• Activité
L’activité d’une substance radioactive est le nombre de désintégrations par seconde.
Elle se mesure en becquerel (Bq).
• Dose absorbée
Lorsque le rayonnement est absorbé par un obstacle (un tissu organique par exemple), une quantité d’énergie est transférée, qui dépend de l’énergie de la particule radioactive émise et de l’intensité du rayonnement (nombre de particules émises par unité de temps). La dose absorbée, mesurée en gray, traduit l’énergie déposée par le rayonnement dans l’unité de matière cible (joule/kg).
• Dose équivalente
Les dégâts sur un tissu organique donné ne dépendent pas seulement de l’énergie déposée dans ce tissu par le rayonnement, mais également de la nature du rayonnement. On comprend aisément que les dégâts seront plus importants, à énergie égale, pour un rayonnement alpha que pour un rayonnement gamma car l’énergie absorbée sera plus concentrée dans le tissu atteint.
On définit la dose équivalente pour caractériser la nocivité potentielle du rayonnement. Mesurée en sievert, elle est égale au produit de la dose absorbée par le facteur de pondération du rayonnement Wr:
Dose équivalente = Wr . dose absorbée
• Dose efficace
En outre, une même dose équivalente ne donne pas le même effet sur 2 tissus irradiés différents. Ainsi, sur une population identiquement irradiée de façon homogène (irradiation » corps entier « ), certains cancers seront plus fréquents que d’autres. On définit le facteur de pondération tissulaire Wt pour tenir compte de la sensibilité différente de chaque tissu ou organe à l’irradiation.
La dose finalement obtenue, appelée dose efficace, est donc une grandeur doublement pondérée par le facteur de pondération du rayonnement et le facteur de pondération tissulaire. Elle est mesurée en sievert et peut s’exprimer de la façon suivante:
Dose efficace = Wr . Wt . dose absorbée
En d’autres termes, les dégâts occasionnés par un rayonnement sur un organe dépendent de l’énergie déposée par le rayonnement dans l’organe, de la nature de ce rayonnement et de la sensibilité de l’organe au rayonnement.
• Dose engagée
La radioactivité provoque sur les tissus organiques des effets, soit directement par irradiation externe, soit indirectement par contamination interne, si l’émetteur radioactif est inhalé ou ingéré. Il y a alors dans ce cas irradiation interne.
En cas d’irradiation externe, les alphas sont arrêtés par la peau, les bêtas ne pénètrent que l’épiderme et le derme, les gammas traversent le corps entier.
Pour les fortes doses, plus la dose et la durée d’exposition sont importantes et plus les lésions seront significatives:
Les éléments inhalés ou ingérés sont actifs s’ils se fixent sur des organes particuliers et ne peuvent, par conséquent, être évacués rapidement. Il y a irradiation interne.
Si l’irradiation externe s’arrête lorsque la personne irradiée n’est plus exposée, l’irradiation interne, en revanche, continue tant que le radioélément n’est pas éliminé par l’organisme. Dans ces conditions, on calcule une dose engagée, qui tient compte du temps de séjour du radioélément dans l’organisme. Il lui correspond une période effective qui tient compte de l’effet de désintégration naturelle et de l’effet d’élimination biologique.
Plus précisément, la fixation sur un organe d’un radioélément inhalé ou ingéré suit une loi exponentielle décroissante avec une demi-vie ou période biologique.
En conséquence, l’activité de ce radioélément dans l’organisme suit donc une loi exponentielle décroissante dont la demi-vie, ou période effective (Te), est liée aux périodes radioactive (Tr) et biologique (Tb) du radioélément par la relation
1/Te = 1/Tr + 1/Tb
Les émetteurs alpha, à densité d’ionisation élevée, sont les radioéléments les plus toxiques lorsqu’ils se fixent dans le corps humain, alors qu’étant arrêtés par l’épiderme, ils ne présentent pas de danger en irradiation externe.