L'irradiation des individus est mesurée par la quantité d'énergie reçue par leur corps; l'irradiation de populations entières est mesurée en additionnant les doses individuelles au sein de cette population.¹ L'unité pour une dose d'irradiation est le gray. C'est une mesure de la quantité d'ionisation provoquée par le rayonnement et c'est une unité strictement physique. D'autres facteurs comme le type de rayonnement concerné (alpha, bêta, etc.) et les parties du corps exposées influencent les effets biologiques du rayonnement. Lorsque des corrections sont effectuées en fonction de ces facteurs, l'unité utilisée est alors le sievert. Lorsqu'on considère la dose totale à des groupes ou à des populations, on utilise des unités telles que l'homme-sievert. Les doses aux populations sont mesurées en homme-grays et en homme-sieverts (homme-Sv), selon qu'on mesure l'énergie reçue ou les dommages biologiques entraînés.

Deux unités supplémentaires sont utilisées pour les mines d'uranium. Le niveau opérationnel correspond à la quantité de produits de désintégration du radon (aussi appelés produits de filiation ou descendants du radon) dans un litre d'air qui provoquera l'émission de 130 000 millions d'électronvolts d'énergie de particules alpha. Si les descendants du radon sont en équilibre avec le radon dans l'air (dans le cas où le radon est présent dans l'air depuis quelque temps), alors environ 100 picocuries (3,7 becquerels) de radon par litre d'air équivalent à un niveau opérationnel. Le niveau opérationnel-mois mesure la dose d'irradiation totale qu'un mineur recevrait en respirant un air contenant une concentration d'un niveau opérationnel pendant un mois de travail (170 heures).

Les doses d'irradiation peuvent provenir de sources à l'extérieur du corps ou de substances qui ont pénétré dans le corps par le biais de la nourriture, de la boisson, de la respiration ou par une blessure. Il est relativement simple d'estimer les doses d'irradiation liées aux rayons gamma et aux particules bêta provenant de l'extérieur du corps, pour peu que la personne porte un matériel de mesure adéquat, comme un dosimètre photographique individuel. Cependant, il est en général beaucoup plus difficile d'estimer les doses résultant de substances à l'intérieur du corps. L'importance de la dose dépendra de la forme chimique de la matière incorporée, de ses voies de transfert et de répartition dans le corps, de son taux d'élimination par le corps, entre autres facteurs. L'élimination d'un radionucléide par le corps est généralement un phénomène tout à fait complexe ; il peut être décrit de manière très approximative par le concept de "demi-vie biologique"le temps nécessaire pour que la moitié d'une substance donnée soit éliminée du corps.

Quand on fait une estimation de la radioactivité provenant de l'environnement, les mesures directes des quantités de radionucléides particuliers dans le corps ne sont presque jamais disponibles. De complexes modèles informatiques doivent être utilisés, souvent avec un grand nombre de paramètres et d'incertitudes associés. C'est particuli&e grave;rement vrai quand il s'agit d'estimer les doses aux populations à proximité des sites, pour lesquelles il n'y a pas de mesures directes des doses ou de la charge corporelle en matériaux radioactifs. Toutefois, les radionucléides peuvent être mesurés dans la nourriture, dans l'eau et dans l'air. Si l'on procède soigneusement, de telles mesures peuvent apporter une base pour l'estimation des doses. Si les charges internes sont importantes, des techniques telles que l'anthroporadiamétrie (appelée mesure in vivo) et des prélèvements d'urine peuvent être également utilisés.

1. Avec la permission de Nuclear Wastelands, Arjun Makhijani, Howard Hu, et Katherine Yih, éditeurs (Cambridge, MIT Press, 1995), chapitre "Risques pour la santé de la production des armes nucléaires"