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28/04/2011

Mais pourquoi tant de saints ?

Après la béatification de Jean-Paul II, on peut se poser la question : Mais pourquoi tant de saints ?

A quoi servent les saints au 21 eme siècle dans un monde où les dogmes de la religion catholique sont de plus en plus méconnus et donc en rapide perte d'influence ?

Il y aurait 7 500 saints, selon les calculs du site français Nominis. Jean-Paul II lui-même n'est pas étrangers à cette inflation qui, durant son pontificat (1978-2005), a fait marcher la fabrique des saints à plein régime : 1 342 bienheureux ont été proclamés et 483 autres ont accédé à la sainteté.

" Ils sont la projection de l'image que l'Eglise veut se donner d'elle-même à un certain moment de son histoire. Chaque béatification est donc à ce titre un acte politique ", explique l'historien italien Roberto Rusconi, auteur de Santo Padre (Viella, 2010, non traduit). Tout commence vraiment à la fin du Moyen Age. Les béatifications et les canonisations, qui étaient jusqu'alors du ressort des évêques, passent peu à peu sous le contrôle de Rome. Au XIIIe siècle, les papes s'accordent définitivement le dernier mot dans les procès en canonisation. " A partir de là, on peut, assure l'historien, parler d'une véritable politique ecclésiale de la sainteté. "

Le Monde du 28 avril 2011

 

C'est dans ce contexte qu'il faut analyser la poursuite du procès en béatification de Pie XII.

Lire à ce propos la voix discordante de Golias, (Cathos de gauche), bien seule à mettre en exergue la signification de ces canonisations.

http://www.golias.fr/article2393.html

http://www.golias-editions.fr/article4922.html

 

 

Et pourquoi ne pas relire le post que j'avais publié l'année dernière :

Rendons aux papes ce qui leur appartient



24/04/2011

Docteur Solex devient Docteur Mobylette

Grande nouvelle : halte au communautarisme : faisant preuve d'une ouverture d'esprit absolument exemplaire, Docteur Solex s'est mis à la mobylette !

 

Je vous recommande chaudement son dernier post :

 

http://drsolex.over-blog.com/article-motorbike-ride-in-pa...

05/04/2011

Becquerels, marées noires, coups de grisou et gaz de schiste

 

Pour ou contre le nucléaire ?

Si il y avait aujourd’hui un referendum sur la poursuite ou l’abandon de l'électro nucléaire, quels seraient les arguments décisifs permettent de déterminer son vote ?

Un des points essentiels est évidemment lié aux risques réels, c'est-à-dire la probabilité d’accidents majeurs et l’étendue de leurs conséquences.

 

D'une position pragmatique : faute de mieux, faisons confiance à nos ingénieurs

Personnellement, j’avais une position dite « pragmatique ». Face à la pénurie prévisible des énergies fossiles, face au risque énorme des gaz à effet de serre sur la planète Terre (devenir une nouvelle Venus), je pensais que l'électro nucléaire était un mal nécessaire. Je pensais que les ingénieurs étaient capables de faire des réacteurs de plus en plus sûrs et de limiter les conséquences des accidents éventuels.

Et puis le nombre de morts liés à l’extraction du charbon, les guerres plus ou moins liées au contrôle du pétrole, les dégâts écologiques liés à l’extraction des bitûmes et des gaz de schistes, la pollution liée au charbon, …

Le renouvelable bien sûr, mais l’hydraulique est quasiment mis en œuvre à 100 %, le solaire et l’éolien resteront marginaux encore longtemps, le géothermique est aussi très polluant par sa consommation d’eau, et sauf à mettre en œuvre une décroissance drastique, il faudra des dizaines d’années pour bénéficier des économies d’énergie, notamment dans l’habitat. Et puis les pays émergents ont un besoin explosif d'énergie.

 

A l'évidence d'accidents majeurs Tchernobyl et Fukushima ...

Puis, il y a 25 ans, le 26 avril 1986, le réacteur de Tchernobyl explosait, générant une catastrophe nucléaire de niveau 7, c'est-à-dire la plus grave qui soit à ce jour. C’est la plus grave en termes de pollution radioactive sur l’échelle INES , sauf évidemment si il y avait une explosion nucléaire.

