UNITES DE MESURE DE LA RADIOACTIVITE
Il faut distinguer deux types de mesure:
1 – les mesures d’ACTIVITE radioactive
2 – les mesures de DOSES
UNITES DE MESURE DE DOSES
1- Approche basique
Mesure de LA DOSE ABSORBEE
Il s’agit de mesurer la quantité de rayonnements absorbés par un organisme ou un objet exposés à ces rayonnements.
Jusqu’en 1986, on utilisait le Rad.
On utilise maintenant le Gray [Gy].
1 Gray = 1 Joule déposé pour 1 kilogramme de matière irradiée.
Le Joule est une unité de mesure du travail, de l’énergie et de la quantité de chaleur.
1 Gray = 100 Rads
Mesure de LA DOSE EQUIVALENTE:
Il s’agit de mesurer les effets biologiques d’une irradiation en fonction de la nature des rayonnements.
Jusqu’en 1986, on utilisait le Rem.
On utilise maintenant le Sievert [Sv]. C’est l’unité qui rend compte de l’effet biologique de la dose absorbée. Ce n’est pas une quantité physique mesurable mais le résultat d’un calcul. On obtient la mesure en Sieverts en multipliant la dose absorbée par un facteur dont la valeur dépend de la nature du rayonnement.
xgrays x 1 pour les rayons X et les électrons
xGrays x 5 pour les protons
etc
Cette mesure intègre le fait qu’à doses absorbées égales, certains rayonnements sont plus dangereux que d’autres.
Mesure de la DOSE EFFECTIVE ou DOSE EFFICACE:
Il s’agit de mesurer les effets biologiques d’une irradiation en fonction des tissus concernés.
La ≪ dose équivalente ≫ doit être pondérée par un facteur de risque spécifique pour chaque tissu ou organe, car les différents éléments de notre organisme réagissent différemment aux différents types de rayonnements. On obtient alors la ≪ dose effective ≫ ou ≪ dose efficace ≫.
Cette dose effective s’exprime le plus souvent en milliSieverts [mSv].
Le facteur de pondération va de 0,01 pour le cerveau à 0,12 pour la moelle osseuse.
Cette mesure intègre le fait qu’à doses équivalentes égales, le risque varie selon les tissus atteints.
La DOSE EFFICACE CORPS-ENTIER est la somme des doses efficaces reçues par chaque organe.
Elle évalue donc – de façon indirecte- le risque pour la santé lié à la dose reçue. Ce risque est dit ≪ risque stochastique ≫. On dit aussi que les effets ≪ stochastiques ≫ sont les effets tardifs des rayonnements, dont la gravité est indépendante de la dose mais dont la probabilité d’occurrence croît avec celle-ci.
PETIT SCHEMA ANALOGIQUE (APPROXIMATIF)
A lance des pierres sur B.
Le nombre de pierres envoyées par A = l’activité , mesurée en Bq
Le nombre de pierres reçues par B x l’énergie cinétique des pierres = la dose absorbée, mesurée en Gy
Les marques et blessures sur le corps de B, selon la lourdeur et la forme des pierres, et selon les parties du corps plus
ou moins sensibles = la dose effective calculée à partir de la dose équivalente, mesurées en Sv et mSv
Exemples de doses ≪ en cours ≫:
irradiation moyenne en France = 2 mSv/an
dose annuelle admissible légale = 1mSv/an
La dose qui tue 50% de ceux qui la reçoivent = 5 Sv
2- Connaissances subsidiaires:
On parle aussi de mesures de DEBIT DE DOSE:
Le débit de dose est le rapport entre la dose radioactive et la durée d’exposition.
Le débit de dose absorbée se mesure en Grays par seconde [Gy/s]
Le débit de dose efficace se mesure en Sievert par seconde [Sv/s] ou Sievert par heure [Sv/h]
C’est ce qu’on appelle en langage courant ≪ niveau de radioactivité »
La mesure d’EXPOSITION:
Il s’agit d’établir le rapport entre l’énergie déposée dans un élément et la masse de cet élément.
La mesure de TAUX DE COMPTAGE:
Un détecteur – un compteur Geiger par exemple – ne mesure pas une activité, mais seulement le
nombre de désintégrations qu’il parvient à observer en un temps donne.
