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 Le Gray : la mesure de la dose absorbée |
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Le Sievert : l'évaluation du risque biologique |
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Les moyens de mesure du rayonnement à bord des avions |
Deux
mesures sont essentielles en radioprotection
: la mesure de la dose de rayonnement absorbée par le corps
et l’évaluation du risque associé à
cette dose absorbée.
Lorsqu'ils rencontrent de la matière, les rayonnements ionisants entrent en collision avec les atomes qui la constituent. Au cours de ces interactions, ils déposent une partie ou la totalité de leur énergie. La dose absorbée (exprimée en Gray) est définie par le rapport de cette énergie déposée sur la masse de matière. Un Gray correspond à une énergie déposée de un Joule dans un kilogramme de matière.
Afin d’exprimer dans une même unité le risque de survenue des effets stochastiques associés à l'ensemble des situations d'exposition possibles, les physiciens ont développé un indicateur appelé “dose efficace”, dont l’unité de mesure est le sievert (Sv), du nom du physicien suédois qui fut l’un des pionniers de la protection contre les rayonnements ionisants. La dose efficace est calculée à partir de la dose (exprimée en Gy) absorbée par les différents tissus et organes exposés, en appliquant des facteurs de pondération qui tiennent compte du type de rayonnement (alpha, bêta, gamma, X, neutrons), des modalités d’exposition (externe ou interne) et de la sensibilité spécifique des organes ou tissus (cf. tableaux). Par définition, la dose efficace, exprimée en Sv, ne peut être utilisée que pour évaluer le risque d’apparition d’effets stochastiques chez l’homme, et ne peut être employée ni pour les effets aigus ni pour les effets sur la faune et la flore. A noter que deux sous-multiples du sievert sont très fréquemment utilisés : le millisievert ou millième de sievert, noté mSv ; et le microsievert ou millionième de sievert, noté µSv.
Les facteurs de pondération des rayonnements
Les facteurs de pondération des organes et des tissus
Etant donné la nature complexe du rayonnement cosmique due à la variété des particules et à leurs caractéristiques énergétiques, la mesure de la dose n'est pas simple. Généralement, les détecteurs ne répondent correctement que pour une partie de ces particules. Pour obtenir une mesure correcte, il faut utiliser un ensemble de détecteurs ou certains compteurs qui “ voient ” l'ensemble des composantes du rayonnement cosmique. Malheureusement, l'utilisation de tels appareils n'est pas adaptée aux conditions normales des vols commerciaux. Une autre approche consiste à calculer les doses à l'aide de modèles relativement complexes. La mise au point de modèles est difficile car ils doivent décrire les interactions des particules cosmiques et leur contribution à la dose. Cependant, le calcul est très fiable à partir du moment où les modèles sont validés par des données expérimentales issues de la communauté scientifique internationale. Le calcul est en outre beaucoup plus facile à mettre en œuvre. La grande majorité des spécialistes utilisent des modèles quand il s'agit d'évaluer les doses de rayonnement lors des vols aériens. Il existe actuellement différents outils de calcul validés par des mesures effectuées à bord des avions. Le principal problème est que ces modèles ne permettent pas d'évaluer l'effet d'une éruption solaire aléatoire. Pour contourner cette difficulté, l'IRSN intègre a posteriori les valeurs de dose fournies par l'Observatoire de Paris, dans le système S.I.E.V.E.R.T. utilisé en France par les compagnies aériennes.
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