Les conséquences immédiates de la catastrophe : 600 000 « liquidateurs » mobilisés dans des conditions de protection plus que précaires, 360 000 personnes déplacées et 5 000 000 de personnes vivant dans des territoires contaminés, un nuage radioactif parcourant la moitié de l’Europe.

La période de mobilisation antinucléaire qui a suivi a été plutôt courte … Et c’est dans l’indifférence quasi générale que le « Forum Tchernobyl[1] » a rendu des conclusions très lénifiantes, le 5 septembre 2005, 20 ans après l’accident :
- 4000 morts parmi les liquidateurs

-4000 cas de cancers de la thyroïde chez les enfants ayant consommé des produits contaminés, (mais 99 % de guérison).

Rassuré par cet enterrement officiel, l’électro nucléaire pouvait redémarrer, dopé par les craintes vis-à-vis e l’émission des gaz à effet de serre.

 

Aujourd’hui où en est-on ?

L’accident de Fukushima a brisé l’omerta et a mis en évidence un certain nombre de réalités :

1. Les risques naturels ne sont pas pris en compte, car trop coûteux. Les gouvernements et les exploitants du nucléaire nous ont embarqués dans un jeu de poker menteur dont personne ne sait qui sera le gagnant, mais dont on peut sans difficulté identifier les perdants

2. Les risques humains ne sont toujours pas pris en compte. Au contraire, avec la banalisation du nucléaire, la loi de la rentabilité à tout prix, la sous-traitance qui se généralise, le vieillissement des équipements, ces risques ont tendance à exploser

3. Les conséquences des risques, les chèques en blanc sur l’avenir, les coûts de démantèlement des centrales, sont renvoyés vers le public, les états, les populations.

4. Enfin force est de constater que les ingénieurs nous ont  menti. La vulnérabilité des équipements nucléaires est apparue dans toute l’horreur de ses conséquences :

- panne de refroidissement : malgré tous les systèmes de sécurité la fusion du réacteur se produit en quelques jours et ensuite, il n’y a rien à faire pour l’arrêter, un corium d’uranium, voire de plutonium radioactif  se forme et se maintient entre 2000° et 3000°, il ne reste qu’à prier le bon dieu que la cuve de confinement tienne le coup.

- piscine de stockage : les ingénieurs nous ont vanté la sécurité des réacteurs, mais ne s’intéressent apparemment beaucoup moins aux simples piscines de stockage.  Pourtant, non refroidies, elles peuvent être la source de contaminations majeures. Et qu’en est-il des risques liés aux transport de matière radioactive

 

 

Quelle est la probabilité d’un accident majeur dans les 10 ans à venir ?

 Calculer la probabilité d’un accident nucléaire n’est pas chose facile. Les seules sources d’information exploitables s’avèrent être, la plupart du temps, les articles de Wikipedia, mais dans une forme difficilement exploitable. Ex :

 Liste des réacteurs : http://fr.wikipedia.org/wiki/Liste_de_r%C3%A9acteurs_nucl...

On trouve aussi un document de l'AIEA mais qui date de 2006 : 
http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/RDS2-26_web...


Liste des accidents : http://fr.wikipedia.org/wiki/Liste_des_accidents_nucl%C3%...

Débat sur le Nucléaire : http://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9bat_sur_l'%C3%A9nergi...

 

 

Essayez par exemple de chercher la liste des réacteurs nucléaires, ainsi que leurs principales caractéristiques …

 

Mon objectif était de trouver si possible dans un tableur, une liste des réacteurs actuellement en activité avec leurs principales caractéristiques et les risques associés. Nada, cela n’existe pas.

J'ai finalement trouvé un tableau sur le site

 http://futura24.voila.net/nucle/reacteur_monde_liste.htm , que j'ai pu mettre sous Excel

 Liste des réacteurs :listrngen.xls

  

Quelle est donc la probabilité d’un accident nucléaire majeur sur les 10 ans à venir, à partir des risques techniques, humains et naturels par réacteur, et le nombre de réacteurs en service.


