Dose équivalente (H) : Produit de la dose absorbée (D) par un facteur de qualité (Q) tenant compte du type de rayonnement.
- Rayons X, γ : Q = 1
- Rayons β : Q = 1
- Rayons α : Q = 20
- Neutrons : Q = 5-20 selon l'énergie
Soit D = 0.02 Gy reçue sous rayonnements γ
H = D × Q = 0.02 × 1 = 0.02 Sv = 20 mSv
Limite annuelle = 20 mSv pour le personnel exposé
Cette dose représente 100% de la limite annuelle admissible
Surveillance renforcée nécessaire pour cette personne
La dose équivalente est de 20 mSv, soit la limite annuelle pour le personnel exposé
• Unités : 1 Sv = 1 J/kg, 1 Gy = 1 J/kg, mais H ≠ D
• Facteur Q : Tient compte de la nocivité relative des rayonnements
• Limites : 20 mSv/an pour le personnel exposé, 1 mSv/an pour le public
Protection radiologique : Ensemble de mesures pour limiter l'exposition aux rayonnements ionisants.
- Rayons α : Arrêtés par la peau ou une feuille de papier
- Rayons β : Nécessitent une protection légère (aluminium)
- Rayons γ : Nécessitent des matériaux denses (plomb, béton)
- Neutrons : Modérateurs (eau, paraffine) + captureurs (cadmium)
Le type de rayonnement détermine le choix du matériau de blindage
Utiliser la loi d'atténuation I = I₀·e^(-μx) où μ est le coefficient d'atténuation
Pour les rayons γ, utiliser des matériaux avec un numéro atomique élevé (Z)
Calculer l'épaisseur pour atteindre un facteur de réduction donné
Installer le blindage avec des joints étanches et des contrôles de qualité
Le blindage doit être adapté au type de rayonnement émis par la source radioactive
• Épaisseur : Plus le rayonnement est énergétique, plus le blindage doit être épais
• Matériau : Densité et numéro atomique influencent l'efficacité du blindage
• Multi-couches : Parfois nécessaire pour des rayonnements complexes
Décroissance radioactive : Diminution de l'activité d'une source radioactive dans le temps.
Soit une source de Co-60 avec T₁/₂ = 5.3 ans
λ = ln(2)/5.3 = 0.131 an⁻¹
Si A₀ = 1000 GBq, après 10 ans : A(10) = 1000 × e^(-0.131×10) = 270 GBq
Moins d'activité signifie moindre exposition possible
Si la dose autorisée est de 1 mSv, le temps de manipulation peut être plus long
Plusieurs années après la mise hors service, les interventions deviennent plus sûres
La décroissance radioactive permet de réduire progressivement les risques d'exposition
• Temps de demi-vie : Plus la demi-vie est courte, plus la décroissance est rapide
• Sécurité différée : Certaines interventions peuvent être planifiées après décroissance
• Stockage : Les déchets radioactifs doivent être stockés jusqu'à décroissance suffisante
Dosimétrie personnelle : Surveillance individuelle de l'exposition aux rayonnements ionisants.
Chaque personne exposée porte un dosimètre individuel (badge, thermoluminescent)
Lecture mensuelle ou trimestrielle des doses cumulées
Identification des postes à risque ou des pratiques à améliorer
Modification des pratiques si les doses approchent les limites
Conservation des données pour la surveillance à long terme
La dosimétrie personnelle permet de surveiller l'exposition individuelle et de garantir la sécurité
• Limites : 20 mSv/an pour le personnel, 1 mSv/an pour le public
• Principe ALARA : Maintenir les doses aussi basses que raisonnablement possible
• Responsabilité : Employeur responsable de la surveillance
Confinement : Ensemble de mesures pour empêcher la dispersion de substances radioactives.
