Doses de rayonnement

Qu'est-ce qu'une dose de rayonnement?

Dose attribuable au rayonnement de fond

Dose attribuable aux sources artificielles de rayonnement

Exemples de doses de rayonnement

Comment les limites de dose sont-elles fixées?

Qu'est-ce qu'une dose de rayonnement?

Lorsque le rayonnement ionisant pénètre dans le corps humain ou dans la matière, il leur communique de l'énergie. L'énergie absorbée par suite de l'exposition au rayonnement porte le nom de dose. Pour les besoins de la radioprotection, différentes grandeurs de dose ont été définies : dose absorbée, dose équivalente et dose efficace.

Grandeurs de dose

Grandeurs de dose

Grandeurs de dose: Dose absorbée, l'énergie déposée dans un kilogramme d'une substance par rayonnement. Dose équivalente, la dose absorbée pondérée pour le degré de l'effet de différents rayonnements (rayonnement facteur de pondération wr). La dose efficace, dose équivalente pondérée par la sensibilité de l'effet de différents tissus (pondération de facteur tissulaire pds).

Dose absorbée

La dose absorbée correspond à la quantité d'énergie moyenne déposée dans la matière (p. ex. un tissu humain). L'unité de dose absorbée est le Gray (Gy). Un Gray correspond à une énergie déposée d'un joule dans un kilogramme de matière.

Dose équivalente

Lorsque le rayonnement est absorbé par une matière vivante, on peut parfois observer un effet biologique. Tous les rayonnements ne produisent pas le même effet biologique pour une même dose absorbée : à dose absorbée égale, certains sont plus néfastes que d'autres. L'effet dépend du type de rayonnement (alpha, bêta, gamma, etc.) et du tissu ou de l'organe touché. Ainsi, 1 Gy de rayonnement alpha est plus nocif pour les tissus humains que 1 Gy de rayonnement bêta.

Pour exprimer cet effet, on utilise alors un facteur de pondération radiologique (wR) pour mettre en équivalence les différents types de rayonnement et leur efficacité biologique respective. Cette grandeur absorbée pondérée porte le nom de dose équivalente et elle est exprimée en sievert (Sv). Autrement dit, 1 Sv de rayonnement alpha possède les mêmes effets biologiques que 1 Sv de rayonnement bêta.

Puisque les doses auxquelles sont exposés les travailleurs et le public sont très faibles, la plupart des rapports et des mesures utilisent des multiples du sievert, le millisievert (mSv) et le microsievert (μSv), qui correspondent respectivement à un millième et un millionième de sievert. Ces multiples du sievert sont plus pratiques à utiliser pour les mesures effectuées sur les lieux de travail et dans les lieux publics.

Pour obtenir la dose équivalente, la dose absorbée est multipliée par un facteur de pondération radiologique spécifique (wR). La dose équivalente permet d'obtenir une unité qui rend compte du degré de nocivité de différents types de rayonnement.

Haut de la page

Dose efficace

Sensibilité des tissues et organes

Sensibilité des tissues et organes

Sensibilité des tissus / organes. Pondération tissulaire facteur poids. Gonades, 0,2. La moelle osseuse, 0,12. Colon, 0,12. Poumon, 0,12. Estomac, 0,12. La vessie, 0,05. sein, 0,05. Foie, 0,05. Œsophage, 0,05. De la thyroïde, de 0,05. Peau, 0,01. Surface de l'os, 0,01.

Les différents tissus et organes présentent une sensibilité différente au rayonnement. Par exemple, la moelle osseuse est beaucoup plus radiosensible que les tissus musculaires ou nerveux. Pour obtenir une indication de l'effet de l'exposition sur la santé générale, la dose équivalente peut être multipliée par un facteur lié au risque pour un tissu ou organe particulier. Cette multiplication donne la dose efficace absorbée par le corps. L'unité utilisée pour exprimer la dose efficace est également le sievert.

Source: Règlement sur la radioprotection, CCSN

À titre d'exemple, si l'estomac et la vessie d'un sujet sont exposés séparément au rayonnement et que les doses équivalentes aux tissus soient respectivement de 100 et 70 mSv, la dose efficace sera calculée comme suit : (100 mSv x 0,12) + (70 mSv x 0,05) = 15,5 mSv. Le risque d'effets nocifs liés à l'exposition au rayonnement équivaut à 15,5 mSv reçus de façon homogène par le corps entier.

Haut de la page

Doses attribuables au rayonnement de fond

Le rayonnement a toujours été présent autour de nous. En fait, nous sommes entourés d'un bain de rayonnement ionisant, provenant à la fois de l'espace (rayonnement cosmique), de la Terre (rayonnement tellurique) et même de notre propre corps. Les doses attribuables aux sources de rayonnement naturelles varient selon l'emplacement géographique et les habitudes de vie.

