RadioProTech - La radioactivité

La radioactivité n'est pas un phénomène exclusivement crée par les activités humaines : elle existe également à l'état naturel. Elle peut nous exposer de plusieurs manières
Radioactivité tellurique

La première : le sol, riche en éléments radioactifs, notamment des trois isotopes qui forment, avec leurs descendants les trois grandes familles des éléments radioactifs :
le ²³²Thorium, l'²³⁸Uranium et l'²³⁵Uranium (en faible quantité).
Ces éléments nous exposent par leur présence dans les roches, et bien sur dans les matériaux de construction : c'est le rayonnement tellurique (env. 17 % de la dose de rayonnement naturel, soit 0.41 mSv/an) Ce rayonnement est plus importants dans les massifs granitiques qui contiennent en plus grande quantité du Thorium et de l'Uranium. En France la Corse, le Massif Central et la Bretagne sont les régions les plus concernées.

D'autre part, l'un des descendants de l' ²³⁸Uranium, le ²²²Radon , et un gaz qui se diffuse depuis le sol et qui peut venir se piéger dans les endroits peu ventilés : grottes, vide sanitaires, caves, sous-sol en général.
Le Radon est la principale radioactivité d'origine naturelle (env. 50 % de la dose, soit 1,2 mSv*).
Bien sur il sera plus présent dans les massifs granitiques.
Les aliments participent également à cette exposition, ainsi que le 40 Potassium et le 14 Carbone, naturellement présents chez l'homme (env. 17% de la dose, sois 0.41mSv).

La quatrième, et dernière composante, est la radioactivité provenant de l'espace appelée "rayonnements cosmiques". (env. 16% de la dose, soit 0.38mSv). Ils proviennent des particules de très haute énergie, parvenant de l'univers ou du soleil, qui lorsqu'elles rencontrent la haute atmosphère déclenchent des réactions nucléaire très violentes en percutant ses atomes. L'atmosphère terrestre fourni une bonne protection contre ce rayonnement. Par contre, l'altitude joue un rôle et l'on considère qu'au niveau de la mer il arrive une particule/cm²/seconde et à 2000 m, deux particules/cm²/seconde. De même, la latitude est une variable importante : les particules chargées vont être déviées par les champs magnétiques terrestres ; il y aura donc plus de particules qui entreront au niveau des pôles que de l'équateur. Il est à noter que ces champs magnétiques terrestre sont responsable des aurores boréales.

Il est donc évident que chaque individu, en fonction de son lieu d'habitation et de son alimentation, ne reçoive pas la même dose de rayonnements. Cette dose sera aussi bien influencée par la nourriture que par la latitude, l'altitude ou la nature du sol. On estime la moyenne française de la dose due à la radioactivité naturelle à 2.4 mSv.

A la différence de la naturelle, cette radioactivité est générée par l'homme. De la même sorte, elle participe à la dose délivrée aux populations. Cependant, les plus exposés à cette radioactivité sont les femmes et les hommes qui travaillent aux seins des entreprises utilisant ou générant la radioactivité. La population peut y être toutefois exposé, et de plusieurs manières.

L'application les plus pénalisante, en terme de dose délivrée au public, est bien sur la médecine. Très utilisée dans le milieu médical, la radioactivité sert, entre autre, au diagnostique, au traitement des certains cancers, à la mise en évidence de cellules cancéreuses… Les applications médicales représentent environ 1 mSv par an (dans les pays développés).

Une autre application connue est la production d'énergie via les centrales nucléaires. Bien sur, les centrales ne sont qu'une composante de l'industrie nucléaire qui va de l'extraction au retraitement, en passant par l'enrichissement et la production électrique ; schématiquement, c'est l'industrie lourde du nucléaire. Associées aux retombées des essais nucléaires aériens, à Tchernobyl. Ces radioactivité représente environ 0.02 mSv/an.