·         R = risque d’accident majeur durant une année

·         Ptech = probabilité d’accident d’origine technique sur une année pour un réacteur

·         Phum = probabilité d’accident d’origine humaine sur une année pour un réacteur

·         Pnat = probabilité d’accident d’origine catastrophe naturelle sur une année pour un réacteur

·         n = nombre de réacteurs

·         a = nombre d’années

R(n, a) = 1 - [(1 – Ptech)(1 – Phum)(1 – Pnat)]na

(pour la justification de cette formule voir http://seulsdanslecosmos.hautetfort.com/archive/2011/04/0...)

n = 430 réacteurs[2]

a = 10 (on cherche le risque sur 10 ans)

Ptech = 5.10-5 Pour un réacteur nucléaire à eau pressurisée, tels ceux exploités en Europe de l’Ouest, le risque de fusion du cœur est estimé à 5.10-5 par centrale et par an. Cf : wikipedia

Phum = 10-4 1 catastrophe naturelle sur 1000 réacteurs pendant 10 ans (évaluation un peu pifométrique sur la base d’accidents survenus jusqu’ à ce jour)

Pnat = 10-4 (idem)

 

R(430, 10) = 1 - (1 – 5. 10-5)4300. (1 – 10-4)4300. (1 – 10-4)4300 = 65,9%

 

Ce qui veut dire qu’il y a 2 « chances » sur 3 qu’il y ait un accident majeur dans les 10 ans qui viennent.

 

Bien sûr, il est  extrêmement hasardeux de faire des évaluations sur les risques humains et sur les risques naturels, mais même si  on divise ces risques par 10, on aboutit à un Risque global d’accident majeur de 26 %, c'est-à-dire 1 « chance » sur 4 sur les 10 ans à venir.

Ces chiffres m’ont personnellement fait réfléchir et c’est pourquoi j’ai changé d’opinion sur le nucléaire. Je pense maintenant qu’il faut fermer les vieux réacteurs dès que possible et investir massivement sur la sortie du Nucléaire.

 

Informer et décider démocratiquement

Ce qui ne va pas aujourd'hui c'est que ce ne sont pas les mêmes qui décident des risques et ceux qui les subissent.


 

Y a-t-il des solutions miracle ?

Alors, quelle est la solution ? Economies d'énergie, combustibles fossiles propres, énergie renouvelables, décroissance ... Ce sera l'objet d'un prochain article

 

 



[1] Le Forum était composé d’une centaine de scientifiques et d’experts de huit institutions spécialisées du système des Nations Unies, à savoir l'Agence internationale de l'énergie atomique (AIEA), l'Organisation mondiale de la santé (OMS), le Programme des Nations Unies pour le développement (PNUD), l’Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO), le Programme des Nations Unies pour l’environnement (PNUE), le Bureau de la coordination des affaires humanitaires (OCHA) de l’ONU, le Comité scientifique des Nations Unies pour l’étude des effets des rayonnements ionisants (UNSCEAR) et la Banque mondiale, ainsi que des gouvernements du Bélarus, de la Russie et de l'Ukraine.

[2] Nombre approximatif mais minorant. Un réacteur peut rester dangereux pendant un certain nombre d’années tant qu’il n’a pas été démantelé.

 

Calcul de probabilité d'accident en fonction de risques indépendants


Un enfant de cinq ans comprendrait cela !
Allez donc me chercher un enfant de cinq ans ! 

Groucho Marx

 

 

Problème du conducteur et de l'accident

On suppose connues, et indépendantes, les probabilités d’avoir un accident : 
• Si l’on roule sans permis = p1 
• Si l’on roule sur verglas = p2 
• Si l’on roule ayant trop bu = p3 

Toto, qui n’a pas son permis, ayant bu, emprunte la voiture de Papa un jour de verglas. 

Existe-t-il une formule donnant la probabilité P pour Toto d’avoir un accident en fonction de p1, p2, p3? 

 

Pour effectuer ce calcul, il faut se ramener à une situation de probabilités conditionnelles et indépendantes, ce qui permettra ensuite de multiplier les probabilités.

