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Radioprotection et ingénierie nucléaire
1.1. Radioactivité et exposition, quelques rappels
La radioactivité est liée à la désintégration de noyaux d’atomes, particuliers, appelés
pour cette raison radioactifs. Lors de cette désintégration il y a émission de particules
α ou β qui peut être accompagnée de rayonnements électromagnétiques, rayonnements γ , lorsque les atomes produits retrouvent leur état stable. Ces désintégrations
peuvent s’observer dans la nature, c’est la radioactivité naturelle, ou produites par
l’homme, c’est la radioactivité artificielle. On appelle radionucléide un isotope
radioactif d’un élément qui possède des isotopes stables et radioactifs,
137 Cs par
exemple ; on appelle radioélément un élément dont tous les isotopes sont radioactifs,
l’uranium par exemple.
Qu’elle soit d’origine naturelle ou artificielle, la radioactivité se manifeste de la même
façon, par une ionisation des atomes et molécules touchés, elle se mesure par les mêmes
méthodes et produit les mêmes effets sur l’homme et la matière en général (voir
paragraphe 4). On la définit aujourd’hui en becquerel (Bq) qui correspond à une désintégration par seconde.
Le temps nécessaire pour que la moitié des atomes initialement présents se soient désintégrés s’appelle la période radioactive, par analogie le temps nécessaire pour que la
moitié d’un radionucléide disparaisse du corps humain s’appelle la période biologique.
Si, pour un poids égal, un produit est plus radioactif qu’un autre, on dit que sa radioactivité spécifique est plus grande, elle est inversement proportionnelle à la période
radioactive.
La radioactivité n’est pas la seule source de rayonnements ionisants. En effet, il existe des
dispositifs qui permettent de « générer » des rayonnements ionisants, cas par exemple des
tubes à rayons X utilisés en radiologie, des accélérateurs médicaux en radiothérapie (X, e – )
et des accélérateurs utilisés en recherche (synchrotron, cyclotron).
L’irradiation d’un individu est liée à une exposition externe lorsque la source de rayonnement est à l’extérieur de l’organisme, cette exposition cesse dès que la source de
rayonnement est suffisamment éloignée ou que l’on interpose un écran d’épaisseur suffisante. Elle augmente avec l’activité de la source de rayonnement, sa proximité et la
durée de l’irradiation. À l’inverse, si la source radioactive est à l’intérieur de l’organisme,
l’irradiation est liée à une exposition interne ; elle continue tant que le radionucléide
n’est pas éliminé, même si l’exposition de l’homme à la source de contamination a
cessé. L’exposition qui résulte de l’incorporation de radionucléides dépend donc de
l’activité incorporée, par ingestion, inhalation ou blessure, de la nature du polluant et
du temps que met notre organisme pour l’éliminer. Dans le cas de l’inhalation, l’activité
incorporée (Bq) se déduit de l’activité volumique de l’air inspiré (Bq>m
–3 ) et du débit
respiratoire moyen de l’individu exposé (m
3
>h
–1 ). Dans le cas de l’ingestion, il s’agit
d’estimer les activités massiques (Bq>kg
–1 ) et les quantités moyennes des aliments
consommés (kg>j
–1 ou kg>an
–1 ).
Contrairement à l’exposition externe, tous les types de rayonnement peuvent contribuer à
l’exposition interne, y compris et même plus particulièrement les particules α. En effet, en
cédant brutalement leur énergie immédiatement au voisinage de leur atome émetteur,
elles induisent localement des dégâts cellulaires plus importants.
Radioprotection et ingénierie nucléaire
1.1. Radioactivité et exposition, quelques rappels
La radioactivité est liée à la désintégration de noyaux d’atomes, particuliers, appelés
pour cette raison radioactifs. Lors de cette désintégration il y a émission de particules
α ou β qui peut être accompagnée de rayonnements électromagnétiques, rayonnements γ , lorsque les atomes produits retrouvent leur état stable. Ces désintégrations
peuvent s’observer dans la nature, c’est la radioactivité naturelle, ou produites par
l’homme, c’est la radioactivité artificielle. On appelle radionucléide un isotope
radioactif d’un élément qui possède des isotopes stables et radioactifs,
137 Cs par
exemple ; on appelle radioélément un élément dont tous les isotopes sont radioactifs,
l’uranium par exemple.
Qu’elle soit d’origine naturelle ou artificielle, la radioactivité se manifeste de la même
façon, par une ionisation des atomes et molécules touchés, elle se mesure par les mêmes
méthodes et produit les mêmes effets sur l’homme et la matière en général (voir
paragraphe 4). On la définit aujourd’hui en becquerel (Bq) qui correspond à une désintégration par seconde.
Le temps nécessaire pour que la moitié des atomes initialement présents se soient désintégrés s’appelle la période radioactive, par analogie le temps nécessaire pour que la
moitié d’un radionucléide disparaisse du corps humain s’appelle la période biologique.
Si, pour un poids égal, un produit est plus radioactif qu’un autre, on dit que sa radioactivité spécifique est plus grande, elle est inversement proportionnelle à la période
radioactive.
La radioactivité n’est pas la seule source de rayonnements ionisants. En effet, il existe des
dispositifs qui permettent de « générer » des rayonnements ionisants, cas par exemple des
tubes à rayons X utilisés en radiologie, des accélérateurs médicaux en radiothérapie (X, e – )
et des accélérateurs utilisés en recherche (synchrotron, cyclotron).
L’irradiation d’un individu est liée à une exposition externe lorsque la source de rayonnement est à l’extérieur de l’organisme, cette exposition cesse dès que la source de
rayonnement est suffisamment éloignée ou que l’on interpose un écran d’épaisseur suffisante. Elle augmente avec l’activité de la source de rayonnement, sa proximité et la
durée de l’irradiation. À l’inverse, si la source radioactive est à l’intérieur de l’organisme,
l’irradiation est liée à une exposition interne ; elle continue tant que le radionucléide
n’est pas éliminé, même si l’exposition de l’homme à la source de contamination a
cessé. L’exposition qui résulte de l’incorporation de radionucléides dépend donc de
l’activité incorporée, par ingestion, inhalation ou blessure, de la nature du polluant et
du temps que met notre organisme pour l’éliminer. Dans le cas de l’inhalation, l’activité
incorporée (Bq) se déduit de l’activité volumique de l’air inspiré (Bq>m
–3 ) et du débit
respiratoire moyen de l’individu exposé (m
3
>h
–1 ). Dans le cas de l’ingestion, il s’agit
d’estimer les activités massiques (Bq>kg
–1 ) et les quantités moyennes des aliments
consommés (kg>j
–1 ou kg>an
–1 ).
Contrairement à l’exposition externe, tous les types de rayonnement peuvent contribuer à
l’exposition interne, y compris et même plus particulièrement les particules α. En effet, en
cédant brutalement leur énergie immédiatement au voisinage de leur atome émetteur,
elles induisent localement des dégâts cellulaires plus importants.