Dose attribuable au rayonnement cosmique

Les régions de haute altitude reçoivent plus de rayonnement cosmique. Selon une étude récente de Santé Canada, la dose efficace annuelle provenant du rayonnement cosmique reçue par les habitants de Vancouver, en Colombie-Britannique, qui est située au niveau de la mer, est de l'ordre de 0,30 mSv. Par contre, une personne qui vivrait au sommet du mont Lorne, au Yukon, à une altitude de 2 000 m, recevrait une dose annuelle d'environ 0,84 mSv. Les voyages aériens augmentent également l'exposition au rayonnement cosmique de 0,01 mSv par Canadien par an.

Dose attribuable au rayonnement terrestre

L'exposition naturelle provient également du rayonnement tellurique émis par les roches. Ainsi, les régions dont les sols sont riches en uranium reçoivent plus de rayonnement émis par les sols. La dose efficace moyenne de rayonnement émis par les sols (et les matériaux de construction provenant de ces sols) est de l'ordre de 0,5 mSv par an. Toutefois, cette dose varie selon l'emplacement géographique et la géologie, et peut atteindre 260 mSv dans le Nord de l'Iran ou 90 mSv au Nigéria. Au Canada, la dose annuelle la plus élevée serait, selon les estimations, de l'ordre de 2,3 mSv et concerne les Territoires du Nord-Ouest.

Dose par inhalation

La croûte terrestre contribue également aux niveaux d'exposition auxquels nous sommes soumis. Le radon, provenant de la terre et du sous-sol, est présent dans l'air que nous respirons. Il existe quatre produits de désintégration (ou de filiation) du radon dont la période radioactive est très courte et qui peuvent irradier les poumons en cas d'inhalation. Le radon se disperse naturellement lorsqu'il pénètre dans l'atmosphère depuis les sols. La concentration de radon dans l'air extérieur est faible. Toutefois, lorsque le radon pénètre dans les habitations (par le sous-sol depuis la terre), sa concentration tend à augmenter et à s'accumuler. Les personnes qui vivent dans des maisons ou bâtiments dont les sous-sols sont bien hermétiques et où la circulation d'air est adéquate sont généralement moins affectées par le radon. Au niveau mondial, la dose efficace annuelle moyenne de rayonnement provenant du radon est de l'ordre de 1,2 mSv.

Dose par ingestion

Enfin, il existe plusieurs sources de rayonnement naturelles qui pénètrent dans nos organismes, que ce soit par les aliments que nous ingérons, l'air que nous respirons et l'eau que nous buvons. Le potassium 40 est la principale source d'irradiation interne (exception faite des produits de filiation du radon). La dose efficace moyenne provenant de ces sources est de 0,3 mSv par an.

Haut de la page

Sources et dose efficace moyenne de rayonnement naturel dans certaines villes canadiennes
Ville canadienne Total (mSv/a) Rayonnement cosmique (mSv/a) Rayonnement naturel de sources terrestres (mSv/a) Dose annuelle par inhalation (mSv/a) Radionucléides dans le corps (mSv/a)
CANADA 1,8 0,3 0,2 0,9 0,3
Whitehorse 1,9 0,5 0,2 0,9 0,3
Yellowknife 3,1 0,4 1,4 0,9 0,3
Victoria 1,8 0,5 0,1 0,9 0,3
Vancouver 1,3 0,5 0,1 0,4 0,3
Edmonton 2,4 0,5 0,3 1,3 0,3
Regina 3,5 0,4 0,3 2,4 0,3
Winnipeg 4,1 0,4 0,2 3,2 0,3
Toronto 1,6 0,4 0,2 0,8 0,3
Ottawa 1,8 0,4 0,2 0,9 0,3
Iqualuit 1,9 0,5 0,2 0,9 0,3
Québec 1,6 0,4 0,2 0,7 0,3
Montréal 1,6 0,4 0,3 0,7 0,3
Fredericton 1,8 0,3 0,3 0,9 0,3
Halifax 2,5 0,3 0,3 1,5 0,3
Charlottetown 1,8 0,3 0,2 0,9 0,3
St-John's 1,6 0,4 0,2 0,7 0,3

Sources : Gratsky et coll. 2004, UNSCEAR 2008, Commission géologique du Canada

Dose provenant du rayonnement naturel au niveau mondial

Au niveau mondial, la dose efficace moyenne totale provenant du rayonnement naturel est de l'ordre de 2,4 mSv par an. Toutefois, cette dose peut varier considérablement d'une région à l'autre. La figure suivante illustre comment les villes canadiennes et la dose moyenne canadienne se comparent au reste du monde.

Dose efficace annuelle moyenne de sources naturelles

Dose efficace annuelle moyenne de sources naturelles

Dose efficace annuelle moyenne à partir de sources naturelles. Kerala côte, l'Inde, 12,50 mSv. Yanjiang, Chine, 6,30 mSv. Moyenne américaine, 3 mSv. Halifax, 2,50 mSv. Moyenne mondiale, 2,40 mSv. Edmonton, 2,40 mSv. Moyenne canadienne, 1,77 mSv. Montréal, 1,62 mSv. Toronto, 1,59 mSv. Vancouver, 1,25 mSv.