Ici on va raisonner sur les probabilité de ne pas avoir d'accident.
Proba de 0 accident si l’on roule sans permis : (1- p1)
Proba de 0 accident si l’on roule sur verglas : (1-p2)
P
roba de 0 accident si l’on roule ayant trop bu : (1-p3)

Pour obtenir la probabilité de 0 accident si l’on roule sans permis et sur verglas et ayant trop bu, il faut multiplier les proba liés à la conjonction des 3 situations :

(1-p1)(1-p2)(1-p3)

D'où la probabilité d'avoir au moins un accident en cumulant les 3 conditions :

P= 1-(1-p1)(1-p2)(1-p3)

 

 

 

Problème du nucléaire et de l'accident

Appliquée au calcul de risques d'accident nucléaire, il suffit de remplacer 

- risques si l’on roule sans permis par risques liés à la technique
-risques si l’on roule ayant trop bu par risques liés aux facteurs humains
-risques si l’on roule sur verglas par risques liés au catastrophe naturelles

 

Ce qui donne donc

Si 

·         Ptech = probabilité d’accident d’origine technique sur une année pour un réacteur

·         Phum = probabilité d’accident d’origine humaine sur une année pour un réacteur

·         Pnat = probabilité d’accident d’origine catastrophe naturelle sur une année pour un réacteur

 

Probabilité d'avoir au moins 1 accident sur 1 réacteur sur une période d' 1 an.

R(1,1) = 1 - (1 – Ptech)(1 – Phum)(1 – Pnat)

et

R(n, a) = probabilité d’au moins un accident majeur pour n réacteurs durant a années

R(n, a) = 1 - [(1 – Ptech)(1 – Phum)(1 – Pnat)]na

 

 

 

n = 430 réacteurs

 

a = 10 (on cherche le risque sur 10 ans)

 

Ptech = 5.10-5 
Pour un réacteur nucléaire à eau pressurisée, tels ceux exploités en Europe de l’Ouest, le risque de fusion du cœur est estimé à 5.10-5 par centrale et par an. Cf : wikipedia

 

Phum = 10-4 : 
Il y a eu 1 catastrophe majeure d'origine humaine sur un parc d'environ 500 réacteurs pendant 20 ans (évaluation un peu pifométrique sur la base d’accidents survenus jusqu’ à ce jour), ce qui donne une probabilité de : 1/500x20 = 10-4 accident par an et par réacteur

 

Pnat = 10-4 
Il y a eu 1 catastrophe d'origine naturelle  sur un parc d'environ  500 réacteurs pendant 20 ans (évaluation un peu pifométrique sur la base d’accidents survenus jusqu’ à ce jour), ce qui donne une probabilité de : 1/500x20 = 10-4 accident par an et par réacteur

 

 

 

R(430, 10) = 1 - (1 – 5. 10-5)4300. (1 – 10-4)4300. (1 – 10-4)4300 = 65,9%

 

 

 

Ce qui veut dire qu’il y a 2 « chances » sur 3 qu’il y ait un accident majeur dans les 10 ans qui viennent.

 

Cela fait réfléchir, non ?

04/04/2011

La radioactivité pour les nuls

 

Depuis la catastrophe de Fukushima fleurissent dans les journaux des termes mystérieux :

Becquerel, Gray, Sievert ou milli-Sievert, …

 Je ne sais pas si vous êtes comme moi, mais j'avoue que je ne comprenais rien aux mesures d'irradiations et de contaminations nucléaires.  Comment mesurer  la radioactivité des rejets des réacteurs ou des déchets radioactifs et les impacts sur les êtres vivants ? A l’aide de quels appareils et dans quelles unités ?

  Avant d’écrire cet article, c’était pour moi un mystère. C’est pourtant important. En préparation du débat national qui aura forcément lieu, de façon officielle ou officieuse, et dans la perspective d’un éventuel referendum, il va bien falloir se faire une idée.

 Or, force est de constater que  la désinformation règne.

 D‘un côté, les gouvernements et le lobby pro-nucléaire pratiquent la langue de bois, de l’autre côté les associations anti-nucléaires manquent de pédagogie et de réalisme en minimisant les nuisances ou les difficultés de mise en œuvre des autres formes d’énergie. De plus la cacophonie s’est amplifiée ces dernières années, avec les risques climatiques  liés à l’émission de gaz à effet de serre ; il y a même des écolos pro-nucléaires.

 

Les media, quant à eux,  disent un peu n’importe quoi, par manque de compétence, par manque de recul  ou bien du fait des contraintes de l’information en temps réel.

