À quoi sert ce calculateur
Cet outil estime la dose efficace interne engagée reçue par une personne lorsqu'elle introduit des matières radioactives dans son organisme par voie orale, c'est-à-dire en buvant de l'eau contaminée et en consommant des aliments contaminés. Il convertit l'activité ingérée (exprimée en becquerels, Bq) en dose efficace (en sieverts, Sv) à l'aide des coefficients de dose reconnus à l'échelle internationale par la CIPR (Commission internationale de protection radiologique). Il se limite aux trois isotopes les plus pertinents après un accident de réacteur : l'iode-131 (I-131), le césium-134 (Cs-134) et le césium-137 (Cs-137). Les principes physiques sous-jacents sont universels et ne dépendent d'aucun pays en particulier.
Les unités clés
Un becquerel (Bq) correspond à une désintégration nucléaire par seconde et mesure l'activité (l'intensité) d'une source. Le sievert (Sv) est l'unité de dose efficace : il traduit l'impact sur l'organisme ; \(1\ \text{Sv} = 1000\ \text{mSv} = 1\,000\,000\ \text{µSv}\). Un coefficient de dose (dose efficace engagée par unité d'activité incorporée) permet de convertir l'activité ingérée en dose ; la CIPR les exprime en Sv/Bq, et cet outil les affiche en µSv/Bq.
Comment l'utiliser
Choisissez une tranche d'âge pour charger les coefficients de dose oraux par défaut de la CIPR-72 ainsi que les volumes d'ingestion quotidiens types, puis modifiez n'importe quel champ selon vos besoins. Saisissez la concentration en activité (Bq/kg) dans l'eau et dans les aliments pour chaque isotope, votre consommation quotidienne d'eau et d'aliments (kg/jour) et le nombre de jours. Les concentrations sont fixées à 0 par défaut : un isotope laissé vide n'apporte donc tout simplement aucune contribution.
La formule
Pour chaque isotope, activité incorporée = jours × (concentration dans l'eau × consommation d'eau + concentration dans les aliments × consommation d'aliments). La dose correspond à cette activité multipliée par le coefficient de dose oral de l'isotope. La somme des trois isotopes donne la dose efficace interne engagée totale.
$$E = \text{Days} \sum_{i} e_i \left( C_{w,i}\,\text{Water} + C_{f,i}\,\text{Food} \right)$$
$$\text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} e_i &= \text{dose coefficient: } \text{I-131},\ \text{Cs-134},\ \text{Cs-137} \\ C_{w,i} &= \text{water conc.: } \text{I-131},\ \text{Cs-134},\ \text{Cs-137} \\ C_{f,i} &= \text{food conc.: } \text{I-131},\ \text{Cs-134},\ \text{Cs-137} \end{aligned} \right.$$
Exemple chiffré
Adulte, 30 jours, 2 kg/jour d'eau et 1,5 kg/jour d'aliments. Coefficients (µSv/Bq) : I-131 0,022 ; Cs-134 0,019 ; Cs-137 0,013. Eau : I-131 100, Cs-134 50, Cs-137 50 Bq/kg ; Aliments : Cs-134 100, Cs-137 100 Bq/kg. I-131 : \(30 \times (100 \times 2) = 6000\ \text{Bq} \times 0{,}022 = 132\ \text{µSv}\). Cs-134 : \(30 \times (50 \times 2 + 100 \times 1{,}5) = 7500\ \text{Bq} \times 0{,}019 = 142{,}5\ \text{µSv}\). Cs-137 : \(7500 \times 0{,}013 = 97{,}5\ \text{µSv}\). Total \(= 372\ \text{µSv} = 0{,}372\ \text{mSv} = 3{,}72\mathrm{e}{-4}\ \text{Sv}\).
FAQ
S'agit-il d'une dose instantanée ? Non. Il s'agit de la dose efficace engagée intégrée sur 50 ans pour les adultes et jusqu'à l'âge de 70 ans pour les enfants, conformément à la définition de la CIPR.
Tient-il compte de l'irradiation externe ? Non : il ne calcule que la dose interne liée à l'ingestion.
Puis-je l'utiliser pour d'autres radionucléides ? Non ; il ne couvre que l'I-131, le Cs-134 et le Cs-137. Référez-vous toujours aux autorités officielles pour toute décision relative à la sécurité.
