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Auteur(s)
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Henri MÉTIVIER : Docteur ès sciences - Directeur de recherche - Assistant du directeur de l’Institut de protection et de sûreté nucléaire - Membre de la Commission internationale de protection radiologique
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L‘irradiation par les rayonnements ionisants provient de deux sources majeures, les rayonnements naturels dans lesquels l’homme baigne en permanence et les sources de rayonnement d’origine « humaine », c’est-à-dire liées à la technologie moderne. Pour la plupart des pays, l’irradiation par les sources naturelles reste la plus importante, elle est suivie par l’irradiation médicale, qui dépend étroitement du niveau technologique du pays, viennent enfin, pour les populations, les irradiations liées à l’industrie nucléaire. L’inventaire de ces irradiations est mis à jour régulièrement par le Comité scientifique des Nations unies pour l’étude des effets des rayonnements ionisants (UNSCEAR), le dernier en date a été publié en 1993. Pour la France, l’irradiation individuelle moyenne due à la radioactivité naturelle est d’environ 2 mSv par an en dose efficace, elle peut varier d’une région à l’autre d’un facteur 3. L’irradiation d’origine médicale liée au diagnostic est moitié moindre, environ 1 mSv par an en dose efficace.
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- Version courante de juil. 2014 par Gauzelin BARBIER
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Sources d’origine naturelle modifiées par la technologie
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1. Sources naturelles d’irradiation
1.1 Le rayonnement cosmique
Les rayons cosmiques sont des flux de particules chargées de très haute énergie qui sillonnent l’espace dans toutes les directions. Ils sont déviés par les champs magnétiques, et tout particulièrement le champ magnétique terrestre qui renvoie les particules de faible énergie vers l’espace. Au niveau des pôles, leur présence est plus importante, ils se matérialisent par leur interaction avec l’atmosphère sous forme d’aurores boréales.
Les rayons cosmiques sont composés de noyaux d’hydrogène (85 %) et de noyaux d’hélium (12,5 %). Le reste est composé d’électrons, 1,5 %, et environ 1 % de particules de noyaux atomiques allant de 4 à 26, parfois plus. L’énergie moyenne de ces particules est de 1010 eV, l’énergie maximale 1020 eV. Leur flux décroît avec l’énergie, le plus important est composé de protons de 109 eV. À l’inverse 1 m2 de surface terrestre reçoit un proton d’une énergie supérieure à 1017 eV une fois par siècle. Leur origine est essentiellement galactique. Les rayonnements d’origine solaire ont une énergie relativement plus faible qui explique que les éruptions solaires influent peu sur l’intensité et la composition du rayonnement cosmique au niveau de la mer. Leur importance relative est grande en dehors de l’atmosphère.
Les rayons cosmiques interagissent avec l’atmosphère pour produire des électrons, des photons γ, des neutrons et des mésons. Au niveau de la mer les mésons représentent 80 % du rayonnement cosmique, les électrons 20 %.
L’atmosphère est un écran efficace qui nous protège des rayonnements cosmiques. On estime que seulement 0,05 % de ces rayonnements arrivent au niveau de la mer, leur intensité est doublée à 1 500 m. Les bâtiments absorbent également une partie de ces rayonnements, environ 20 %.
Au niveau de la mer, on estime que la dose efficace liée à la composante cosmique est d’environ 240 µSv par an auxquels il faut ajouter 30 µSv liés à l’irradiation neutronique. C’est donc, à ce niveau, une dose annuelle d’environ 300 µSv...
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