Matériaux résistants (acier, verre) pour contenir la substance radioactive
Enceinte de confinement (salle étanche, cuve de réacteur)
Filtres HEPA pour piéger les particules radioactives dans l'air
Détecteurs de contamination et alarmes automatiques
Plans de réponse en cas de fuite ou d'accident
Le confinement multi-barrières empêche la dispersion des substances radioactives dans l'environnement
• Barrières multiples : Redondance pour sécurité maximale
• Étanchéité : Tests réguliers de la performance des enceintes
• Accessibilité limitée : Zones contrôlées avec accès restreint
Protocoles de sécurité : Procédures écrites pour manipuler les sources radioactives en toute sécurité.
Analyse des risques associés aux sources radioactives manipulées
Formation spécifique aux risques radiologiques et aux procédures de sécurité
Blouses, gants, lunettes de protection, dosimètres individuels
Utilisation de longues pinces, minimum de temps de manipulation
Vérification de contamination et procédures de nettoyage spécifiques
Les protocoles de sécurité en laboratoire réduisent les risques d'exposition aux rayonnements
• Préparation : Protocoles écrits et accessibles à tous
• Matériel spécifique : Équipement de protection adapté
• Surveillance : Vérifications régulières de conformité
Exposition naturelle : Dose reçue de sources naturelles (rayons cosmiques, radon, etc.).
Rayons cosmiques (0.4 mSv/an), rayonnements terrestres (0.5 mSv/an), radon (1.2 mSv/an)
Médicales (2 mSv/an), industrielles (0.1 mSv/an), militaires (négligeable)
Exposition naturelle représente 80% de la dose totale moyenne
Fortes variations selon la géologie locale (notamment le radon)
Les limites réglementaires concernent l'exposition artificielle additionnelle
L'exposition naturelle représente la majorité de la dose reçue par la population
• Contexte : Les limites réglementaires s'appliquent à l'exposition artificielle
• Radon : Principal contributeur à l'exposition naturelle
• Prudence : Évaluer les risques locaux spécifiques
Effets biologiques : Conséquences des rayonnements ionisants sur les organismes vivants.
Ionisation directe des molécules biologiques (ADN, protéines)
Création de radicaux libres par ionisation de l'eau
Somatiques (affectent l'individu) et génétiques (transmis à la descendance)
Apparaissent au-dessus d'un seuil de dose (brûlures, syndrome d'irradiation aiguë)
Probabilistes, sans seuil (cancer, effets héréditaires)
Les rayonnements ionisants causent des effets biologiques pouvant être somatiques ou génétiques
• Seuil : Effets déterministes au-dessus d'un certain seuil de dose
• Probabilité : Effets stochastiques proportionnels à la dose
• Sensibilité : Les cellules en division sont plus sensibles
Zones de radioprotection : Classification réglementaire des espaces selon le niveau de rayonnement.
Débit de dose < 2.5 μSv/h, accès libre avec précautions
Débit de dose entre 2.5 et 25 μSv/h, accès restreint
Débit de dose entre 25 μSv/h et 10 mSv/h, accès limité
Débit de dose > 10 mSv/h, accès strictement interdit
Chaque zone a des couleurs, pictogrammes et obligations spécifiques
La classification des zones permet de maîtriser l'exposition au rayonnement
• Accès : Restriction progressive selon le niveau de risque
• Équipement : Obligation de porter des équipements spécifiques
• Surveillance : Contrôles réguliers de la classification
Déchets radioactifs : Matériaux contaminés ou activés par les rayonnements.
TRVA (très faible activité), TVB (faible activité), MVB (moyenne activité), HA (haute activité)
Emballage dans des conteneurs adaptés selon la nature des déchets
Attendre la décroissance radioactive pour certains types de déchets
Enfouissement géologique profond pour les déchets à longue durée
Contrôles à long terme pour garantir la sécurité
La gestion des déchets radioactifs assure la protection de l'homme et de l'environnement
• Hiérarchie : Traiter les déchets selon leur niveau d'activité
• Principe : Responsabilité de l'État pour les déchets les plus dangereux
• Sécurité : Protection à long terme des générations futures