Il faut opérer ensuite une conversion grâce à des calculs compliqués pour se faire une idée de la
radioactivité réelle…
TABLEAU RECAPITULATIF
Mesures d’activité et d’énergie déposée : Becquerel et multiples du Becquerel (désintegration/s)
Gray (J/kg)
On est là dans la mesure de quantités physiques mesurables.
Calculs de doses effectives ou efficaces : Sievert et sous-multiples du Sievert
On est là dans la quantification de phénomènes non mesurables, par des calculs fondés sur des
facteurs d’évaluation.
Sources:
Site de l’ASN
Wikipedia
Merci a Yves LENOIR pour ses corrections éclairées.
LES PRINCIPAUX ELEMENTS RADIOACTIFS DIFFUSES PAR UNE CENTRALE NUCLEAIRE
Les 16 questionsLe tableau de Mendeleïeff
Un atome est une agglomération compacte de protons de charge électrique positive et de neutrons de charge électrique neutre – cet agglomérat constituant le noyau de l’atome – autour de laquelle circulent des électrons de charge électrique négative. Le numéro atomique d’un élément représente le nombre de protons de l’atome.
Le tableau de Mendeleïeff – ou tableau périodique des éléments – représente tous les élément chimiques en les classant par numéro atomique croissant et en les organisant en fonction de leur configuration électronique.
Parmi ces 118 éléments chimiques, 24 sont dits synthétiques parce qu’ils n’existent pas naturellement dans notre environnement terrestre et sont produits artificiellement dans les réacteurs nucléaires ou expérimentalement en laboratoire. Mais les réacteurs nucléaires produisent aussi des éléments radioactifs existant dans la nature. Dans leur grande majorité cependant, les éléments radioactifs créés dans les centrales nucléaires ne sont pas présents dans la nature. Les organismes vivants n’y ont pas été confrontés au cours de leur évolution et n’ont donc pu s’y adapter.
Qu’est-ce qu’un isotope?
Un même élément chimique se décline en plusieurs variétés, appelées ≪ isotopes ≫.
Ce terme signifie étymologiquement: ≪ même place ≫. Ce sont des éléments chimiques situés au même endroit dans le tableau de Mendeleieff. Ils ont même numéro atomique mais poids atomique différent. En d’autres termes, ils ont le même nombre d’électrons extérieurs, mais leurs noyaux n’ont pas le même nombre de neutrons.
Ces isotopes sont de deux types: ils sont stables, ou radioactifs auquel cas ils sont appelés ≪ radionucléides ≫ ou « radioisotopes ».
Exemples:
L’hydrogène a un isotope stable – le Deuterium – et un isotope radioactif – le Tritium.
Le sodium comprend 20 isotopes, dont un seul stable (le seul qui existe à l’état naturel). Tous les autres ont été synthétisés lors de réactions atomiques.
Quand ils se désintègrent, les isotopes radioactifs se transforment soit en d’autres radionucléides qui se désintègrent à leur tour; soit en isotopes stables, ce qui met fin aux désintégrations.
La « période radioactive » ou « demi-vie physique»
C’est la durée nécessaire pour que la moitié des atomes d’un isotope radioactif se désintègre. En d’autres termes, c’est le temps nécessaire pour que l’isotope radioactif perde la moitié de sa radioactivité.
Mais ATTENTION: il ne suffit pas de la multiplier par deux pour avoir la durée de « vie » totale du radionucléide.
Exemple: l’Iode-131 a une période de 8,02 jours. Cela signifie qu’au bout de 8 jours, la moitié de ses atomes s’est
désintégrée. Huit jours plus tard, la moitié des atomes restants s’est à son tour désintégrée, soit le quart. Huit jours plus
tard, la moitié du quart restant s’est désintégrée, soit le huitième. Etc… On n’est donc pas débarrassé de l’Iode-131 au
bout de deux semaines!
Quelques isotopes radioactifs et leur période :
Strontium-89 50,6 jours
Cesium-134 2,06 ans
Plutonium-241 14,4 ans
Strontium-90 29,12 ans
Cesium-137 30 ans
Plutonium-238 87,74 ans
Plutonium-240 6.537 ans
Plutonium-239 24.390 ans
Neptunium-237 2,1 Millions d’années
(principal déchet radioactif à vie longue)
Le Plutonium-239 perd la moitie de sa radioactivité en 24.390 ans. Puis le quart en 24.390 ans, le huitième en 24.390 ans, le seizième en 24.390 ans, et ainsi de suite…On dépasse les 100.000 ans!
