http://www.lemonde.fr/planete/article/2011/03/24/les-rayonnements-ionisants-matiere-aconfusion_1498160_3244.html#ens_id=1493258
Comprendre la radioactivité pour Le Monde.fr | 24.03.11 | 18h47 • Mis à jour le 07.04.11 | 11h48 Entre les becquerels, les millisieverts par heure, les grays et autres curies, il est parfois difficile de s'y retrouver. Petit lexique pour clarifier les choses. Activité. Cette grandeur représente le nombre de désintégrations par seconde au sein d'une matière radioactive. La désintégration est la destruction du noyau d'un élément chimique qui se transforme en d'autres éléments de masse atomique plus faible, avec libération d'énergie sous forme de radiations. L'activité est exprimée en becquerel (Bq). Pour déterminer un niveau de contamination interne, on rapporte l'activité à la masse ou au volume considéré (Bq/kg ou Bq/l). Par exemple, au Japon, la limite autorisée d'iode 131 dans l'eau de boisson pour les nourrissons est de 100 Bq/kg (ou par litre, puisque un litre d'eau a une masse de un kg). Dose absorbée. C'est la quantité d'énergie communiquée à la matière par unité de masse, exprimée en gray (Gy). Equivalence : 1 Gy=1 joule/kg. Cette grandeur ne prend pas en compte l'effet biologique, qui est différent selon les types de rayonnements ionisants. Tout comme le kilo de plomb et le kilo de plume proverbiaux, ceux-ci n'ont pas tous le même impact. Ainsi, les particules alpha et bêta ont un pouvoir de pénétration très faible dans l'air – une feuille de papier ou la couche cornée (morte) de la peau peuvent stopper des noyaux d'hélium, une feuille d'aluminium des électrons – mais ils peuvent avoir un impact au contact des cellules en cas d'ingestion ou d'inhalation. Les rayonnements X et gamma se propagent à plusieurs centaines de mètres et il faut de fortes épaisseurs de plomb et de béton pour s'en protéger. Dose équivalente. Pour la protection des personnes (radioprotection), c'est la grandeur utilisée pour tenir compte de la différence d'effet biologique des divers rayonnements, évoquée ci-dessus. Elle est exprimée en sievert (Sv). Cette grandeur est obtenue en multipliant la dose absorbée par un facteur de pondération pour les rayonnements WR. Ce facteur est égal à 1 pour les rayonnements X, beta et gamma. Mais il est de 20 pour les rayons alpha et en moyenne de 10 pour les neutrons. Comme chaque organe est susceptible de recevoir des rayonnements différents (par exemple, l'iode radioactif se fixe spécifiquement sur la thyroïde), la dose équivalente est une dose à l'organe. Dose efficace. Elle prend en compte, en plus de la dangerosité relative du rayonnement considéré, la sensibilité particulière de chaque tissu ou organe irradié, exprimée par un facteur de pondération WT spécifique de chacun d'entre eux. La dose efficace est obtenue en additionnant les contributions de chaque organe, calculées en multipliant la dose équivalente ci-dessus pour un organe par le WT correspondant. On parle aussi de dose "corps entier". L'unité de dose efficace est là encore le sievert, ce qui peut induire de la confusion. Pour toute dose exprimée en Sv, il convient donc d'indiquer s'il s'agit d'une dose équivalente ou d'une dose efficace. Ainsi, les agents soumis à Fukushima à des radiations lorsque de l'eau fortement contaminée a débordé dans leurs bottines ont été exposés localement à une forte activité, mais la dose efficace, somme des doses équivalentes pour chaque organe, n'était finalement pas trop élevée, dans la mesure où seuls quelques cm2 de peau avaient été exposés, sur les 17 000 cm2 de peau recouvrant en moyenne un humain adulte. D'un point de vue médical, la situation aurait été tout autre en cas d'inhalation ou d'ingestion de cette eau. De même, en médecine, la dose efficace rapportée au corps entier pour une mammographie est petite (de l'ordre de 0,01 à 0,1 mSv), mais il faut veiller à ce que la dose équivalente au sein reste inférieure à 1 mSv.
Débit de dose. En pratique, il est très important pour un travailleur ou un sauveteur de connaître le débit de dose qu'on exprime par exemple en milliSievert par heure (mSv/h). Ce débit de dose lui est donné par le dosimètre électronique qu'il porte. Il peut ainsi évaluer la dangerosité d'une situation et adapter son comportement en conséquence. A Fukushima, un débit de dose de 400 mSv/h a été enregistré sur le site à un moment donné. Par ailleurs, des limites d'exposition à ne pas dépasser sont définies réglementairement pour la protection des personnes. Ainsi en France, la limite d'exposition pour les travailleurs sous rayonnement ionisant (industrie nucléaire, radiologie médicale…), hors radioactivité naturelle et médicale est fixée à 20 mSv/an, et peut être portée à 100 mSv/an en cas d'urgence. Pour le public, cette limite de dose est de un millième de sievert par an (un millisievert par an, 1 mSv/an). Demi-vie ou période. Désigne la durée nécessaire pour que la moitié des atomes initialement présents ait disparu par transformation spontanée (on parle de décroissance radioactive). Pour l'iode 131, elle est de 8 jours, et de 30,2 ans pour le césium 137, principaux corps radioactifs émis dans le panache de Fukushima à ce jour. Le plutonium 239, dont des traces ont été trouvées dans le sol près de la centrale, a une demi-vie de 24 110 ans. On estime généralement qu'il faut dix périodes pour que la concentration devienne négligeable – cela correspond à une division par 1024 de la radioactivité. Il faut bien sûr tenir compte dans cette appréciation de la concentration initiale. Pour l'iode, la contamination peut avoir quasiment disparu en 80 jours, mais il faut attendre 300 ans pour le césium et 240 000 ans pour le plutonium 239. Chez l'animal, la période peut être plus courte, car certains radioéléments peuvent être éliminés par les voies naturelles. On parle alors de période biologique. Dans la viande, la concentration en césium décroît de moitié en 70 jours, il en subsiste donc 1000 fois moins en environ deux ans. Rappel sur les facteurs multiplicateurs : 1 kilo (k) = 1000 000 milli (m) = 1 000 000 000 micro (µ). Hervé Morin