 

J’avoue que j’ai dû pas mal batailler pour trouver et des réponses claires et tenter de les exprimer simplement. A vous de juger si j'y suis parvenu. Vous trouverez en fin d’article les sources que j’ai utilisées (dont paradoxalement, pas mal de sites officiels). Mais vous pouvez- vous contenter du résumé qui suit :

 


1. Qu'est-ce que la radioactivité ?

 

Les atomes radioactifs

Dans la nature, la plupart des noyaux des atomes (constituant la matière) sont stables.  Les autres, ont des noyaux instables : ils présentent un excès de particules (protons, neutrons, ou les deux) qui les conduit à se transformer (par désintégration) en d’autres noyaux (stables ou non). On dit alors qu’ils sont radioactifs car en se transformant ils émettent des rayonnements ionisants.

La radioactivité est également produite de manière artificielle. En France, les trois quarts de la production d’électricité sont d’origine nucléaire. La radioactivité est aussi utilisée en chimie, biologie (étude des cellules), géologie, archéologie (datation au carbone 14), agriculture, et en médecine (diagnostic et traitement des cancers). Enfin, les utilisations sont multiples dans l’industrie, pour la conservation des aliments (ionisation), le contrôle des soudures en métallurgie, la stérilisation du matériel médical ou la détection des incendies. 

 

Les rayonnements ionisants

Emis ou non par une source radioactive, les rayonnements sont dits ionisants lorsque leur énergie est suffisante pour éjecter un ou plusieurs électrons des atomes de la matière qu’ils rencontrent. Ce phénomène est à l’origine de leurs effets biologiques sur les cellules vivantes dont ils peuvent altérer les structures moléculaires.

 Les rayonnements ionisants se distinguent par leur nature, leur origine et leur énergie. Ils se présentent, soit sous forme de particules tels les rayonnements alpha (α), les rayonnements bêta (β), des neutrons (n) ou des protons (p),  soit sous forme d’ondes électromagnétiques tels les rayons X et gamma (γ) (3).

 Ils se distinguent enfin par leur gamme d’énergie. Par ordre croissant d’énergie, on les classe ainsi : X, γ, β, p, n, α. Leur caractéristique commune est de posséder une énergie suffisante pour arracher des électrons aux  atomes de la matière qu’ils rencontrent. Ces atomes, qui ont perdu ainsi leur neutralité électrique, sont alors qualifiés d’ions. Lorsque ces rayonnements ionisent les atomes des molécules constituant les cellules vivantes, ils y provoquent des altérations pouvant conduire soit à leur destruction soit à des modifications de leur fonctionnement. Ils sont totalement imperceptibles à nos sens.

 

 

2. Comment mesure-t-on la radioactivité ?

 

Les unités de mesures de la radioactivité

Le Becquerel, le Gray, le Sievert sont les trois unités qui mesurent la radioactivité, son énergie et ses effets.

 Le Becquerel (Bq)

Il permet de mesurer le niveau de radioactivité, également appelé activité. Il correspond au nombre d’atomes qui se désintègrent par unité de temps (seconde).

 La dangerosité des rejets ou déchets radioactifs est  mesurée fonction de la masse en Bq /g ou en Bq/kg.

 

Le Gray (Gy)

Il permet de mesurer la quantité d’énergie absorbée (dose absorbée) par de la matière (organisme ou objet) exposée à des rayonnements ionisants. 1 Gray correspond à une énergie absorbée de 1 joule par kilo de matière.

 

Le Sievert (Sv)

Il permet d’évaluer les effets biologiques des rayonnements d’origine naturelle ou artificielle sur l’homme, en fonction du type de rayonnement.

 Pour la relation entre le Sievert et le Gray, voir en fin d'article.

 

Les appareils de mesure

On mesure les Becquerels et les Gray, mais on calcule les Sievert.

 Toutes les méthodes de détection sont fondées sur le fait qu’un rayonnement crée des ionisations (arrachements d’électrons aux atomes) et des excitations (transmission d’une quantité d’énergie aux atomes qui passent ainsi d’un état fondamental à un état excité), et donc laisse une trace au sein même de la matière.

