Le sievert : unité de doses pour le vivant
L’énergie déposée dans un organisme vivant produit des effets très différents suivant le type de rayonnement et suivant le type de tissu ou d’organe touché. Certains sont plus « fragiles » que d’autres. Il est nécessaire d’appliquer des facteurs correctifs aux doses d’énergie absorbée pour en tenir compte. Ces doses adaptées au vivant s’expriment en sieverts (Sv). C’est le cas de la dose efficace pour le corps entier.
Nocivité radioactive des rayonnements
L’évaluation de la dose biologique prend en compte la nocivité d’un rayonnement donné à travers une « pondération radiologique. Il existe une hiérarchie dans cette nocivité. Absorbés ou inhalés, les neutrons ou les particules alpha sont beaucoup plus dangereux que les électrons et photons gamma. Cette « pondération radiologique » intervient dans le calcul des doses biologiques.
© IN2P3
La dose biologique se calcule pour un organe ou un tissu à partir du dépôt d’énergie (exprimée en Gray ou Gy) absorbé par cet organe ou tissu. Ce dépôt est multipliée par un facteur de « pondération radiologique ». On obtient ainsi une dose équivalente à l’organe tenant compte de la nocivité du rayonnement.
Les facteurs de pondération tissulaire sont définis de telle sorte que, pour une irradiation uniforme par les rayonnements les moins ionisants (gamma, électrons), la dose biologique exprimée en Sievert est égale au dépôt d’énergie exprimé en Gray.
Sensibilité des tissus aux radiations
L’évaluation des doses biologiques prend en compte la sensibilité des tissus et organes touchés par l’intermédiaire d’un facteur de « pondération tissulaire ». C’est ainsi que les organes de reproduction sont estimés 20 fois plus sensibles que la peau. Ce coefficient permet d’évaluer la toxicité d’une exposition en convertissant les dépôts d’énergie dans les différentes parties du corps mesurés en grays en une dose efficace (exprimée en sievert) relative au corps entier.
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Ce mode de calcul complexe est parfois remplacé par un calcul simplifié. Pour évaluer la dose consécutive à l’ingestion ou à l’inhalation d’une certaine quantité de radioélément, on multiplie l’activité du radioélément absorbé par un facteur de dose. Ce facteur, qui convertit les becquerels en Sieverts, tient compte de la radiotoxicité de l’élément absorbé et de son trajet dans l’organisme à l’aide de modèles biologiques.
Les doses reçues peuvent avoir des effets cumulatifs si elles sont rapprochées. L’organisme arrive à réparer certains dégâts dus à une exposition quand les doses sont faibles et espacées. D’où une incertitude quant aux effets.
Dans le cas d’un acte médical ou d’une exposition accidentelle par exemple les doses sont évaluées sur des courtes périodes. Dans le cas d’ expositions chroniques comme la radioactivité naturelle elles sont généralement cumulées sur un an.
Actuellement la dose légale admise pour la population est de 1 millisievert/an en France et de 4 mSv/an aux USA. Les limites recommandées d’exposition sont à la baisse. En 1992 celles-ci étaient de 15 mSv par an dans un grand laboratoire européen comme le CERN, de 15 mSv en Grande-Bretagne, de 50 mSv aux États-Unis, à comparer aux 4 mSv/an actuels.
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