Les activités industrielles non nucléaires (les applications de la radioactivité dans l'industrie sont également très nombreuses) associés aux télévisions, phosphates, combustibles minéraux représente, quand à elle environ 0.01 mSv/an

L'atome (du Grec :

, indivisible en Grec) est la plus petite partie existante d'un corps ; si l'on coupe un atome de carbone en deux parties, nous obtenons deux corps différents qui ne ressemblent en rien au carbone. L'atome est constitué de deux parties principales : le noyau et le cortège électronique ou cortège d'électrons.
Le noyau est la partie centrale de l'atome. Il est composé de deux particules :
les protons et les neutrons également appelés nucléons.
Le noyau contient la presque totalité de la masse de l'atome est possède une densité de 1 017 kg.cm³ (soit 1 000 000 000 de tonnes par cm³).
Les protons ont une charge électrique élémentaire positive (+1.602.10^-19 coulomb) et une masse égale à 1.672.10^-27 kg. Les neutrons n'ont pas de charges électrique et leurs masse est de 1.674.10^-27 kg, donc quasiment égale à celle du proton.
Les électrons gravitent autour du noyau. La matière étant électriquement neutre, les électrons ont une charge électrique élémentaire négative (-1.602.10^-19 coulomb) et se trouvent en nombre égal par rapport aux protons. Leurs masse est de 9.109.10^-31 kg, soit environ 1 850 fois plus petite que la masse d'un nucléon.
Aux approximations prêt, ce sont donc les nucléons (protons et neutrons) qui font la masse de l'atome.
Cependant, la matière est constituée de vide. L'on considère que le noyau est 10 000 à 100 000 fois plus petit que l'atome dont il est issu. Si l'atome peut-être représenté par une sphère de l'ordre de 1.10^-10 m, le noyau, quant à lui mesure environ 1.10^-15 m. De telle sorte un atome peut être représenté par un noyau central, avec des électrons en orbite. Si l'on représentait le noyau par une tête d'épingle (diam. 1 mm), l'atome aurait alors une dimension comprise entre 10 et 100 m. A l'excès, si l'on représentait un proton par la terre (diam 12 000 km et masse 6.1024 kg - 6 000 Yg ou 6 000 Yotta grammes) autour duquel graviterait un électron, celui-ci aurait à peu près la taille de la terre, pèserait 3.1021 kg, (3 Yg ou 3 Yotta grammes) et graviterait à 12 milliards de km (12 Tm ou 12 Tera mètres), soit huit fois la distance soleil/terre ou encore, proche de la distance Soleil/Saturne. A l'échelle temps, il serait à 61 mn 20 s (unité lumière), pour 8 mn 20 s Soleil/Terre. Ce système représenterait un atome d'hydrogène. La matière est donc constituée de vide et le schéma ci-dessus n'est alors pas à l'échelle.

La notation des différents éléments découvert - donc atomes - correspond à une règle précise dont la base s'écrit :

X
indique le nom de l'élément (une lettre majuscule et une à deux minuscules) :
O pour oxygène, C pour carbone, Co pour cobalt, Pu pour plutonium, Unh pour unnilhexium.

A
indique, quant à lui, le nombre de nucléons (protons et neutrons) présents dans le noyau ; l'on désigne A comme étant le nombre de masse, c'est en effet les protons et les neutrons qui donnent la masse de l'atome : 16 pour l'oxygène, 12 pour le carbone, 59 pour le cobalt, 239 pour le plutonium, 263 pour l'unnilhexium.

Z
indique le nombre de protons présents dans le noyau ; ce nombre de protons détermine le nom de l'élément : 8 = oxygène, 6 = carbone, 27 = cobalt, 94 = plutonium et 106 = unnilhexium. Comme ce nombre désigne l'élément il n'est jamais noté.