Appliquez ce calcul au Neptunium-237…
Que se passe-t-il quand un réacteur explose?
Les premières vagues de gaz, fumées et nanoparticules radioactives s’en dégageant constituent le ≪ choc d’iode ≫, car ce sont les isotopes d’Iode qui y dominent d’abord.
Puis les isotopes du Césium deviennent dominants. Ensuite, radiocésium, Strontium et nanoparticules d’Uranium deviennent à leur tour dominants.
Unités de mesure d’activité radioactive
Les 16 questionsUNITES DE MESURE DE LA RADIOACTIVITE
Il faut distinguer deux types de mesure
1 – les mesures d’ACTIVITE radioactive
2 – les mesures de DOSES
UNITES DE MESURE D’ACTIVITE RADIOACTIVE:
1- Approche basique
Avant 1986, on utilisait le Curie [Ci] qui définit l’activité d’1g de radium.
Maintenant, on utilise le Becquerel [Bq] qui mesure l’activité d’une source radioactive opérant une transition nucléaire spontanée par seconde.
1Bq=1 désintégration d’1 atome par seconde
1Curie=37 Milliards de Becquerels
Le becquerel représente des activités tellement faibles qu’on emploie aussi ses multiples.
Gbq (GigaBecquerel) = 1 Milliard de Becquerels
Tbq (TetraBecquerel) = 1000 Milliards de Becquerels
2- Connaissances subsidiaires
Il y a des mesures d’activité en fonction de la masse, du volume ou de la surface de ce que l’on mesure.
Mesure d’activité massique:
Bq/Kg (désintégration par seconde par Kilo de matériau),
Bq/g
Cela sert à mesurer l’activité d’un matériau, d’un aliment ou d’un objet.
Cette unité intervient dans les réglementations pour la protection des personnes.
Exemples de niveaux admissibles:
pour la teneur de Cesium 137 dans l’alimentation d’un enfant: 37 Bq/Kg, d’un adulte: 100 Bq/Kg
Mesure d’activite volumique:
Bq/m3 (désintégration par seconde par m3 de gaz),
Bq/cm3
Bq/l (désintegration par seconde par litre de liquide)
Cela sert à mesurer l’activité d’un gaz ou d’un liquide.
Mesure d’activité surfacique: Bq/m2 (désintégration par seconde par m2 de surface), Ci/Km2
Cela sert à mesurer la contamination des sols.
3- Limites des mesures d’activité
Elles rendent seulement compte du nombre de désintégrations. Elles ne disent ni leur énergie ni leur effet sur l’homme.
Or, d’une part, la désintégration d’un atome ne libère pas la même énergie suivant le radioisotope * concerné. C’est ce que va exprimer la notion de « dose absorbée ».
*Un même élément chimique se décline en plusieurs variétés que l’on appelle « isotopes », certains stables, les autres radioactifs.
D’autre part, les rayonnements émis sont de natures très différentes et n’atteignent pas tous l’organisme de la même façon. C’est ce que va exprimer la notion de « dose équivalente ».
En outre, suivant les parties de l’organisme touchées par les rayonnements, les effets sont différents.
C’est ce que va exprimer la notion de « dose effective ».
Il faut donc d’autres unités de mesure pour évaluer l’impact sur les corps vivants. Ce sont les unités de doses.
TABLEAU RECAPITULATIF
Mesures d’activité et d’énergie déposée
Becquerel et multiples du Becquerel (désintegration/s)
Gray (J/kg)
On est là dans la mesure de quantités physiques mesurables.
Calculs de doses effectives ou efficaces
Sievert et sous-multiples du Sievert
On est là dans la quantification de phénomènes non mesurables, par des calculs fondés sur des facteurs d’évaluation.
Poursuivre sur les mesures de doses.
Sources
ASN
Wikipedia
Merci a Yves LENOIR pour ses corrections éclairées.
Unites de Mesure de Doses
Les 16 questionsUNITES DE MESURE DE LA RADIOACTIVITE
Il faut distinguer deux types de mesure:
1 – les mesures d’ACTIVITE radioactive
2 – les mesures de DOSES
UNITES DE MESURE DE DOSES
1- Approche basique
Mesure de LA DOSE ABSORBEE
Il s’agit de mesurer la quantité de rayonnements absorbés par un organisme ou un objet exposés à ces rayonnements.
Jusqu’en 1986, on utilisait le Rad.
On utilise maintenant le Gray [Gy].
