En radioprotection, la dose engagée est une quantité de dose qui mesure le risque sanitaire stochastique dû à un apport de matières radioactives dans le corps humain. La dose engagée porte le symbole E (t) , où t est le temps d’intégration en années suivant la prise. L’unité SI de E ( t ) est le sievert (Sv) ou rem (homme équivalent roentgen) est encore couramment utilisé ( 1 Sv = 100 rem ). L’unité de sievert a été nommée d’après le scientifique suédois Rolf Sievert, qui a effectué une grande partie des premiers travaux sur la dosimétrie en radiothérapie.
La dose engagée permet de déterminer les conséquences biologiques de l’irradiation causée par des matières radioactives, c’est-à-dire à l’intérieur de notre corps. Une dose engagée de 1 Sv provenant d’une source interne représente le même risque effectif que la même quantité de dose efficace de 1 Sv appliquée uniformément à l’ensemble du corps à partir d’une source externe.
Par exemple, supposons un apport de tritium radioactif . Pour le tritium, l’apport limite annuel (ALI) est de 1 x 10 9 Bq. Si vous absorbez 1 x 10 9 Bq de tritium, vous recevrez une dose pour tout le corps de 20 mSv. Notez que la demi-vie biologique est d’ environ 10 jours, tandis que la demi-vie radioactive est d’environ 12 ans. Au lieu d’années, il faut quelques mois pour que le tritium soit assez bien éliminé. La dose efficace engagée , E (t), est donc de 20 mSv. Cela ne dépend pas si une personne entreprend cette activité en peu de temps ou en longtemps. Dans tous les cas, cette personne reçoit la même dose pour tout le corps de 20 mSv.
La CIPR définit deux quantités de dose pour la dose individuelle engagée.
Dose efficace engagée
Selon la CIPR, la dose efficace engagée, E (t) est définie comme:
«La somme des produits des doses équivalentes d’organes ou de tissus engagés et des facteurs de pondération tissulaire appropriés (w T ), où t est le temps d’intégration en années suivant la prise. La période d’engagement est censée être de 50 ans pour les adultes et de 70 ans pour les enfants. »
Dose équivalente engagée
Selon la CIPR, la dose équivalente engagée, H T (t) est définie comme:
« L’intégrale de temps du débit de dose équivalent dans un tissu ou un organe particulier qui sera reçue par un individu après l’apport de matières radioactives dans le corps par une personne de référence, où t est le temps d’intégration en années. »
Référence spéciale: CIPR, 2007. Les recommandations de 2007 de la Commission internationale de protection radiologique. Publication 103 de la CIPR. Ann. ICRP 37 (2-4).
Prise de dose interne
Si la source de rayonnement est à l’intérieur de notre corps, nous disons que c’est une exposition interne. L’apport de matières radioactives peut se produire par diverses voies telles que l’ingestion de contamination radioactive dans les aliments ou les liquides, l’inhalation de gaz radioactifs ou la peau intacte ou blessée. La plupart des radionucléides vous donneront beaucoup plus de dose de rayonnement s’ils peuvent en quelque sorte pénétrer dans votre corps, qu’ils ne le feraient s’ils restaient à l’extérieur.
Mais lorsqu’un composé radioactif pénètre dans le corps, l’activité diminue avec le temps, en raison à la fois de la décroissance radioactive et de la clairance biologique . La diminution varie d’un composé radioactif à l’autre. A cet effet, la demi-vie biologique est définie en radioprotection.
La demi-vie biologique est le temps mis pour que la quantité d’un élément particulier dans le corps diminue jusqu’à la moitié de sa valeur initiale en raison de l’élimination par les seuls processus biologiques, lorsque le taux d’élimination est à peu près exponentiel. La demi-vie biologique dépend de la vitesse à laquelle le corps utilise normalement un composé particulier d’un élément. Les isotopes radioactifs qui ont été ingérés ou absorbés par d’autres voies seront progressivement éliminés du corps par les intestins, les reins, la respiration et la transpiration. Cela signifie qu’une substance radioactive peut être expulsée avant d’avoir pu se décomposer.
En conséquence, la demi-vie biologique influence de manière significative la demi-vie efficace et la dose globale de contamination interne. Si un composé radioactif à demi-vie radioactive (t 1/2 ) est éliminé du corps avec une demi-vie biologique t b , la demi-vie effective (t e ) est donnée par l’expression:
Comme on peut le voir, les mécanismes biologiques diminuent toujours la dose globale de contamination interne. De plus, si t 1/2 est grand par rapport à t b , la demi-vie effective est approximativement la même que t b .
Par exemple, le tritium a une demi-vie biologique d’environ 10 jours, tandis que la demi-vie radioactive est d’environ 12 ans. En revanche, les radionucléides à demi-vie radioactive très courte ont également une demi-vie efficace très courte. Ces radionucléides délivreront, à toutes fins pratiques, la dose totale de rayonnement dans les premiers jours ou semaines suivant la prise.
Pour le tritium, l’apport limite annuel (ALI) est de 1 x 10 9 Bq. Si vous absorbez 1 x 10 9 Bq de tritium, vous recevrez une dose de 20 mSv pour tout le corps. La dose efficace engagée , E (t), est donc de 20 mSv. Cela ne dépend pas si une personne entreprend cette quantité d’activité dans un court laps de temps ou dans une longue période. Dans tous les cas, cette personne reçoit la même dose pour tout le corps de 20 mSv.
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