Saviez-vous que le rayonnement est une émission naturelle dans l'environnement dans lequel nous vivons ? Eh bien, c'est le cas, et cela peut aussi être produit par des activités liées à l'industrie et même aux processus de diagnostic médical. Tu veux savoir comment le rayonnement est mesuré?
Rayons X sur le corps
Normalement, les rayons X sont utilisés dans les processus de diagnostic en médecine.Lorsqu'ils traversent le corps humain, une partie d'entre eux est absorbée et c'est celle qui traverse qui crée les images radiographiques. Celui qui parvient à traverser le corps ne provoque pas d'augmentation des radiations chez les patients, mais celui qui est absorbé provoque une augmentation, c'est pourquoi les femmes enceintes ne devraient pas subir de radiographies, en raison des effets qu'elles produisent et nous doit savoir Comment mesure-t-on la radioactivité ?
La mesure du rayonnement que le corps entier possède s'appelle la dose efficace et son unité de mesure est le millisievert (mSv). Les médecins utilisent cette dose efficace, lorsqu'ils se réfèrent aux effets secondaires probables qu'ils produisent, et tiennent compte de la sensibilité aux radiations des organes qui la supportent.
rayonnement ionisant naturel
Tous les êtres humains sont exposés à des sources naturelles de rayonnement. Selon les dernières estimations scientifiques, la personne moyenne aux États-Unis subit une dose efficace d'environ 3 mSv par an du rayonnement naturel, qui comprend le rayonnement cosmique de l'espace extra-atmosphérique, ainsi que Caractéristiques du rayonnement solaire.
De même, il existe des variables telles que l'altitude du lieu où ils vivent, car les personnes qui vivent à haute altitude reçoivent environ 1,5 mSv de plus par an que les personnes qui vivent dans des zones proches du niveau de la mer. La plus grande source de rayonnement à l'intérieur d'une maison est le gaz radon, qui est d'environ 2 mSv par an.
Comment mesure-t-on le rayonnement ?
Comment la quantité de ce rayonnement est-elle mesurée et contrôlée, c'est-à-direcomment le rayonnement est mesuré? Elle est réalisée avec des instruments appelés dosimètres. Et il en existe une grande variété, il est donc important que vous puissiez choisir celui qui convient le mieux, en fonction de l'utilisation pour laquelle il sera utilisé. Par conséquent, nous allons expliquer qu'il existe deux grands groupes :
- Les dosimètres personnels, qui sont utilisés lorsqu'il est nécessaire de mesurer la dose reçue par une personne en particulier. Il existe plusieurs sortes de dosimètres à usage personnel, de type bague, pour les poignets ou à porter au revers.
- Les dosimètres de surface, qui sont utilisés lorsqu'il est nécessaire de connaître les doses reçues par les personnes dans les lieux ou les lieux de travail.
Histoire de la mesure du rayonnement
Depuis les temps les plus reculés, l'être humain a ressenti le besoin de mesurer, c'est pourquoi il s'est préoccupé de créer des instruments à cet effet, ainsi que de s'entendre sur les usages pour lesquels ces mesures pourraient être utilisées, activité qu'il était pas facile du tout. Heureusement, nous avons maintenant un système international d'unités de mesure.
Galileo Galilei disait déjà qu'il était un astronome, philosophe, mathématicien et physicien italien, dont l'influence sur la révolution scientifique moderne est indéniable, il en vint à affirmer qu'il fallait mesurer ce qui était mesurable et essayer de mesurer ce qui ne l'était pas encore. Vous n'avez qu'à regarder le histoire de la physique afin de vérifier le désir de mesure que l'homme a toujours eu.
Lorsqu'un phénomène naturel est observé en général, on pense que les données obtenues sont incomplètes, à moins que des informations quantitatives n'aient été obtenues, c'est-à-dire que la mesure correspondante ait été faite pour ce qu'il y a à savoir comment le rayonnement est mesuré. Pour obtenir une information considérée comme fiable, la mesure d'une propriété physique est nécessaire.
La medición es una práctica a través de la cual tenemos la capacidad de asignar un número a una propiedad física, que se produce como consecuencia de la comparación de dicha propiedad con otra parecida que es tenida como patrón, que es lo que vamos a llamar la unité de mesure.
Nous voulons vous montrer au moyen d'une comparaison comment le rayonnement est mesuré. Si une pièce a un sol recouvert de carreaux et que nous prenons un carreau comme unité de mesure, en comptant le nombre de carreaux et en additionnant leurs mesures, nous serons en mesure de savoir quelle est la surface de cette pièce. La mesure d'une même grandeur physique, ou surface, peut donner lieu à l'apparition de deux grandeurs différentes, car différentes unités de mesure peuvent être utilisées.
Pour cette raison, il est nécessaire de normaliser ou de déterminer un modèle d'unité de mesure unique pour toute grandeur, afin que les données provenant de toute mesure puissent être comprises par tous.