1 Gray = 1 Joule déposé pour 1 kilogramme de matière irradiée.
Le Joule est une unité de mesure du travail, de l’énergie et de la quantité de chaleur.
1 Gray = 100 Rads
Mesure de LA DOSE EQUIVALENTE:
Il s’agit de mesurer les effets biologiques d’une irradiation en fonction de la nature des rayonnements.
Jusqu’en 1986, on utilisait le Rem.
On utilise maintenant le Sievert [Sv]. C’est l’unité qui rend compte de l’effet biologique de la dose absorbée. Ce n’est pas une quantité physique mesurable mais le résultat d’un calcul. On obtient la mesure en Sieverts en multipliant la dose absorbée par un facteur dont la valeur dépend de la nature du rayonnement.
xgrays x 1 pour les rayons X et les électrons
xGrays x 5 pour les protons
etc
Cette mesure intègre le fait qu’à doses absorbées égales, certains rayonnements sont plus dangereux que d’autres.
Mesure de la DOSE EFFECTIVE ou DOSE EFFICACE:
Il s’agit de mesurer les effets biologiques d’une irradiation en fonction des tissus concernés.
La ≪ dose équivalente ≫ doit être pondérée par un facteur de risque spécifique pour chaque tissu ou organe, car les différents éléments de notre organisme réagissent différemment aux différents types de rayonnements. On obtient alors la ≪ dose effective ≫ ou ≪ dose efficace ≫.
Cette dose effective s’exprime le plus souvent en milliSieverts [mSv].
Le facteur de pondération va de 0,01 pour le cerveau à 0,12 pour la moelle osseuse.
Cette mesure intègre le fait qu’à doses équivalentes égales, le risque varie selon les tissus atteints.
La DOSE EFFICACE CORPS-ENTIER est la somme des doses efficaces reçues par chaque organe.
Elle évalue donc – de façon indirecte- le risque pour la santé lié à la dose reçue. Ce risque est dit ≪ risque stochastique ≫. On dit aussi que les effets ≪ stochastiques ≫ sont les effets tardifs des rayonnements, dont la gravité est indépendante de la dose mais dont la probabilité d’occurrence croît avec celle-ci.
PETIT SCHEMA ANALOGIQUE (APPROXIMATIF)
A lance des pierres sur B.
Le nombre de pierres envoyées par A = l’activité , mesurée en Bq
Le nombre de pierres reçues par B x l’énergie cinétique des pierres = la dose absorbée, mesurée en Gy
Les marques et blessures sur le corps de B, selon la lourdeur et la forme des pierres, et selon les parties du corps plus
ou moins sensibles = la dose effective calculée à partir de la dose équivalente, mesurées en Sv et mSv
Exemples de doses ≪ en cours ≫:
irradiation moyenne en France = 2 mSv/an
dose annuelle admissible légale = 1mSv/an
La dose qui tue 50% de ceux qui la reçoivent = 5 Sv
2- Connaissances subsidiaires:
On parle aussi de mesures de DEBIT DE DOSE:
Le débit de dose est le rapport entre la dose radioactive et la durée d’exposition.
Le débit de dose absorbée se mesure en Grays par seconde [Gy/s]
Le débit de dose efficace se mesure en Sievert par seconde [Sv/s] ou Sievert par heure [Sv/h]
C’est ce qu’on appelle en langage courant ≪ niveau de radioactivité »
La mesure d’EXPOSITION:
Il s’agit d’établir le rapport entre l’énergie déposée dans un élément et la masse de cet élément.
La mesure de TAUX DE COMPTAGE:
Un détecteur – un compteur Geiger par exemple – ne mesure pas une activité, mais seulement le
nombre de désintégrations qu’il parvient à observer en un temps donne.
Il faut opérer ensuite une conversion grâce à des calculs compliqués pour se faire une idée de la
radioactivité réelle…
TABLEAU RECAPITULATIF
Mesures d’activité et d’énergie déposée : Becquerel et multiples du Becquerel (désintegration/s)
Gray (J/kg)
On est là dans la mesure de quantités physiques mesurables.
Calculs de doses effectives ou efficaces : Sievert et sous-multiples du Sievert
On est là dans la quantification de phénomènes non mesurables, par des calculs fondés sur des
facteurs d’évaluation.
Sources:
Site de l’ASN
Wikipedia
Merci a Yves LENOIR pour ses corrections éclairées.
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