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Les unités…concept simple, pratique et mesurable Soit une exposition: modalités, importance, et quantification comparer et juger les effets possibles Plusieurs.

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Présentation au sujet: "Les unités…concept simple, pratique et mesurable Soit une exposition: modalités, importance, et quantification comparer et juger les effets possibles Plusieurs."— Transcription de la présentation:

1 Les unités…concept simple, pratique et mesurable Soit une exposition: modalités, importance, et quantification comparer et juger les effets possibles Plusieurs unités « dose » nécessaire mais pas évidente On peut considérer –Le milieu irradié (évaluation de leffet local quantité dE absorbée en un point) Dose absorbée (Gy) –Le faisceau de radiations (quantité dE transportée par le faisceau ou que le faisceau est capable de transférer à un milieu exposé) unité dexposition (Coulomb/kg) Energie transférée Energie absorbée –E transférée par les RX met en mouvement des e -, E des e - est absorbée par le milieu lors de leur ralentissement –e - responsable des effets chimiques et biologiques –Quantité dE susceptible dêtre transférée à un milieu caractérise les possibités daction du faisceau interaction potentielle entre le faisceau et le milieu

2 Lois de la radioactivité: période radioactive (T) T: loi physique caractéristique de chaque élément radioactif (temps nécessaire pour que la moitié des atomes présents se soit désintégrée spontanément) Au départ N 0 noyaux: 1T½ N 0 2T ¼ N 0 3T1/8 N 0 10 Tun millième… Exemple: Ra ans C ans Tc 99m6 heures I 1318 jours Th 2241 seconde

3 Activité du radioélément et exposition aux rayonnements Une source est caractérisée par lactivité quelle contient (nombre de noyaux se transformant spontanément par unité de temps), activité variant selon la décroissance radioactive. Importance de la dose dirradiation (activité, concentration et modalités de lexposition) –Irradiation externe –Irradiation interne –Contamination externe Unité légale : Becquerel (1 Bq = 1 désintégration par seconde) Ancienne unité: Curie (1 Ci = 37 milliards de Bq) 1 kBq = 1000 Bq 1MBq = Bq 1 GBq = Bq

4 Notions fondamentales Loi de décroissance: -dN/dt = λ N t = A (λ:constante radioactive) Relation donnant le nombre datomes radioactifs restant après un certain temps t:N t = N o e -λt Période radioactive T: ½ N o = N o e -λt T = 0,693/ λ Activité: A = λ N t (activité absolue) –détermination par comptage des particules émises par la substance radioactive –Activité relative = rdt x activité absolue (le compteur ne mesure quune partie des rayonnements émis dans toutes les directions) Attention: nous ne pouvons dénombrer les noyaux radioactifs nous ne pouvons que détecter les rayonnements émis par ceux qui se désintègrent

5 Unité dexposition: une des plus anciennes notions en radiologie Lexposition caractérise un faisceau de photons par lintermédiaire de la charge électrique (électrons +ions) quil crée dans lair en un pt donné pouvoir dionisation du rayonnement dans lair Unité : Coulomb/kg (1R = 2, C/kg) X = Q / m exposition Somme des charges électriques de tous les ions de même signe produits dans lair quand tous les électrons libérés sont stoppés Volume dair de masse m

6 Dose absorbée (D): grandeur dosimétrique fondamentale D : Energie cédée à la matière : Energie cédée à la matière par unité de temps Des rayonnements ionisants qui cèdent une énergie de 1 joule dans 1 kg de matière délivrent une dose de 1 gray Unité: Gray(1 Gy = 1 J/kg) Unité: Gray par heure (Gy/h) Si est constant D = x t dose moyenne absorbée par un tissu, un organe, le corps entier suite à une exposition aux rayonnements

7 Dose absorbée: dose moyenne absorbée par un tissu, un organe, le corps entier suite à une exposition aux rayonnements ionisants Pas utilisable directement en radioprotection Différents types de rayonnements et énergie Différents tissus et organes Grandeur dosimétrique fondamentale: dose absorbée Facteurs de pondération Dose équivalenteDose efficace un seul facteur 2 facteurs

