Qu’est-ce que la demi-vie efficace – Définition

En général, la demi-vie efficace est le temps mis pour que la quantité d’un radionucléide spécifique dans le corps diminue de moitié de sa valeur initiale à la fois par élimination par des processus biologiques et par désintégration radioactive. Dosimétrie des rayonnements

En général, la demi-vie efficace est le temps mis pour que la quantité d’un radionucléide spécifique dans le corps diminue de moitié de sa valeur initiale à la fois par élimination par des processus biologiques et par désintégration radioactive. Cette variable est largement utilisée en radiothérapie. Une demi-vie efficace de la substance radioactive impliquera une constante de désintégration qui représente la somme des constantes de désintégration biologique et radioactive, comme dans la formule:

En plus de la demi-vie radioactive , la demi-vie effective est déterminée par la demi-vie biologique , qui est le temps nécessaire pour que la quantité d’un élément particulier dans le corps pour diminuer à la moitié de sa valeur initiale en raison de l’ élimination par des processus biologiques seul, lorsque le taux d’élimination est à peu près exponentiel. La demi-vie biologique (t biologique ) peut être définie pour les métabolites, les médicaments et d’autres substances. Il est également très important en radioprotection, lors de l’examen de l’exposition interne.

Si la source de rayonnement est à l’intérieur de notre corps, nous disons que c’est une exposition interne. L’ingestion 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. 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.

Demi-vie efficace de l’iode

Par exemple, la demi-vie biologique de l’iode dans le corps humain est d’environ 80 jours (selon la CIPR). L’iode contenu dans les aliments est absorbé par le corps et concentré de préférence dans la thyroïde où il est nécessaire au fonctionnement de cette glande. Lorsque le 131 I est présent à des niveaux élevés dans l’environnement à cause des retombées radioactives, il peut être absorbé par les aliments contaminés et s’accumuler également dans la thyroïde. 131 I se désintègre avec une demi-vie de 8,02 jours avec des émissions de particules bêta et gamma. En se décomposant, il peut endommager la thyroïde. Le risque principal d’une exposition à des niveaux élevés de 131 I est la survenue accidentelle d’un cancer radiogène de la thyroïde plus tard dans la vie. En conséquence, la demi-vie effective de 131I est d’environ 7,5 jours, ce qui est donné principalement par la demi-vie radioactive. Pour 131 I, la CIPR a calculé que si vous inhalez 1 x 10 6 Bq, vous recevrez une dose thyroïdienne de H T = 400 mSv (et une dose pondérée pour tout le corps de 20 mSv).

Demi-vie efficace du strontium

Sr-90, Ra-226 et Pu-239 sont des radionucléides appelés radionucléides à recherche d’os. Ces radionucléides ont de longues demi-vies biologiques et sont de graves dangers internes. Une fois déposés dans l’os, ils y restent essentiellement inchangés pendant la durée de vie de l’individu. L’action continue des particules alpha émises peut causer des blessures importantes: pendant de nombreuses années, elles déposent toute leur énergie dans un petit volume de tissu, car la portée des particules alpha est très courte.

Demi-vie efficace du tritium

Le tritium est un sous-produit des réacteurs nucléaires . La source la plus importante (en raison des rejets d’eau tritiée) de tritium dans les centrales nucléaires provient de l’acide borique , qui est couramment utilisé comme cale chimique pour compenser un excès de réactivité initiale.

Notez que le tritium émet des particules bêta de faible énergie avec une courte portée dans les tissus corporels et, par conséquent, pose un risque pour la santé en raison de l’exposition interne uniquement après ingestion dans l’eau potable ou la nourriture, ou par inhalation ou absorption par la peau. Le tritium absorbé par l’organisme est uniformément réparti entre tous les tissus mous. Selon la CIPR, une mi-temps efficace de tritium est de 10 jours pour HTO et de 40 jours pour OBT (tritium lié organiquement) formé à partir de HTO dans le corps des adultes. Les deux demi-vies sont données principalement par la demi-vie biologique. Par conséquent, pour un apport de 1 x 10 9 Bq de tritium (HTO), un individu recevra une dose de 20 mSv pour tout le corps (égale à l’apport de 1 x 10 6 Bq de 131 I).

Il a également été démontré que la mi-temps biologique de l’HTO dépend fortement de nombreuses variables et varie d’environ 4 à 18 jours. Pendant les mois les plus chauds, la demi-vie moyenne est inférieure, ce qui est attribué à l’augmentation de l’apport en eau. De plus, boire de plus grandes quantités d’alcool réduira la demi-vie biologique de l’eau dans le corps.

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