus cancérigène qu'un « gray » de photons. Ceci conduisit à multiplier par 10 la dose dans le cas des neutrons et à appeler la nouvelle quantité " dose équivalente ".

La dose équivalente est égale au produit de la dose absorbée moyenne dans l'organe, ou dans le tissu, par un nombre - un facteur de pondération - qui tient compte de la nature du rayonnement (photons, électrons, neutrons, alpha). Le facteur de pondération devrait théoriquement aussi tenir compte du débit de dose, si l'état des connaissances le permettait. L'unité de dose équivalente contemporaine du rad, le « rem », est devenue le sievert qui vaut 100 rems.

Les valeurs de ces coefficients de pondération, qui sont empiriques, réfletent l'état des connaissances en radioprotection et sont amenées à s'améliorer. Par exemple elles négligent pour l'instant un facteur sans doute crucial, le débit de dose. Les rayons les moins nocifs sont les moins ionisants, les électrons et les photons : leurs coefficients de pondération sont égaux à l'unité.

Dans le domaine des radiodiagnostics, où l'on n'utilise que des rayonnements bêta ou gamma, la dose absorbée par un organe et la dose équivalente sont donc numériquement égales, il n'y a que l'unité qui change. On peut parler alors aussi bien de sieverts ou de grays. La règle est cependant de parler de sieverts.

On emploie donc pour la dose équivalente, la même unité, le sievert, que pour la dose efficace, l'une étant relative à un tissu ou à un organe particulier, l'autre au corps dans son ensemble. D'où une autre source de confusions.