Cette symbolisation très pratique permet de connaître toute le composition d'un atome : A nous donne protons plus neutrons, Z nous donne les protons (donc les électrons) donc A - Z donnera le nombre de neutrons : 8 pour l'oxygène, 6 pour le carbone, 32 pour le cobalt, 145 pour le plutonium, 157 pour l'unnilhexium. Ces éléments sont répertoriés dans le tableau de Mendeleiev qui était conçu à l'origine pour les chimistes. A cette époque, les protons n'étaient pas connus et l'on comptabilisait alors les électrons (aux même nombre que les protons puisque la matière est électriquement neutre). De sorte qu'actuellement le tableau est utilisé de deux manières différentes : les chimiste voient toujours le nombre d'électrons dans Z, alors que les physiciens y voient le nombre de protons. Un tableau bien pensé dés l'origine.

L'oxygène possède donc 8 protons, donc 8 électrons, et 8 neutrons (¹⁶O). Cependant, cela est vrai dans "seulement" 99.756 % des cas. Les autres atomes d'oxygènes présents dans la nature sont différents : ils possèdent un neutrons supplémentaire ou un neutrons en moins. Ainsi l'on trouve de l'¹⁷O (0.039 %) et de l'¹⁸O (0.205%). Mais également de l'¹⁵O, l'¹³O. Pour l'oxygène nous partons de l'¹²O jusqu'à l'²⁴O. Ainsi, nous connaissons 13 atomes d'oxygène différents:
ce sont les isotopes de l'oxygène.

¹²Oxygène	¹³Oxygène	¹⁴Oxygène	¹⁵Oxygène
¹⁶Oxygène	¹⁷Oxygène	¹⁸Oxygène	¹⁹Oxygène
²⁰Oxygène	²¹Oxygène	²²Oxygène	²³Oxygène
²⁴Oxygène

Bien sur, chaque élément possèdent également des isotopes : pour le carbone du ⁸C au ²²C, le cobalt du ⁵⁰Co au ⁷²Co, le plutonium du ²³⁰Pu au ²⁴⁷Pu …
Le groupe de tous ces isotopes s'appelle les nucléides : environs 2 500 nucléides ont été recensés et sur ces 2 500, 274 seulement sont stables, donc non radioactifs.
90 % des nucléides connus sont radioactifs ; pourtant nous ne baignons pas dans une ambiance
radioactive forte. En fait, ces 90 % en nombre, représente une infime partie en volume puisque
les noyaux stables constitue peut-être (?) 99 % de la matière nous entourant.
Vous retrouverez tous ces nucléides dans le tableau périodique.

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Les phénomènes de la radioactivité.

Dans les phénomènes de la radioactivité l'on entend souvent parler des rayons a (alpha), ß (bêta), g (gamma), X, neutrons. Chacun de ces phénomènes apparaissent de façons bien spécifiques : avec la multitude de combinaison protons-neutrons, certains atomes se retrouvent avec trop de protons d'autre avec trop de neutrons et certain avec trop de tout. Cet excès, dans un sens comme dans l'autre, déséquilibre le noyau : il devient instable. Le noyau va donc se désintégrer et éjecter une particule.

Les noyaux légers et moyens (Z<83).

soit ils ont trop de protons, soit ils ont trop de neutrons

Trop de protons.

Au sein du noyau, un proton se désintègre et de cette désintégration naissent trois choses : un neutron, un positon et un neutrino.
Le neutrons est strictement identique à un autre neutron du noyau.
Le positon quant à lui, possède la même masse qu'un électron mais une charge électrique élémentaire opposée : c'est l'antimatière de l'électron. Bien souvent, par abus, l'on parle d'électron positif et non de positon.
Ce positon est éjecté à vitesse très rapide (environ 270 000 km/s soit 90 % de la vitesse de la lumière) on l'appelle la particule bêta plus (ß+).
Le neutrino ne contenant pas d'énergie pouvant incider sur la matière, il ne tient de ce fait aucun rôle en radioprotection et ne sera pas développé
La formule générale est :

Cependant, un autre phénomène peut également apparaître : la capture électronique.
Le noyau - trop riche en charges positives - va capturer, par le biais d'un proton, un électron des couches périphériques (généralement K ou L).
La formule générale est alors :

Trop de neutrons.