Ainsi, les rayonnements ionisants ne font pas exception au besoin de mesure, il est donc d'une importance vitale de définir quelles grandeurs vont être utilisées de manière normalisée et d'établir des unités uniques pour chacune des grandeurs susmentionnées.
Les rayonnements ionisants sont inodores, insipides, silencieux, incolores et invisibles et ne peuvent pas être touchés, ils ne peuvent donc certainement pas être détectés par les sens humains normaux. Cependant, il est possible qu'ils puissent être détectés et mesurés par différents processus comme décrit dans une future section de cet article.
Comme il n'est pas possible de les détecter par nos sens naturels, cela pourrait nous amener à penser, à tort, qu'ils sont inexistants ou qu'ils ne peuvent produire aucun effet biologique sur nous. Cependant, il est normal que nous puissions reconnaître leur existence en raison des effets qu'ils produisent, car ils ont une grande capacité à ioniser la matière et à être absorbés par elle, il est donc nécessaire de savoir ¿comment mesure-t-on le rayonnement?
De là découle qu'il est nécessaire de les quantifier, ce qui découle de la réalisation d'un certain nombre d'effets nocifs pour les organismes vivants. On sait depuis longtemps que des doses élevées de rayonnements ionisants sont capables de causer des lésions aux tissus humains. En effet, six mois seulement après la découverte des rayons X par Roentgen en 1895, les premiers effets nocifs des rayonnements ionisants étaient déjà décrits.
Afin que vous ayez les connaissances nécessaires pour interpréter les unité de mesure du rayonnement avec lesquelles il peut être mis en relation, nous indiquons que les grandeurs et leurs unités équivalentes les plus utilisées pour quantifier les rayonnements ionisants et les composés radioactifs sont :
Quantité Processus physique mesuré Unités SI
Activité Désintégration nucléaire Becquerel (Bq)
Dose absorbée Énergie déposée Gray (Gy)
Dose équivalente Effet biologique Sievert (Sv)
Risques de dose efficace Sievert (Sv)
Maintenant à propos Dans quelles unités le rayonnement est-il mesuré ?, chaque unité a ses multiples et ses sous-multiples. Dans le système international (SI) les sous-multiples que nous utiliserons le plus seront :
- milli(m) = 10-3
- micro(µ)= 10-6
- nano(n)=10-9
activité radioactive
Elle est normalement mesurée en becquerels (Bq), qui est une norme dérivée du Système international d'unités, et équivaut à une désintégration nucléaire par seconde. Les becquerels nous diront quelle est la vitesse à laquelle une substance radioactive se désintègre. Par conséquent, plus le nombre de becquerels est élevé, plus un élément se désintégrera rapidement et, par conséquent, plus l'élément sera actif.
Cependant, l'activité ou le nombre de becquerels ne nous renseigneront pas sur les effets probables qu'une source de rayonnement peut avoir sur notre santé. Une source dans laquelle nous pouvons mesurer environ 100.000 XNUMX millions de Bq peut être totalement inoffensive si elle a été protégée ou retirée de notre corps, ou elle peut causer de graves dommages à notre santé si nous ingérons cet élément par accident.
Dommages pouvant être causés par l'exposition
Afin de pouvoir savoir quels sont les effets probables qui seront observés sur notre santé, dus à l'exposition aux rayonnements ionisants, il est nécessaire que nous puissions connaître les notions qui nous renseignent sur la portion d'énergie qui est absorbée par les tissus et permet de pouvoir quantifier les dommages biologiques qui peuvent être causés. Autrement dit, nous devons être conscients de la dose de rayonnement reçue.
Les rayonnements ionisants parviennent à interagir avec la matière, en y laissant de l'énergie, en provoquant des ionisations et, pour cette raison, ils produiront des modifications dans les molécules des cellules. Les dommages biologiques qui sont le produit des rayonnements ionisants sont liés à la quantité d'énergie qui a été déposée par unité de masse, appelée grandeur connue sous le nom de dose absorbée.
Comme nous le savons déjà, l'énergie dans le Système International est mesurée en Joules (J) et la masse en Kilogrammes (Kg), par conséquent, la dose absorbée doit être mesurée en J/Kg, qui est une unité connue sous le nom d'unité de Gray (Gy ).
Un autre fait qui doit être pris en compte est que les dommages biologiques dus au rayonnement ne sont pas seulement liés à la quantité d'énergie qui a été déposée dans un tissu ou un organe, mais influencent également le type de rayonnement. . Tous les types de rayonnement ne produisent pas la même quantité d'ionisation lorsqu'ils traversent la matière vivante.
Par exemple, les particules alpha provoquent une densité d'ionisation plus élevée dans la matière qu'elles traversent que les rayons gamma, pour la même quantité de dose absorbée. On sait que les rayonnements qui provoquent une densité d'ionisation plus élevée sont plus nocifs même si les doses sont égales.
