3- Doses et unités de mesure, les risques

La radioactivité ne peut être mesurée que par des appareils spéciaux. Mais à son avantage, la radioactivité est un phénomène mesurable et dosable. De plus, la radioactivité n’est pas visible à l’œil nu. Pour se protéger, l’être humain doit donc pouvoir détecter et estimer sa dose (notamment pour la radiothérapie où l’on doit estimer le risque encouru en fonction de l’exposition).La dose absorbée, la dose équivalente et la dose efficace sont les mesures de doses les plus fréquemment utilisées et accompagnées de plusieurs autres mesures.

  1. Le Becquerel (Bq) : tiré du Nom de Henry Becquerel (physicien français ayant reçu un prix Nobel pour la découverte de la radioactivité spontanée).

    Cette unité correspond au nombre de désintégrations par seconde, cependant 1Bq est vraiment faible. Il peut être utilisé par multiples tels que Kilo, Giga et Méga pour trouver les sources, et le milli et micro pour les échantillons environnementaux. Ces mesures sont souvent rapportées à un volume ou à une surface. La mesure en Becquerel ne prend pas compte de l’énergie ou des effets sur l’Homme de la radioactivité. Avant l’arrivée du Becquerel l’unité de mesure de la radioactivité était le Curie (Ci) défini comme l’activité de 1g de radium soit 1Ci = 37 milliards de Becquerel.

  2. Le Gray (Gy): tiré du nom de Louis Harold Gray (physicien londonien)

    Cette unité de mesure est aussi appelée la dose absorbée. C'est la quantité d'énergie cédée ou retenue par le rayonnement dans un volume de matière comme le kilogramme. C’est donc grâce à cette unité que l’on peut mesurer la quantité de rayonnements absorbés pas un corps exposé au rayonnement. Jusqu'en 1986 l’unité de mesure des rayons absorbés était le rad soit 1gray = 100rads = 1joule par kilo de matière irradié. Pour se protéger, l’être humain doit pouvoir la détecter et estimer sa dose (notamment pour la radiothérapie où l’on doit estimer le risque encouru en fonction de l’exposition).

  3. Le Sievert (Sv): tiré du nom de Rolf Sievert (physicien suédois)

    Elle est aussi nommée la dose équivalente, elle s'exprime en Sievert. Cette valeur généralement très petite est le plus souvent exprimée en milliSievert (mSv). Elle permet de prendre en compte l'effet des différents types de radioactivité sur les tissus vivants. Par exemple, 1 gray de radiation alpha aura plus d'effets qu'un gray de radiation beta. C’est en fait la dose absorbée multipliée par un facteur de pondération du rayonnement.

    La dose efficace est aussi exprimée en Sievert. Elle permet de prendre en compte le type de tissus soumis à la radiation. Elle représente la dose équivalente multipliée par un facteur de pondération tissulaire. Ce facteur dépend non seulement de la radiosensibilité de chaque organe, mais aussi la gravité des cancers radio induits.

Pour faire plus simple, prenons deux personnes jouant au tennis. Le nombre de balles envoyées correspond au nombre de rayonnements émis par une source radioactive, en Becquerel. L’énergie de ces balles reçues pas l’autre joueur correspond aux doses absorbées, en Gray. Le point touché de la raquette plus ou moins au centre (donc plus ou moins sensible) correspond aux effets produits, donc dose efficace en Sievert. Ceci est valable également avec cette image:

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Les effets, risques et conséquences des radiations

Bien évidemment le corps n'est pas invincible face à la radioactivité et celle-ci peut engendrer de graves effets voire la mort.

Les radiations causent des ionisations au sein des cellules vivantes. Ces ions récemment créés peuvent attirer à eux des atomes. Ils détruisent ainsi le fragile équilibre de la biochimie du corps.

Pour de faibles doses, comme celles que nous recevons quotidiennement, les cellules sont capables de réparer rapidement. Pour des doses plus importantes ( inférieur à 1Sv), les cellules ne parviennent plus forcément à réparer ces aberrations, et la cellule perdura en portant ce changement ou disparaîtra. Ceci est l'origine d'un risque accru de développer un cancer.

Dans le cas de doses conséquentes, le corps ne parvient plus à remplacer les cellules mortes si bien que le tissu fonctionnel ne plus assurer son rôle. Une dose supérieure à 1Sv, il est possible que l'intestin ne puisse plus digérer ni eau, ni nutriments, ni même assurer sa défense immunitaire. Cela conduit à des nausées, des diarrhées et une faiblesse générale. Au-delà de ces doses, c'est la destruction du système immunitaire qui a le plus de conséquences : sans assistance médicale, le malade n'a pas plus de 60 jours d'espérance de vie. A 10 Sv les dommages vasculaires conduisent à une mort certaine.

Pour résumer, les conseils actuels sont de ne pas recevoir plus de 0.05Sv par an ; en sachant que la durée de l'exposition ou sa répétition sont des facteurs importants.

Nous pouvons voir ainsi dans le détail les risques engendrés et les comparer à des pratiques d'imagerie médicale commune ainsi qu'à des phénomènes dangereux tels que le tabac et l'alcool.

Voici un tableau montrant des doses de radiographie commune

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