Sources : Gratsky et coll. 2004, UNSCEAR 2008, NCRP 160 2009

Dose attribuables aux sources artificielles de rayonnement

Les sources artificielles de rayonnement (résultant des activités commerciales et industrielles) représentent environ 0,6 mSv de notre exposition annuelle au rayonnement. Les rayons X et autres interventions médicales diagnostiques et thérapeutiques représentent environ 1,2 mSv par an (UNSCEAR, 2000). Les produits de grande consommation comme le tabac et les détecteurs de fumée représentent 0,1 mSv de notre exposition annuelle au rayonnement.

Globalement, le rayonnement naturel représente approximativement 60 % de la dose annuelle à laquelle nous sommes exposés. Les interventions médicales représentent approximativement 40 % de cette dose annuelle.

Il n'y a pas de différence dans les effets causés par le rayonnement naturel ou artificiel.

Doses aux organes typiques selon le type d'examen radiologique
Type d'examen Organe Dose (mSv)
Radiographie dentaire Cerveau 0.011
Radiographie de la poitrine Poumons 0.11
Mammographie de dépistage Seins 32
Tomodensitométrie abdominale (adulte) Estomac 102
Tomodensitométrie abdominale (néonatale) Estomac 202

1 Source : Ionizing Radiation Exposure of the Population of the United States", NCRP Report No. 160, 2009
2 Brenner and Hall (2007)

Examples de doses de rayonnement

Haut de la page

Limites de dose

Au Canada, le Règlement sur la radioprotection de la CCSN fixe les limites de dose (quantité) de rayonnement attribuable aux activités autorisées de la CCSN que peuvent recevoir les membres du public et les travailleurs du secteur nucléaire.

La limite de dose efficace pour le public canadien est de 1 mSv au cours d'une année civile. Les rapports et les contrôles réguliers montrent que les doses efficaces annuelles moyennes auxquelles les membres du public sont exposés dans le cadre des activités réglementées par la CCSN varient entre 0,001 et 0,1 mSv par an.

Installation Dose annuelle maximale pour les membres du public résultant des émissions atmosphériques et aquatiques par année (millisievert, mSv)
2011 2012 2013 2014 2015
Centrales nucléaires
Point Lepreau 0.0003 0.0006 0.0004 0.0003 0.0006
Gentilly-2 0.0015 0.0050 0.0050 0.0040 0.0010
Darlington 0.0006 0.0007 0.0006 0.0006 0.0005
Pickering 0.0009 0.0011 0.0011 0.0012 0.0012
Bruce 0.0015 0.0012 0.0013 0.0020 0.0029
Laboratoires de Chalk River (LNC) 0.059 0.063 0.064 0.060 0.081

Information tirée des données de surveillance environnementale contenues dans les rapports de titulaires de permis, tels que fournis à la CCSN.

La limite de dose efficace pour un travailleur du nucléaire est fixée à 50 mSv par an et à 100 mSv pour une période dosimétrique de cinq ans. La limite de dose pour les femmes enceintes qui travaillent dans le secteur nucléaire est de 4 mSv à partir du moment où la grossesse est déclarée et jusqu'à l'accouchement. Par ailleurs, les titulaires de permis doivent s'assurer que toutes les doses respectent le principe ALARA, c'est-à-dire que les expositions, la probabilité de subir une exposition et la valeur des expositions potentielles sont maintenues aussi bas que raisonnablement possible, compte tenu des facteurs économiques et sociaux. Les rapports et les contrôles réguliers montrent que les doses annuelles moyennes des travailleurs les plus exposés (p. ex. un radiographe industriel) sont de l'ordre de 5 mSv par an.

Haut de la page

Comment les limites de dose sont-elles fixées?

Les règlements canadiens suivent les recommandations de la Commission internationale de protection radiologique (CIPR) qui se compose de scientifiques éminents et de plusieurs grands spécialistes de la radioprotection. Ces règlements s'inspirent aussi de la plupart des normes et recommandations de l'Agence internationale de l'énergie atomique (AIEA).

Au Canada, l'application des règlements, normes et pratiques mis en place pour protéger les membres du public et les travailleurs des sources de rayonnement qui ne sont pas réglementées par la CCSN est du ressort de Santé Canada, de Ressources humaines et Développement des compétences Canada, du ministère de la Défense nationale et des gouvernements provinciaux et territoriaux.

Par ailleurs, le Comité de radioprotection fédéral-provincial-territorial (CRFPT) élabore des lignes directrices concernant le rayonnement ionisant et non ionisant et s'emploie à harmoniser les règlements relatifs à la radioprotection au sein des instances fédérales, provinciales et territoriales. Coprésidé par la CCSN, Santé Canada et les provinces, le CRFPT est une tribune nationale pour les questions de radioprotection.

Haut de la page

Renseignements complémentaires

Autres sites Web