La dose équivalente est ce qui est défini comme la grandeur utilisée pour exprimer la quantité d'énergie qui peut être déposée par unité de masse, qui est la dose absorbée, et le type de rayonnement qui dégage ladite énergie. Cette grandeur peut également être mesurée en J/Kg, mais est appelée Sievert (Sv).
Enfin, on sait que les dommages que les rayonnements ionisants peuvent produire chez un être vivant, en plus d'obéir à la dose absorbée et au type de rayonnement, sont également liés au tissu ou à l'organe qui a reçu l'irradiation.
La raison en est que tous les tissus du corps humain n'ont pas la même sensibilité aux rayonnements et, par conséquent, tous ne contribueront pas de la même manière aux dommages que l'exposition causera à notre santé. Afin de prendre en compte ces données, la magnitude de la dose efficace a été créée, qui, comme la dose équivalente, est mesurée en Sv (J/Kg).
Afin que nous puissions comprendre toutes ces magnitudes, nous vous proposons d'imaginer que vous êtes sous un orage de grêle. La quantité de grêle qui est tombée est ce qui va représenter l'activité radioactive, mais toute la grêle qui tombe ne va pas nous affecter. Ceux qui nous frappent sont ceux qui vont causer des dégâts, par conséquent, le nombre de grêlons qui nous frappent représente la quantité de dose absorbée.
Désormais, les dégâts que la grêle peut nous causer ne dépendront pas seulement de la quantité de grêle qui nous tombe dessus, mais il faut aussi tenir compte de sa taille. Par conséquent, plus la quantité de grêle qui nous frappe est importante, plus la grêle est grosse, plus elle nous causera de dégâts. La quantité de grêlons qui nous parviennent et leur taille est ce qui, pour les rayonnements ionisants, indiquera quelle sera la dose équivalente.
Enfin, si l'on veut vraiment connaître les dégâts que la grêle va causer, ainsi que le nombre de grêlons qui nous ont touchés et leur taille, il faut aussi évaluer quelle partie du corps de l'être humain a été impactée, car ce ne sont pas tous ils ont la même sensibilité. Eh bien, toutes ces considérations doivent être prises en compte lorsque nous parlons de rayonnement ionisant et des tissus de notre corps, et pour cette raison, il est nécessaire d'utiliser la mesure de la dose efficace.
C'est-à-dire que les grandeurs liées à la dose de rayonnement ionisant sont :
- Dose absorbée : énergie déposée par unité de masse, mesurée en Gray (Gy)/(J/Kg).
- Dose équivalente : dose absorbée multipliée par un facteur de pondération tenant compte du type de rayonnement ionisant qui produit l'exposition, qui est mesurée en Sievert (Sv)/ (J/Kg).
- Dose efficace : somme de la dose équivalente dans chaque organe/tissu, multipliée par un facteur de pondération tenant compte de la sensibilité différente des organes et tissus aux rayonnements ionisants et mesurée en Sievert (Sv)/(J/Kg)
Il y a une grandeur qui influencera également l'effet que les rayonnements ionisants produiront sur notre santé et c'est le débit de dose, qui indiquera la dose de rayonnement reçue par unité de temps. Il est scientifiquement connu qu'une dose reçue sur une longue période de temps est moins nocive que si la même dose est reçue mais seulement sur une période de quelques secondes ou minutes.
Comment les détecte-t-on ?
Comme nous l'avons déjà indiqué précédemment, nos sens sont incapables de détecter les rayonnements ionisants. Cependant, il existe actuellement une grande variété d'instruments avec lesquels les rayonnements ionisants peuvent être détectés et mesurés, que vous connaissez probablement sous le nom de compteurs et dosimètres de radioactivité.
Mais tous les dosimètres n'utilisent pas la même méthode pour mesurer les doses de rayonnements ionisants. Plusieurs des instruments utilisés sont :
Un stylo dosimètre, du nom de sa forme, qui utilise la charge électrique et la tension d'un condensateur pour détecter et mesurer les rayonnements ionisants. Ces dosimètres peuvent enregistrer les rayonnements gamma et X ainsi que les rayonnements bêta.
Dosimètre à film, qui utilise une feuille de film qui devient noire en fonction de la quantité plus ou moins grande de rayonnement qu'elle peut percevoir.
Dosimètres à thermoluminescence, qui utilisent des cristaux spéciaux dans lesquels le rayonnement X ou gamma produit des changements microscopiques, qui se traduisent par une lumière visible lorsque l'énergie de rayonnement absorbée est libérée en chauffant le cristal.
Les dosimètres numériques utilisent des capteurs électroniques et traitent le signal, affichant sur un écran la dose de rayonnement reçue. Et ils sont configurables pour qu'ils émettent un son lorsque le niveau de rayonnement reçu est dangereux.
