Attention le Sievert (souvent utilisé dans les médias) est une unité de Dose efficace. Alors que le Gray ne reflète que l'aspect purement physique du phénomène le Sievert prend en compte l'effet biologique du rayonnement, la radiosensibilité de l'organe touché. Applications La dose absorbée est un concept fondamental pour la mesure des effets des rayonnements ionisants. Elle est utilisée dans tous les domaines où interviennent ces rayonnements ( rayons X et radioactivité), notamment: Physique nucléaire, industrie nucléaire, contrôle non destructif, électronique durcie Radiothérapie: dans ce domaine la dose est l'unité de la prescription. Par exemple un cancer du sein est généralement traité par une dose de 50 Gy en 25 fractions de 2 Gy. Imagerie médicale: Radiologie, médecine nucléaire, radiopharmacie Radioprotection des travailleurs exposés, de la population et de l'environnement Etude des risques et gestion des accidents liés aux rayonnements ionisants La mesure de la dose absorbée constitue une science en soi, la dosimétrie.
Les références actuelles, pour les rayons X de moyenne énergie en radiothérapie, sont établies au LNHB en termes de kerma dans l'air. La dose absorbée dans l'eau, grandeur d'intérêt pour la radiothérapie, est déduite de ces valeurs par transfert conformément aux protocoles internationaux. Ce travail de thèse a permis d'établir les références en termes de dose absorbée dans l'eau dans les conditions de référence des protocoles en utilisant la méthode de calorimétrie dans l'eau. La calorimétrie est la mesure de la dose absorbée à partir de l'élévation de température. Un « calorimètre eau » a été conçu et réalisé afin d'effectuer des mesures à 2 cm de profondeur: conditions de référence définies par le protocole AIEA TARS-398. Les débits de dose absorbée dans l'eau ainsi déterminés ont été comparés aux valeurs issues de l'application des protocoles fondés sur le kerma dans l'air. Un écart maximum inférieur à 2, 1% a été trouvé par rapport à la calorimétrie. L'incertitude type associée aux valeurs calorimétriques étant inférieure à 0, 8% et celle associée aux valeurs issues des protocoles étant de l'ordre de 3, 0%, les résultats sont compatibles aux incertitudes des méthodes près.
La dosimétrie est un domaine pluri-disciplinaire, où se rencontrent notamment physique nucléaire, physique médicale, radiologie et radiobiologie. La dose absorbée par irradiation externe est mesurée à l'aide d' instruments de mesure dédiés, les dosimètres. En cas de contamination radioactive, la dose ne peut être mesurée: elle est alors estimée en partant de mesures de spectrométrie gamma ( anthroporadiamétrie). La dose absorbée peut également être calculée (plus ou moins précisément) à l'aide d'outils de simulation informatique. En clinique, l'application la plus importante de ces méthodes de calcul est l'optimisation de la distribution de dose délivrée aux patients pour la radiothérapie, par le biais des systèmes de planification des traitements. Relation entre dose absorbée, dose équivalente et dose efficace ( CIPR) La dose absorbée est utilisée directement pour les travaux fondamentaux et pour l'étude des effets déterministes aux fortes irradiations (>1 Gy). Pour l'étude des effets stochastiques des faibles irradiations (<1 Gy) sur les tissus biologiques, on utilise des quantités dérivées qui prennent en compte des facteurs correctifs liés à l' efficacité biologique relative du rayonnement considéré et à la sensibilité relative du tissu exposé, la dose équivalente et la dose efficace, exprimées en sieverts ( Sv).
Les effets que peuvent provoquer les rayonnements ionisants sur la santé dépendent de plusieurs paramètres: la dose d'irradiation, c'est-à-dire la quantité d'énergie transmise par les rayonnements dans l'organe ou le tissu touché; la nature du rayonnement (X, gamma, alpha notamment); les modalités d'exposition (interne - par ingestion notamment - ou externe); l' organe ou le tissu atteint (poumons, peau…). Différents concepts de dose sont utilisés pour comprendre l'impact de multiples rayonnements sur de multiples types de tissus ou d'organes. Tout d'abord, on calcule la dose absorbée (en Gray, Gy). Ensuite, pour prendre en compte l'influence de deux paramètres - le type de tissu ou d'organe touché et le type de rayonnement – on calcule deux doses: la première, appelée dose équivalente (en Sievert, Sv), prend en compte le type de rayonnement. Elle est calculée en multipliant la dose absorbée par un facteur dépendant du type de rayonnement (X, gamma... ); la seconde, appelée dose efficace, prend en compte le type de tissu ou d'organe touché.
Ce matériau peut être soit un simple capuchon d'équilibre électronique, si la mesure est faite dans l'air, soit un fantôme plastique ou d'eau qui est pris comme approximation du corps humain. Dans tous les cas, les ionisations dans la cavité d'air sont essentiellement générées par des électrons qui proviennent du matériau environnant (capuchon ou fantôme). L'utilisation de la chambre d'ionisation en dosimétrie est permise du fait que lorsqu'un électron se ralentit et perd de l'énergie dans l'air, le nombre de charges qu'il produit par unité d'énergie cédée dans l'air est, en bonne approximation, une constante indépendante de l'énergie de l'électron. Ce qui signifie que nous pouvons écrire la relation directe entre la charge générée dans l'air (Q air) et l'énergie perdue par l'électron dans l'air (E air). E air = W e × Q air (2. 4) Et ou W/e est l'énergie moyenne requise pour créer une paire d'ions par charge électronique 2. 3 Réponse d'une chambre d'ionisation Le passage entre la réponse de la chambre d'ionisations à cavité d'air et la dose absorbée n'est pas aussi simple que cela.
Voir aussi [ modifier | modifier le code] Liens internes [ modifier | modifier le code] gray ~ rad ~ röntgen Dose équivalente ~ dose efficace ~ sievert Débit de dose radioactive Radioprotection Rayonnement ionisant Liens externes [ modifier | modifier le code] Draft of the International Commission on Radiological Protection, Basis for Dosimetric Quantities Used in Radiological Protection Robert N. Cherry, Jr., Les rayonnements ionisants, Encyclopédie de Sécurité et de Santé au travail, 3 e édition, chapitre 48, ( ISBN 92-2-209203-1) Références [ modifier | modifier le code]
Pour ce calcul, supposons que toutes les désintégrations passent par ce canal. Déterminer le débit de dose de photons primaires, en gray par heure (Gy. h -1), à la surface extérieure d'un blindage en plomb de 5 cm d'épaisseur. Le débit de dose de photons primaires néglige toutes les particules secondaires. Supposons que la distance effective de la source au point de dose soit de 10 cm. Nous supposerons également que le point de dose est un tissu mou et qu'il peut raisonnablement être simulé par l'eau et nous utilisons le coefficient d'absorption d'énergie de masse pour l'eau. Voir aussi: Atténuation des rayons gamma Voir aussi: Blindage des rayons gamma Solution: Le débit de dose des photons primaires est atténué de façon exponentielle, et le débit de dose des photons primaires, en tenant compte du blindage, est donné par: Comme on peut le voir, nous ne tenons pas compte de l'accumulation de rayonnement secondaire. Si des particules secondaires sont produites ou si le rayonnement primaire change d'énergie ou de direction, l'atténuation effective sera alors beaucoup moins importante.
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