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Dose absorbée et équivalent dose
On s’intéresse dans ce paragraphe à l’énergie transférée à la matière par les particules émises lors des désintégrations.
La dose absorbée D est l’énergie transmise à l’unité de masse. Elle s’exprime en Gray ; 1 Gy = 1 J/kg.
On utilise encore une ancienne unité : le rad ; 1 Rad = 10-2 Gy
Les effets biologiques dépendent de la dose absorbée, mais aussi de la nature du rayonnement. Cette nocivité s’exprime en équivalent-dose ED dont l’unité est le Sievert. On a :
Pour les particules : 1 Gy = 20 Sv Pour les neutrons : 1 Gy = 10 Sv Pour les particules : 1 Gy = 1 Sv Pour les rayons X et : 1 Gy = 1 Sv
On utilise aussi une ancienne unité, le rem : 100 rem = 1 Sv
Il y a irradiation lorsque l’on se trouve à proximité d’une source radioactive. On reçoit alors une partie du rayonnement émis par la source.
Origine ED (μSv)
Irradiation naturelle Radionucéides
incorporés dans l’organisme
240
Rayons cosmiques 300
Radioactivité du sol 400 Irradiation usuelle Montre à cadran
lumineux 5 à 100
télévision 10
Voisinage d’une
centrale nucléaire 20
Il y a contamination lorsqu’on absorbe par les voies ingestives ou respiratoires des produits radioactifs qui peuvent alors se désintégrer dans l’organisme.
ED (Sv) Effet
> 10 Mort
5
Diarrhées, vomissements, troubles sanguins,
50% de mortalité
2 10% de mortalité
1
Troubles digestifs, stérilité, risque accru
de cancer 0,05 Modification de la
formule sanguine
2
3 Application :
Le jour de sa préparation, une source radioactive a une activité égale à 2,5.1012 Bq. Chaque émission correspond à une énergie rayonnante de 4.10-15 J. Un expérimentateur reste au voisinage de cette source pendant environ 1 heure ; il absorbe alors 10% du rayonnement émis.
Calculer la dose D, exprimée en Gray ( Gy ) absorbée par l’expérimentateur, sachant que sa masse est m = 60 kg.
Calculer l’équivalent dose ED, exprimé en Sievert ( Sv ), sachant que les rayonnements émis sont - ou .
citer les conséquences de cette irradiation sur l’organisme
Une centrale nucléaire française : 2 µSv/an soit 0,002 mS/an (en état de fonctionnement normal, hors accident). Ce seuil est 500 fois plus faible que le seuil légal d'exposition de la population générale. Au delà (incident sérieux), des mesures de protection de la population (et des travailleurs indispensables sur le site) peuvent être nécessaires (traitement préventif, surveillance et diversification des sources
d'approvisionnement alimentaire ou en eau, confinement temporaire, procédures d'arrêt des
installations) et en cas d'incident grave ces seuils peuvent être augmentés dans un périmètre défini (après évacuation de la population) une fois les autres mesures de protection effectives.
À Fukushima Daiichi au Japon, lors de la catastrophe nucléaire liée à un tsunami, des journalistes ont mesuré, le 3 avril 2011, à 1,5 km de la centrale nucléaire des doses d'environ 112 µSv/h16. Le 14 mars 2011, une forte activité de 167 sieverts par heure a été enregistrée au niveau de l'enceinte de confinement du réacteur n° 3 et une valeur du même ordre au niveau des autres réacteurs17