Quel que soit le mode de fonctionnement d’un détecteur et donc le principe sur lequel s’appuie la détection des rayonnements, il est toujours constitué des mêmes éléments : 

·         un capteur au niveau duquel le rayonnement interagit avec la matière ;

·         un système d’amplification qui met en forme et amplifie le signal produit par la sonde ;

·         éventuellement un système de traitement du signal

·         un système d’affichage qui indique :

-  l’intensité du flux de particules : le compteur ;

-  l’énergie des particules : le spectromètre ;

-  la dose absorbée ou le débit de dose absorbée : le dosimètre ou le débitmètre.

 

 

Relations entre les trois unités

Très schématiquement, il est possible de mieux symboliser la relation entre ces trois unités avec l’image suivante : un enfant lance des balles en direction d’un camarade :

BeqGraySiev.jpg

 

Le nombre de balles envoyées par seconde peut se comparer au nombre de particules de rayonnement émises par une source radioactive, c’est-à-dire son activité(Becquerel) ;

Le nombre de balles reçues par son camarade et leur force représentent l'énergie absorbée par Kg (Gray) ;

Les marques laissées sur son corps, selon que les balles sont plus ou moins lourdes et véloces et que les points touchés sont plus ou moins sensibles, sont l’effet produit, et peuvent se comparer à la dose efficace (Sievert).

 

Ce qu'il faut retenir :
1- Les rayonnements radioactifs ou radiations se mesurent en Becquerels
2- La dangerosité des produits radioactifs, des rejets, déchets et autres pollutions se mesurent en rapport avec leur masse en Becqurels par g ou par Kg (par extension on peut aussi le faire par volume : litre ou M3)
3-  Les irradiations (radiations reçues) se mesurent en Gray, qui représente l'énergie reçue par unité de masse Joule par Kg. Mais cette mesure n'est pas significative des effets sur les êtres vivants. Ces effets dépendent en effet de la nature des rayonnements et des organes qui ont été irradiés.
4-  Les effets sur les dellules vivantes se calculent au moyen des doses équivalentes et doses efficaces en fonction des 
Facteurs de nocivité des différents rayonnements et du Facteur de sensibilité à l´irradiation des différents organes.

 


 

Sources

 ·         Le dossier de l’Andra sur les déchets nucléaires
http://www.andra.fr/pages/fr/menu1/les-dechets-radioactifs/la-radioactivite-7.html


 ·         Le dossier du Réseau national de mesures de la radioactivité de l’environnement
http://www.mesure-radioactivite.fr/public/spip.php?rubrique62

http://www.mesure-radioactivite.fr/public/IMG/pdf/plq_asn_grandeurs.pdf

 

·         Pour l’effet sur l’organisme, l’excellent site sur Hiroshima

http://hiroshimabomb.free.fr/effetsorg.html#bq

 

·         Enfin sur les émissions radioactives à Fukushima, cette video de Roland Desbordes, président de la Criirad

http://www.universcience.tv/media/3000/les-emissions-radioactives-de-fukushima.html

 

 

 

Bonus 1 : Niveau d'activité et durée de vie

 

Certains éléments sont très radioactifs (milliards de milliards de becquerels), d'autre ont une faible activité (qui se mesure en milliers de becquerels).

 Par ailleurs, la durée de vie de ces éléments (durée pendant laquelle ils émettent des rayonnements), est très variable, d'un radionucléide à l'autre. On appelle période radioactive le temps au bout duquel une matière radioactive perd naturellement la moitié de sa radioactivité. Ainsi au bout de 10 périodes radioactives, la radioactivité d'un produit est divisée par 1 000.

 Cette période peut aller par exemple d'une fraction de seconde pour le polonium 214 à 4,5 milliards d'années pour l'uranium 238.  

Période.jpg

Courbe de décroissance de la radioactivité : la radioactivité est divisée par quatre après deux périodes, par huit après trois périodes…

 

Quelques exemples d'activités

La période radioactive d'un élément est systématiquement reliée par une fonction inverse de l'activité : plus la période est longue, plus l'activité est faible. Le tableau suivant donne des exemples d'activités pour 1 gramme de matière (Iode 131, Césium 137, Plutonium 239 et Uranium 238).