Au sein du noyau, un neutron se désintègre et de cette désintégration naissent également trois choses : un proton, un négaton et un anti-neutrino.
Le proton est strictement identique aux autres du noyau.
Le négaton possède la même masse qu'un électron ainsi que la même charge électrique élémentaire. Par abus de langage, l'on parle d'électron et non de négaton.
Sa vitesse d'éjection est également d'environ 270 000 km/s. On l'appelle la particule bêta moins (ß-).
L'anti-neutrino ne sera pas non plus pris en compte.
La formule générale est :

Les noyaux lourds (Z>83).

Ils ont trop de nucléons
Le noyau possède suffisamment d'énergie pour éjecter d'un coup deux protons et deux neutrons ou un noyau d'hélium : on l'appelle la particule a.
Elle est éjectée à une vitesse de l'ordre de 20 000 km/s (15% de la vitesse de la lumière).
La formule générale est :

Ensuite.

Presque dans tous les cas, après une désintégration a, ß-, ß+, il subsiste de l'énergie au sein du noyau. Le noyau va donc la perdre et retrouver son état fondamental en émettant un rayonnement g : seuls quelques uns seront "émetteurs ß pur", comme par exemple le tritium ou le Ni63.
Ce rayonnement g est en fait un rayonnement électromagnétique qui provient du noyau et ne possédant ni charge électrique, ni masse : il transporte cependant de l'énergie ; sa vitesse est celle de la lumière (300 000 km/s).
De la même sorte, il existe d'autre rayonnements électromagnétiques comme par exemple les ondes radio, les infra-rouges, la lumière visible, les ultra-violets, les X, les rayonnements cosmiques …
Ce g est émis immédiatement après la désintégration du noyau, sauf à quelques exceptions
où il sera émis après en temps de latence : l'atome sera qualifié de métastable.
On le note ainsi :

où le m signifie métastable.

Suite à une capture électronique, la place laissée libre par un électron sur la couche K ou L va très rapidement être comblée par un électron des couches supérieures. L'on appelle ce phénomène le réarrangement du cortège électronique. Cela se traduit par l'émission de rayons X, également d'origine électromagnétiques.
Si le rayonnement g provient exclusivement du noyau et possède une énergie comprise entre 10 keV et quelques MeV, le rayonnement X, quant à lui provient du cortège électronique et à une énergie comprise entre 10 à 100 keV.

La fission.

La fission spontanée est un cas très rare de désintégration : c'est la scission du noyau. L'²³⁸U y parvient, avec une période de 1 016 ans, soit 20 atomes par gramme et par heure.
De cette fission, l'on retrouve bien sûr deux nouveaux noyaux plus légers : les produits de fission.
Cette fission s'accompagne d'une émission de neutrons (en moyenne 2.5) et de rayonnements g. Les noyaux produits sont également radioactifs et se désintégrerons en émettant un rayonnement ß.

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Le Rayonnement Alpha

Le Rayonnement Beta

Les lois de la radioactivité.

La constante radioactive

La constante radioactive (issue de la loi de décroissance radioactive) fut découverte en 1902 par Rutherford et Soddy. Elle s'applique à tous les noyaux instables. Cette constante radioactive se nomme

est la probabilité qu'a de se désintégrer par intervalle de temps (dt) chaque atome d'une population identique d'isotope.
Le nombre moyen dN d'atomes se désintégrant durant l'intervalle de temps dt est :

d'où, par intégration

à la dimension de l'inverse d'une durée (s^-1, min^-1, h^-1, jour^-1, a^-1)

masse de quelques radionucléides pour une activité de 1 GBq, ainsi que leur période et leur

Isotope	Periode (T)		Masse (g)
¹⁹⁸Au	2,695 j	0,257 j ^-1	11,05.10^-8
²²²Ra	3,8235 j	0,1812 j -1	17,577.10^-8
³²P	14,28 j	1.1647 h ^-1	9.458.10^-8
⁶⁰Co	5,271 ans	0,1315 a ^-1	2,39.10^-5
¹³⁷Cs	30,15 ans	0,276 m ^-1	3.122.10^-4
²²⁶Ra	1600 ans	0,4331.10-3 a ^-1	2,734.10^-2
²³⁵U	7,037.108 ans	9,8479.10-10 a ^-1	1,250.10⁴
²³⁸U	4,468.109 ans	1.5510.10-10 a ^-1	8,04.10⁴

