Eléments de dosimétrie Chapitre XIII Eléments de dosimétrie

Rayonnements ionisants Le seuil qui définit le caractère ionisant d’un rayonnement est de 13,6 eV, et correspond à l’ionisation d’un atome d’hydrogène. Mais pour des éléments plus lourds, l’énergie d’ionisation augmente, par exemple : 522 eV pour l’oxygène 88000 eV pour le plomb

On peut, par exemple, admettre que l’énergie d’ionisation moyenne d’un milieu biologique se situe aux alentours de 32 eV (mélange de carbone, d’oxygène, d’azote et surtout d’hydrogène) et si dans ce milieu hétérogène une énergie de 1 MeV est absorbée, cette interaction s’accompagnera d’environs 30 000 ionisations

Définition de la dose absorbée Dépôt d’énergie dans la matière Dm énergie transmise Et énergie incidente Ei DE = Ei - Et

Dose absorbée D = DE / Dm Dans le système international, l’unité de dose absorbée est le gray (Gy) qui correspond au joule par kilogramme. Souvent on utilise encore une unité ancienne, le rad, tel que : 1Gy = 100 rads

centigray (cGy = rad) ou milligray (mGy) Le gray est une unité de dose qui correspond à une irradiation relativement élevée, rarement rencontrée en milieu professionnel dans le cadre de la radioprotection du personnel (mais fréquente en radiothérapie anticancéreuse). On utilise donc souvent les sous-multiple de gray : centigray (cGy = rad) ou milligray (mGy)

Transfert linéique d’énergie (TLE) Si la dose absorbée rend compte globalement des dépôts d’énergie dans la matière, et du nombre total d’ionisations qu’elle entraîne, elle ne précise pas la topographie de ces ionisations, qui peuvent avoir des effets biologiques très différents, selon qu’elles sont concentrées sur une zone limitée, ou au contraire réparties de manière plus diffuse sur un espace plus large

++-+- --+-++ + - a b- Rayonnement de TLE élevé Rayonnement de TLE faible La notion de TLE est fondamentale pour évaluer le risque d’irradiation par des rayonnements de nature physique différente, même si la dose absorbée est identique

Dose efficace Les effets biologiques des rayonnements ionisants sont variables avec la nature des rayonnements, mais, en outre, ils sont également variables selon les tissus ou organes qui sont touchés par l’irradiation

Pour les rayonnements de nature ou d’énergie différente, on parle, par exemple, d’efficacité biologique relative (EBR) EBR = 1 pour les rayons X ou g EBR > 1 pour d’autres types de radiations (par exemple 20 pour les rayons a)

Tous les organes ne présentent pas le même risque vis à vis de l’irradiation. Certains ont plus sensibles (moelle osseuse, gonades, intestin, poumons, par exemple) et d’autres le sont moins (peau, foie, tissus nerveux).On a donc défini des coefficients de pondération pour tenir compte de ces variations de radiosensibilité

Dose “biologique” pondération selon la nature plus ou moins dangereuse des rayonnements : wr - pondération en fonction de la plus ou moins grande radiosensibilité des organes ou tissus : wt La “dose efficace” s’exprime en sievert (Sv)

Normes de radioprotection Trois catégories de personnes - les travailleurs de catégorie A - les travailleurs de catégorie B - le public

Principes de la radioprotection DMA = dose maximale admissible (milli-sievert) Répartition de l’irradiation au cours du temps Doses « corps entier » et « organes critiques » Enfants et femmes enceintes Circonstances exceptionnelles 1 mSv 20 mSv 300 mSv