 

RADIOELEMENT

PERIODE  

ACTIVITE MASSIQUE  

 Iode 131

 8 jours

 4,6 millions de milliards de Bq/g

 Césium 137

 30 ans

 3 200 milliards de Bq/g

 Plutonium 239

 24 000 ans

 23 milliards de Bq/g

 Uranium 238

 4,5 milliards d'années

 12 300 Bq/g  

 

 

Bonus 2 : Les relations entre Gray et Sievert

Pour obtenir la relation entre Gray et Sievert, il est indispensable d'établir la notion de dose : une dose est une grandeur caractérisant l'effet biologique d'une irradiation sur les personnes qui y sont exposées.

 

La dose équivalente

 

Tous les rayonnements n´ont pas les mêmes effets sur l´organisme. La dose équivalente(Ht) traduit le fait que pour un même rayonnement (même nature et même intensité), l'effet sur un organe sera le même. Elle se calcule grâce à la relation :
Ht (Sv) = somme( Wr X Dtr )

Wr est un facteur tenant compte de la nocivité des différents rayons et Dtr est l'énergie déposée par kg de tissu par le rayonnement R (Gray).

Type et gamme d´énergie

Facteurs de pondérations radiologiques Wr

Photons, toutes énergies

1

Electrons et muons, toutes énergies

1

Neutrons, énergie de :       - moins de 10 keV

5

         - plus de 10 à 100 keV

10

                - plus de 100 keV à 2 MeV

20

               - plus de 2 MeV à 20 MeV

10

- plus de 20 MeV

5

Protons, autres que les protons de recul, énergie supérieur à 2 MeV

5

Particules α, fragments de fission, noyaux lourds

20

 Facteur de nocivité des différents rayonnements


Prenons l´exemple d´une victime ayant reçu 0.3 gray de l´explosion d´Hiroshima sous forme de fragment de fission et de neutron de faible énergie (-de 10 KeV). La dose équivalente reçue serai alors égale à 7.5 Sv :
Ht = somme ( Wr X Dtr )
     = 0.3 X 20 + 0.3 X 5
     = 7.5 

 

La dose efficace

   La dose efficace(E) tient compte des différences de sensibilité à l'irradiation des organes par le biais du facteur Wt :
Pour l´organisme, E(Sv) = somme(Wt X Ht) = Ht

car somme Wt est l´ensemble des organes contenus dans un organisme.
Pour calculer l´irradiation subie par un seul organe, on utilise la relation : E(Sv) = Wt X Ht.

Tissu ou organe

Facteurs de ponderations tissulaires Wt

Gonades

0.20

Moelle rouge

0.12

Colon

0.12

Poumons

0.12

Estomac

0.12

Vessie

0.5

Seins

0.5

Foie

0.5

Oesophage

0.5

Thyroïde

0.5

Peau

0.1

Surface des os

0.1

Autres

0.5

 Facteur de sensibilité à l´irradiation des différents organes


Par nature, la dose efficace ne se mesure pas, elle s’obtient par le calcul. Les doses efficaces sont évaluées sur la base de l’activité mesurée dans l’environnement et les effluents liquides et gazeux rejetés par les installations nucléaires en fonctionnement normal.

 En situation accidentelle, les doses sont calculées de la même façon. Lors des rejets, les doses sont évaluées en déterminant la quantité de radioactivité rejetée puis en calculant sa dispersion dans l’atmosphère, à l’aide de modèles mathématiques. Cela permet d’estimer ensuite la quantité de radioactivité inhalé par les personnes en fonction de leur situation géographique. De la quantité de radioactivité inhalée, il est alors possible de déterminer la dose efficace reçue par les personnes, fournissant des "coefficients de dose" par inhalation. En phase accidentelle, il faudra ajouter la dose efficace due à l’exposition externe provenant du panache radioactif et des dépôts de radioactivité dans l’environnement.

En routine ou en phase post-accidentelle, les doses reçues sont également évaluées en considérant l’ingestion éventuelle de produits contaminés. Le calcul des doses doit tenir compte :

- des dépôts sur les denrées consommables,

- des quantités de radioactivité transférées des sols aux plantes ou aux animaux.

Ce calcul nécessite de faire des hypothèses basées sur des enquêtes générales ou spécifiques sur les habitudes alimentaires des populations.