Sur ce tableau l'on peut voir plusieurs choses : tout d'abord, chaque isotope à une période différente, donc un

différent . Plus la période sera faible, plus la constante radioactive sera élevée, donc plus il y aura de noyaux qui se désintégreront par unité de temps ; il faudra alors moins d'atomes pour obtenir une activité identique. Pour le ²²⁶Ra, il y aura environ 1 noyau par seconde (1,37 en fait) qui se désintégrera sur cent milliards, alors que pour l'¹⁹⁸Au il y en aura environ 3 sur un million. 1 Ci (Curie) de ²²⁶Ra aura une masse de 1 g, 1 Ci de ²⁴⁰Pu de 22,2 kg et 1 Ci d'²³⁸U de 3 tonnes.

est indépendant de conditions extérieures au noyau (température, pression, combinaison chimique…), celui-ci étant protégé par son cortège électronique. Cependant il existe quelques exceptions, comme par exemple l'influence de la combinaison chimique pour le ⁷Be lorsqu'il est présent dans la molécule . L'influence du champ électrique de cette molécule donne un

: il y a donc une variation de

de l'ordre d'un millième. De même, la pression tend à augmenter

; pour une pression de 108 Pa le Dl/l pour le ⁷Be est de 2,2.10^-5 (environ 200 millièmes ) et celui du de 4,6.10^-6. Cette particularité sert également à évaluer les très hautes pressions. Cependant, cette variation de

n'a aucune autre application industrielle ou de recherche, de plus, étant très petite, elle ne peut servir en aucun cas dans le traitement des déchets radioactifs.

La période radioactive

La période radioactive (T) est le temps nécessaire pour que la moitié des noyaux radioactifs initialement présents dans un radioélément se désintègrent. Ainsi l'on écrit :

d'où

soit:

d'après la loi de la constante radioactive, l'on peut alors écrire

L'activité

C'est le nombre de désintégrations par seconde. Une désintégration par seconde correspond à un Becquerel (1 Bq). L'on comptabilise ici les particules

et

émises lors des désintégrations mais l'on ne compte ni les

ni les X émis alors, dont le nombre moyen est généralement très souvent différent de 1. Au bout d'une période, une source radioactive aura perdu la moitié de son activité.
Lors de mesures de radioactivité, l'on évaluera le débit de dose engendré par les

et celui engendré par les

de manière différente et dissociée. Les deux débits de doses s'additionneront. Au bout d'une période, le débit de dose aura également diminué de moitié.

La décroissance de la radioactivité

Les unités

Le Bq est une unité très petite et l'on emploi bien souvent ses multiples

- kilobecquerel kBq (103 Bq)

- mégabecquerel MBq (106 Bq)

- gigabecqurel GBq (109 Bq)

- térabecquerel TBq (1012 Bq)
"correspondance des sous et sur multiples"

10^-24	yocto	y	10³	kilo	k
10^-21	zepto	z	10⁶	Méga	M
10^-18	atto	a	10⁹	Giga	G
10^-15	femto	f	10¹²	Tera	T
10^-12	pico	p	10¹⁵	Peta	P
10^-9	nano	n	10¹⁸	Exa	E
10^-6	micro	m	10²¹	Zéta	Z
10^-3	milli	m	10²⁴	Yotta	Y

L'ancienne unité est le Curie (Ci). C'est une unité historique découverte par Pierre et Marie Curie et qui correspond à l'activité d'un gramme de ; en fait, un gramme de à une activité de 0,989 Ci. Un Ci et égal à 37 GBq soit 37 milliards de désintégrations par seconde.

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Definition du risque.

