À quoi sert ce calculateur
Cet outil estime la dose efficace engagée que reçoit une personne lorsqu'elle respire un air contaminé par des matières radioactives. Il prend en compte trois radionucléides fréquemment évoqués : l'iode 131 (I-131), le césium 134 (Cs-134) et le césium 137 (Cs-137). Les principes physiques de l'évaluation de dose sont universels ; les coefficients de dose proposés par défaut correspondent aux coefficients de dose efficace engagée de type CIPR (ICRP) utilisés dans le monde entier, ici repris des tables de l'Institut national des sciences radiologiques (NIRS) du Japon.
Les unités essentielles
Le becquerel (Bq) correspond à une désintégration nucléaire par seconde : il mesure l'activité radioactive, ou ici la concentration d'activité dans l'air. Le sievert (Sv) est l'unité de dose efficace, qui traduit l'impact biologique sur l'organisme. Le coefficient de dose (dose efficace engagée par unité d'incorporation) dépend à la fois du radionucléide et de la tranche d'âge, car la taille des organes, le métabolisme et le débit respiratoire varient avec l'âge.
Comment l'utiliser
Choisissez une tranche d'âge pour charger automatiquement le débit respiratoire et les coefficients de dose par défaut (vous pouvez modifier chacune de ces valeurs). Saisissez ensuite la concentration d'activité dans l'air en Bq/m³ pour chaque radionucléide, ainsi que le nombre de jours d'exposition. Le calculateur affiche la dose pour chaque radionucléide et la dose totale, exprimée en microsievert (µSv), millisievert (mSv) et sievert (Sv).
La formule expliquée
Pour chaque radionucléide, l'activité inhalée vaut : concentration (Bq/m³) × volume respiratoire (m³/jour) × nombre de jours, ce qui donne le total de Bq inhalés. En multipliant par le coefficient de dose (µSv/Bq), on obtient la dose en µSv. La dose totale est la somme sur l'ensemble des radionucléides :
$$ E = B \cdot D \sum_{i} C_i \, e_i $$où
$$ \left\{ \begin{aligned} B &= \text{Breathing Rate (m}^3\text{/day)} \\ D &= \text{Days} \\ C_i \, e_i &= \text{C}_{I131}\,e_{I131} + \text{C}_{Cs134}\,e_{Cs134} + \text{C}_{Cs137}\,e_{Cs137} \end{aligned} \right. $$
Exemple chiffré
Adulte, débit respiratoire de 22,2 m³/jour, sur 1 jour. Concentrations : I-131 100, Cs-134 50, Cs-137 50 Bq/m³. Incorporations : 2 220, 1 110 et 1 110 Bq. Doses : \(2\,220 \times 0{,}0074 = 16{,}428\ \text{µSv}\) ; \(1\,110 \times 0{,}0066 = 7{,}326\ \text{µSv}\) ; \(1\,110 \times 0{,}0039 = 4{,}329\ \text{µSv}\). Total \(= 28{,}083\ \text{µSv} = 0{,}028083\ \text{mSv}\).
FAQ
La décroissance radioactive est-elle prise en compte ? Non. La dose efficace engagée est intégrée sur 50 ans (adultes) ou jusqu'à l'âge de 70 ans (enfants) ; cette intégration est déjà incluse dans les coefficients de dose.
Pourquoi l'âge modifie-t-il le résultat ? Les plus jeunes présentent un débit respiratoire et un métabolisme différents, d'où des coefficients de dose distincts.
S'agit-il d'une évaluation réglementaire ? Non. C'est une estimation simplifiée à visée d'orientation ; les évaluations réelles intègrent davantage de radionucléides, les voies d'ingestion et une incorporation variable dans le temps.
