12/12/2012

Radioactivité, maîtrise individuelle stratégique de la dose reçue


Synopsis
Cet article explique comment mesurer, interpréter une dose reçue de radioactivité. Et comment élaborer une stratégie de dose acceptée, en situation critique.


Avertissement
Les seuils d'innocuité n'engagent que ceux qui y croient.
Et il vous appartient de vérifier les éléments d'information à partir de sources fiables.

Différence entre anomalie et danger
Il faut bien différencier ce qui représente une anomalie (mesure supérieure au bruit de fond habituel, qui mérite réflexion), et un danger (niveau à partir duquel un risque existe). C'est le seuil de danger qui sera considéré pour la suite.

Différence entre "débit de dose" et "dose cumulée"
Par exemple si l'appareil affiche un débit de dose de 1 mSv/h, c'est à dire "un mili-sievert par heure", au bout d'une heure d'exposition la dose cumulée est donc de 1 mSv, c'est à dire "un mili-sievert". Au bout de 3 heures, la dose cumulée est de 3 mSv.
Dose cumulée (en mSv) = débit affiché sur l'appareil (en mSv/h) x temps d'exposition
Dans l'exemple ci-dessus, pour atteindre un seuil de risque de 100 mSv, il faudrait donc 100 heures d'exposition.
Cette dose cumulée, représente l'effet statistique de la radioactivité absorbée sur le corps entier d'un adulte. L'effet réel dépend beaucoup de l'age de la personne, des organes affectés, de la réponse biologique individuelle, de l'état de santé, l'alimentation (carences), et bien sûr des radionucléides concernés. Cette valeur est surtout utile pour fixer des normes et des seuils légaux à l'échelle d'une population, et à l'échelle individuelle permet de faire des raccourcis d'interprétation (avec les avantages et les inconvénients que cela comporte).

Dose cumulée, valable sur quelle échelle de temps?
Quand on parle de dose cumulée, les questions qui reviennent souvent sont : sur quelle échelle de temps cette dose est elle valable? S'agit-il d'une dose qu'on peut renouveler tous les ans? Tous les jours?
Il faut différentier le court terme (de quelques heures à quelques jour) du long terme (une année, une vie entière). Et il est nécessaire de prendre en compte les deux.

Sur le long terme:
the ICRP recommends a limit on effective and committed effective dose of 1 mSv for any combination of external and internal doses, respectively, received or committed in one year, excluding natural background radiation and medical or therapeutic exposures. At a rate of exposure of 1 mSv/year over a lifetime (70 years), the total lifetime risk for all fatal and weighted non-fatal cancers and hereditary defects is 6 × 10-3.

(source)


En résumé, pour limiter les risques de cancer, il est recommandé de ne pas dépasser 1 mSv par an (en plus de la radioactivité naturelle et des traitements médicaux) en moyenne sur une vie. Cette limite annuelle sur le long terme concerne donc l'exposition, et la consommation alimentaire, de la vie courante.

Sur le court terme, donc concernant des accidents ponctuels, l'augmentation des risques de cancers est médicalement observée à partir de
100 mSv. Bien entendu, à des fins de radioprotection, et à cause des approximations, il vaut mieux considérer une valeur bien inférieure.
Cette limite a court terme dépasse la limite à long terme à l'échelle d'une vie, mais la dose subie à court terme ne fait pas nécessairement effet tout une vie (à dire avec réserves et précaution).
Au bout de combien de temps cette dose de court terme est-elle "remise à zéro" ?
Cela dépend à la fois de la durée de vie des radionucléides absorbés (par exemple l'iode 131: demi-vie environ 8 jours), de leur durée de rétentions dans le corps (par exemple le césium 137: retenu environ 100 jours), et du temps de renouvellement des cellules affectées, si cela est encore possible.

Quoi qu'il en soit, pour une dose de court terme, le cumul se fait au moins d'un jour sur l'autre, et si on absorbe 80 mSv au cours d'une journée et 20 mSv le lendemain, le dose cumulée est bien 100 mSv. (Ceci concerne notamment les radionucléides des catastrophes majeures à l'échelle globale.)


Quelle valeur affichée représente-t-elle un seuil de risque?

Cela dépend de :
- la dose limite qu'on se fixe
- la dose déjà cumulée
- le temps d'exposition

Cas pratique fictif n°1 (bug-in)
:
Suite à un incident majeur international, je ne veux pas dépasser la dose cumulée de 50 mSv sur la durée de l'incident. Je considère que la dose de court terme aura eu le temps de se "remettre à zéro" d'ici la prochaine catastrophe (c'est très spéculatif!).
J'anticipe une première baisse de la radioactivité après 10 jours (fin d'activité significative de l'iode radioactif), et une fin de l'événement après un total de 30 jours (baisse de la radioactivité ambiante à un niveau bas, mesures sanitaires prises, concernant la contamination occasionnée par les retombées).
Voici la stratégie adoptée:
Jour 1 à 10: dose max acceptée = 3 mSv par jour
Jour 11 à 30: dose max acceptée = 1 mSv par jour
Total: 50 mSv
Il faut:
- adapter le temps d'exposition en fonction de la dose fixée (exemple: dose journalière prévue: 3 mSv, radioactivité ambiante: 1 mSv/h, donc temps d'exposition max: 3 heure)
- réadapter sa stratégie fonction de la dose réellement absorbée
- tenir un compte de la dose totale cumulée jour après jour

Cas pratique fictif n°2 (bug-out)
:
Suite à un incident nucléaire majeur, l'endroit ou je me trouve est très fortement exposé à la radioactivité. Je considère qu'il me faut 3 jours pour quitter les lieux. Je ne souhaite pas dépasser une dose cumulée de 60 mSv.
Dose max acceptée = 20 mSv par jour.
J'essaierai de limiter mon exposition en fonction. Par exemple, si la radioactivité ambiante est de 2 mSv/h, je progresserai 10 heures par jour vers mon point de repli, j'essaierai de m'abriter le reste du temps (a supposer que 18h soient suffisantes pour sortir de la zone contaminée).

Alimentation, avertissement

Attention, ces stratégies ne sont adaptées qu'à la radioactivité ambiante. Pour ce qui concerne l'alimentation, l'unité Sievert n'est plus adaptée, et il faut effectuer l'interprétation de l'effet au niveau physique (radiologique) et médical de l'alimentation consommée. On peut se référer à des seuils officiellement admis en Becquerels, mais il faudra de toute façon maitriser le protocole de mesure de la radioactivité des aliments.

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