Trois risques peuvent être définis : l'exposition externe sans contact, l'exposition externe avec contact et l'exposition interne.

L'exposition externe sans contact

Dans ce mode d'exposition, l'individu n'est pas en contact avec la matière radioactive : elle est à l'extérieure de son corps et il ne la touche pas. C'est le terme qui définie l'irradiation.
Nous retrouverons ce risque d'exposition lors de l'utilisation de sources radioactives sous forme scellée (rayonnement

,

), de générateurs électriques de rayons X (rayonnements X), mais aussi lors de la manipulation de sources non scellées (rayonnements

et

).
Ce risque n'existe pas avec les

du fait de leur très faible parcours dans l'air. Une irradiation peut être globale (corps entier) ou partielle (localisée) ; les effets seront d'autant plus graves que la dose sera élevée.

L'exposition externe avec contact

Ici, la matière radioactive est toujours à l'extérieur du corps, mais cette fois ci au contact. C'est le terme qui défini la contamination externe.
La matière radioactive est assimilable à des poussières qui viendraient se déposer sur la peau. Nous retrouvons ce risque d'exposition lors de l'utilisation de sources non scellée (rayonnement

,

).

L'exposition interne

La matière radioactive, cette fois ci, a pénétré à l'intérieur du corps. C'est le terme qui défini la contamination interne.
Nous retrouvons ce risque d'exposition lors de la manipulation de source non scellées (rayonnement

,

).
Il existe plusieurs voies d'incorporation : l'ingestion, l'inhalation, la pénétration par une plaie ouverte, la pénétration trans-cutanée.
La manipulation des sources non scellées requiert donc une attention toute particulière, même pour les faibles activités. La dosimétrie découlant d'une exposition interne est particulièrement difficile à évaluer car les activités incorporées sont souvent mal connues et dures à mesurer.

Contamination/Irradiation

Il est très important de comprendre la différence entre une contamination (interne ou externe) et une irradiation.
Dans un cas comme dans l'autre, le risque n'est pas dû à la même quantité de matière.
Nous avons vu qu'à l'échelle atomique la matière est constituée de vide, le corps humain également. Les rayons

(parcours dans l'eau de quelques m) n'étant pas chargés électriquement ne seront pas attirés par les constituants de la matières (électrons ou noyaux) et devront être très nombreux pour qu'il y ait une probabilité qu'ils entrent en interaction avec eux, donc qu'ils engendrent des modifications chimiques à nos cellules humaines en leur cédant leur énergie.
Par contre, les

(parcours de quelques mm dans l'eau) et à plus forte raison les

(parcours de quelques mm dans l'eau), lorsqu'ils sont ingérés, vont générer des modifications chimiques au sein de nos cellules dés les plus faibles quantités.
C'est pourquoi, une faible quantité de matière peut être dangereuse en ingestion et ne représenter qu'un risque très faible du point de vu de l'irradiation.
Ce risque est bien représenté par les champignons contaminés suite à l'accident de Tchernobyl. Ne présentant pas de risque lorsqu'ils sont à l'extérieur ne notre corps, ils deviennent dangereux en cas d'absorption.
De même, les vapeurs d'une cuillère à soupe d'eau de Javel concentrée paraissent bien inoffensives au vu des dégâts occasionnés en cas d'ingestion.

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Les moyens de protection.

Les moyens de protection sont simples ; leur but est d'éviter une exposition qui engendrera une dose.
Il en existe quatre :
- l'activité
- le temps
- la distance
- les écrans

