Quand la radioactivité est incorporée, la dose reçue est due à l'énergie transmise à des organes comme le poumon, la thyroïde ou les os.¹ Un facteur de conversion de dose (FCD) convertit une quantité de radioactivité (exprimée en curies ou en becquerels) en une dose (exprimée en rems ou en sieverts). Les FCD utilisés à des fins réglementaires dérivent d'une combinaison de données expérimentales et de modèles mathématiques. Le facteur de conversion pour un radionucléide donné dépend de la demi-vie de la substance radioactive et du type de rayonnement émis (alpha, bêta, gamma). Il dépend également de la facilité avec laquelle cette substance radioactive est éliminée. Pour les substances inhalées, cet aspect est traduit par la solubilité de la matière radioactive. Pour les substances ingérées, il est indiqué par la fraction incorporée (l'apport), la proportion qui est absorbée par le sang au niveau de l'intestin grêle.

La solubilité renvoie à l'aptitude d'une substance à se dissoudre dans l'eau. Une fois absorbée, une substance insoluble passe en général plus de temps dans l'organisme, et cause donc plus de dégâts. Ceci explique pourquoi, pour la plupart des radionucléides, les formes insolubles ont des facteurs de conversion supérieurs à ceux des formes solubles. De la même manière, les formes de radionucléides avec des fractions d'incorporation plus faibles passeront moins de temps à l'intérieur du corps, et donneront lieu à moins de dommages et à un facteur de conversion plus faible pour une incorporation donnée de radioactivité.

Les normes d'irradiation pour les travailleurs et le public sont exprimées en termes d'équivalents de dose à l'organisme entier. Mais en réalité, le corps n'est jamais (ou très rarement) irradié de manière uniforme, et certaines parties du corps ou certains organes sont souvent plus touchés que d'autres. Ceci provient du fait que les radionucléides incorporés se distribuent de manière inégale entre les organes (par exemple, l'iode radioactif se concentre dans la thyroïde). En outre, il est possible que seule une portion du corps soit exposée à une source d'irradiation externe.

L'équivalent de dose efficace est une manière de convertir le processus effectivement compliqué d'absorption de radioactivité en un concept simplifié de dose uniforme à l'organisme entierc'est-à-dire, en un équivalent de ce qu'une dose localisée réelle signifie pour l'organisme entier. C'est une manière de quantifier le risque accru du fait de cette dose, essentiellement mesuré par l'excès du nombre de cancers mortels ou de maladies héréditaires. La dose efficace sert à permettre la comparaison entre les différents types d'irradiation ainsi que l'irradiation de différents organes.

Pour déterminer si une personne a reçu une dose d'irradiation supérieure à une limite recommandée, un facteur de conversion unique, relatif à un organe particulier ou facteur de conversion de dose "efficace", est utilisé. L'organe choisi est alors désigné par le terme "d'organe de référence". La dose efficace est calculée en prenant les doses aux organes individuellement et en les convertissant en doses à l'organisme entier en utilisant des facteurs de pondération. Ces chiffres sont ensuite additionnés pour calculer la dose totale. Ces facteurs de pondération sont indiqués dans l'encadré ci-dessous. Ainsi, par exemple, une dose de 20 rems à la thyroïde équivaut à une dose efficace de 0,6 rem.

Il est possible d'avoir une absorption unique ou continue de radioactivité. Les absorptions uniques arrivent plutôt dans des circonstances inhabituelles, comme des accidents. Une absorption continue peut venir d'un lieu d'habitation à proximité d'une installation nucléaire qui rejette régulièrement de la radioactivité dans l'air ou dans l'eau.

Même dans le cas où l'incorporation de radioactivité a lieu en une période de temps très courte (comme dans le cas d'une absorption unique), la substance reste quelque temps dans le corps et donc la dose liée à cette substance est répartie sur une période de temps. Cette période de temps dépend de la demi-vie de la substance qui est incorporée et de la durée pendant laquelle elle reste dans le corps (le plus petit de ces chiffres prévalant). La dose attendue sur la durée de vie réelle de la radioactivité dans le corps est la dose engagée. L'équivalent de dose engagée, établie par la CIPR, est l'équivalent de dose reçue au cours des 50 ans suivant l'incorporation du radionucléide.

1. Cet article est une adaptation de «DFCs» de Kevin Gurney, Science for Democratic Action, vol. 2, n° 3 (automne 1993), p. 8.