8 Parallélisme difficile à faire entre dose absorbée (concept macroscopique) et effet biologique –Transfert dE par paquet dE de taille variable le long de la trajectoire de la particule (TEL) –Dose absorbée: somme des transferts élémentaires Effet biologique dépendant de –La quantité dE reçue par de très petites structures (noyau, chromosome..) –La taille des transferts élémentaires à quantité dE reçue égale La dose absorbée (D) nest pas utilisable directement en radioprotection dose équivalente (H) Les cellules exposées à une même dose ne présentent pas de lésions identiques Des mêmes doses de différents types de rayonnement donnent des effets biologiques quantitativement différents coefficient defficacité biologique relative (EBR) Corrélation étroite entre EBR et TEL

9 TLE basTLE élevé Transfert linéique dénergie (TEL) Pour une même dose reçue, le nombre dionisations dans la cellule sera identique mais limpact biologique est dautant plus grave lors dune exposition à des rayonnements de TEL élevés vu la densité dionisation plus élevée.

10 Dose équivalente (H) Afin de traduire la nuisance biologique des rayonnements aux faibles doses, on a créé H = D x w R w R : facteur de pondération radiologique w R = 1 pour, X, w R = 20 pour w R = 10 (moyenne pour neutrons) 1 kg de plomb1 kg de plume avant après Unité: le Sievert (Sv) (mSv) Ancienne unité: le rem1Sv = 100 rem Une dose équivalente de 1 Sv représente une dose absorbée de: 1 Gy pour, X, 0.05 Gy pour 0.1 Gy pour n° Même signification en terme de risque pour santé

11 Facteur de pondération radiologique (Wr) Type et gamme dEWr Photons1 Electrons1 Neutrons (E < 10 keV)5 Neutrons 10 keV > E < 2 MeV20 protons5 Particules alpha20

12 Rappel sur les unités Absorption dénergie Toxicité du rayonnement (W R ) Dose absorbée D (J/kg) Dose équivalente H (D x W R ) Gray (Gy) Sievert (Sv) Radioactivité (désintégration par sec) Générateurs RX Becquerel (Bq) (1 dps) 1 Ci = 37 GBq1 Gy = 100 rad1 Sv = 100 rem

13 Dose efficace (E) Afin de traduire le risque total de lexposition de plusieurs organes ou tissus de radiosensibilité différente, on a introduit E = W t x H W t : facteur de pondération tissulaire W t : 0,05 (thyroïde) W t : 0,2 (gonades) W t : 0,01 (peau) Unité: le Sievert (Sv) (mSv) W t représente le rapport de la probabilité d effets aléatoires au niveau dun organe résultant de son exposition à la probabilité totale deffets aléatoires dune exposition uniforme du corps entier

14 Toxicité du rayonnement Dose équivalente H (D x W R ) Sievert (Sv) Dose absorbée D (J/kg) Gray (Gy) W R : facteur de pondération radiologique Probabilité deffets stochastiques H T = R w R D T,R W R : variant de 1 (, X, ) à 20 ( ) Dose efficace E (E = T W T R w R D T,R ) Radiosensibilité des organes ou tissus Sievert (Sv) W T : facteur de pondération tissulaire Dose efficace engagée: En cas dincorporation de radionucléides, intégrale de la dose efficace sur 50 ans (travailleurs) Dose efficace collective: intégration de la dose efficace pour tous les individus exposés

15 Autres concepts de dose…Dose collective La dose collective a été définie pour une estimation globale du risque aléatoire encouru par une population exposée. S = H.N ou S = E.N –N: nombre dindividus recevant une dose équivalente (H) au niveau de lorgane ou efficace moyenne (E). –Exprimé en homme-Sievert 1 Homme-Sv = exposition de 1000 hommes ayant reçu 1 mSv 1 homme-Sv = exposition de 100 hommes ayant reçu 10 mSv Détriment pouvant être plus important pour une grande population irradiée faiblement que pour quelques personnes irradiées plus intensément !


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