L'exposition externe avec contact

C'est un moyen de protection particulier et qui n'est pas utilisable de manière facile.
Tout d'abord, lorsque l'on acquerra une source radioactive, le constructeur de l'équipement dimensionnera la source, en activité, de manière optimale. De telle sorte, l'on a peu d'influence par rapport à l'activité.
Par contre, l'abaissement de l'activité est une technique utilisée dans les centrales nucléaires. Lors d'un arrêt pour changement de combustible, avant intervention des opérateurs, l'exploitant se charge de rincer les circuits, notamment le circuit primaire, afin d'abaisser l'activité et donc les débit d'équivalent de dose ; cela permet de diminuer la dosimétrie individuelle, mais également collective. Cependant cette activité n'est pas éliminée, elle est seulement concentrée dans des filtres qui deviennent donc extrèmement radioactifs.
Dans les laboratoires où sont utilisées des sources non scellées, celles ci étant toujours composées de radioéléments à vie courte (période de l'ordre du jour ou du mois), les déchets sont gérés grace à la baisse d'activité du à leur décroissance radioactive. L'on considère alors, car les activités manipulées sont faibles, (quelque kBq à quelque MBq) qu'il faut attendre 10 périodes pour retrouver un radioactivité proche de la naturelle (soit une réduction de 210 ou de 1024 fois l'activité initiale). Les déchets sont alors considérés comme des déchets chimiques classiques et sont éliminés comme tels.
Il est à noter que dans le cas énuméré ci-dessus, c'est surtout le facteur temps qui est pris en compte.

Le temps

C'est un facteur qui va déterminer de façon importante la dose. Il est très facile de comprendre que plus le temps sera long, plus la dose intégrée sera importante. Exposé à un débit de dose de 50 mSv/h durant ½ h, un individu intégrera une dose de 25 mSv. S'il reste 2 h, sa dose sera alors de 100 mSv.
La dose est donc strictement proportionnelle au temps : débit x temps = dose.
Il est absolument inutile et malvenu de stationner sans raison dans une ambiance radioactive, si faible soit elle ; de plus il est essentiel d'optimiser son temps de séjour à proximité de matériel radioactif.

La distance

Elle joue un rôle identique au temps et logiquement, plus l'on s'éloigne de la source, plus le débit de dose diminue.
Cependant deux cas de figure peuvent se présenter :
- la source est ponctuelle (assimilable à un point)
- la source est linéaire (assimilable à une ligne)
Source ponctuelle
L'on dit qu'une source est ponctuelle lorsque la distance à laquelle on se trouve par rapport à elle est au moins égale à 5 fois son diamètre. En industrie, la plupart des sources scellées utilisées sont ponctuelles.
Dans le cas de sources ponctuelles, le débit de dose est inversement proprtionnel au carré de la distance.
En effet, une source radioactive émet en 4Pi, c'est à dire dans toutes les directions de l'espace ; elle libérera donc son énergie de manière spatiale. Ce phénomène n'est pas propre à la radioactivité mais se rencontre également dans d'autres domaines comme le bruit, la lumière…
Le shéma ci-dessous illustre bien l'influence de la distance pour une source ponctuelle.

Schema diminution débit

Il apparaît donc que si l'on double la distance, l'énergie d'une source donnée n'est plus dissipée sur une surface de 2 fois quatre carreaux, mais sur une surface de 4 fois quatre carreaux. Le débit de dose sera diminué d'un facteur 4 et non d'un facteur 2. Si l'on triple la distance, l'on diminuera d'un facteur 32, soit 9.
Il est donc assez facile de se protéger d'une source ponctuelle en utilisant la distance qui décroîtra rapidement, mais à l'inverse, le débit de dose va croître de façon exponentielle lorsque l'on se rapprochera : il est donc strictement interdit de toucher une source radioactive avec les doigts, même si celle ci est de faible activité.

Source linéaire

Une source linéaire est tout simplement une succession de sources ponctuelles. En fait, dans l'industrie, on rencontre peu de sources linéaires. Dans une centrale nucléaire, une source linéaire peut prendre forme dans une tuyauterie lorsque celle-ci se remplit de boue radioactive par exemple. L'industrie chimique utilise des sources linéaires pour mesurer des niveaux. Dans ce cas là, la diminution du débit de dose est strictement proportionnelle à l'augmentation de la distance : on double la distance, on diminue le débit de dose d'un facteur 2. Il est beaucoup plus difficile (par rapport à une source pontuelle) de se protéger d'une source linéaire en jouant sur la distance.

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