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Unités SI pour les rayonnements ionisants

Brochure sur le SI, de la section 2.2.2


Dans le domaine des rayonnements ionisants, on appelle l'unité SI d'activité le becquerel plutôt que seconde à la puissance moins un, et les unités SI de dose absorbée et d'équivalent de dose, respectivement, gray et sievert, plutôt que joule par kilogramme. Les noms spéciaux becqerel, gray et sievert ont été introduits spécialement en raison des dangers pour la santé humaine qui pourraient résulter d'erreurs dans le cas où les unités seconde à la puissance moins un et joule par kilogramme seraient à tort utilisées pour identifier les grandeurs.

Grandeur dérivée Unité SI dérivée cohérente (a)
Nom Symbole Expression
utilisant
d'autres
unités SI
Expression
en unités SI
de base
activité d'un radionucléide (c) becquerel (b) Bq   s–1
dose absorbée,
énergie massique
(communiquée), kerma
gray Gy J/kg m2 s–2
équivalent de dose,
équivalent de dose ambiant,
équivalent de dose directionnel,
équivalent de dose individuel
sievert (d) Sv J/kg m2 s–2

(a) Les préfixes SI peuvent être utilisés avec n'importe quel nom spécial et symbole particulier mais dans ce cas l'unité qui en résulte n'est plus une unité cohérente.
(b) Le becquerel est uniquement utilié pour les processus aléatoires liés à la mesure de l'activité d'un radionucléide.
(c) L'activité d'un radionucléide est parfois appelée de manière incorrecte radioactivité.
(d) Voir la Recommendation 2 du CIPM (CI-2002) sur l'utilisation du sievert.

[ du Tableau 3 ]
SI Brochure

photo of Henri Becquerel

Les premiers travaux de Henri Becquerel concernaient la polarisation de la lumière, le phénomène de phosphorescence et l'absorption de la lumière par des cristaux (sujet de sa thèse de doctorat). Il fut élu membre de l'Académie des sciences de France en 1889. Il reçut le prix Nobel de physique en 1903 pour sa découverte de la radioactivité naturelle en 1896, conjointement à Pierre et Marie Curie pour leur étude sur les phénomènes de radioactivité découverts par Becquerel. C'est la raison pour laquelle la Conférence générale des poids et mesures (CGPM) décida en 1975, dans sa Résolution 8, d'honorer Henri Becquerel en adoptant le nom spécial becquerel, symbole Bq, pour l'unité SI dérivée d'activité. Cette proposition avait été faite au Comité consultatif des unités (CCU) par l'International Commission for Radiation Units and Measurements (ICRU) ; le CCU l'adopta en 1974 dans sa Recommandation U 1 (1974), l'ancienne unité d'activité en dehors du SI portant le nom de Curie.

Pour plus d'informations voir :

Hal Gray travailla au Cavendish Laboratory (Cambridge, Royaume-Uni), avec Rutherford (1927-1932), sur l'absorption des rayonnements gamma par la matière. Ces recherches ont donné naissance au principe de Bragg-Gray, qui a permis de mesurer l'énergie impartie et la dose absorbée. C'est la raison pour laquelle le gray fut proposé comme nom spécial pour l'unité SI dérivée associée à ces grandeurs par l'International Commission for Radiation Units and Measurements (ICRU), dont Hal Gray fut l'un des vice-présidents.

Le Comité consultatif des unités (CCU) approuva cette proposition en 1974 (Recommandation U 1 (1974)). La Conférence générale des poids et mesures (CGPM) adopta ensuite le nom spécial d'unité SI dérivée gray, symbole Gy, pour les rayonnements ionisants en 1975 (Résolution 9). Le nom de Gray est aussi célébré par le « Gray Laboratory for Radiobiology Research » à l'hôpital de Mount Vernon au Royaume-Uni (où Gray a travaillé à partir de 1933), par le « Gray Trust » qui organise une conférence bisannuelle en l'honneur de Gray – la « Gray Conference » – et par la « Gray Medal » attribuée par l'ICRU.

Diverses biographies de Gray figurent dans ICRU News June 1997, ainsi que dans les Royal Society Biographical Memoirs, sur le site du Gray Laboratory, et sur le site du Gray Cancer Institute.

Rolf Sievert mit au point la chambre de Sievert pour les mesures de dosimétrie des rayonnements ionisants et l'intégrale de Sievert pour le calcul de l'exposition en un point P. Il fut l'un des premiers membres de l'International Commission for Radiological Protection (ICRP) et de l'International Commission for Radiation Units and Measurements (ICRU). Pionnier dans le domaine de la radioprotection, il fut à l'origine de la première loi sur la radioprotection en Suède, promulguée en 1941, et élabora les plans du Swedish Radiation Protection Institute, le SSI. Rolf Sievert consacra une grande partie de sa vie à la radioprotection et fut élu président de l'ICRP de 1956 à 1962.

En son honneur, la Conférence générale des poids et mesures (CGPM) adopta en 1979, dans sa Résolution 5, le nom spécial sievert, symbole Sv, pour l'unité SI dérivée équivalent de dose, grandeur associée à la radioprotection. Cette proposition émanait de l'ICRP et de l'ICRU, et fut adoptée par le Comité consultatif des unités (CCU) en 1978 comme Recommandation U 1 (1978).

Une biographie de Sievert figure sur le site : http://radfys.ki.se/Sievert.html.

septembre 1910

Le Congrès de radiologie se rénit à Bruxelles et crée la Commission internationale de radioactivité. Il demande à Mme Curie de préparer un étalon international de radium.

  18 mars 1912

A. Debierne adresse une lettre à Ch.-Éd. Guillaume (sous-directeur à l'époque) et lui demande si l'étalon peut être gardé au BIPM.

  12 mai 1912

S. Meyer, secrétaire de la Commission internationale des étalons de radium, remercie R. Benoît, directeur du BIPM, de bien vouloir accepter cette garde.

  21 février 1913

L'étalon est déposé « dans la case inférieure du coffre-fort placé dans le premier caveau ».

  1913–1935

À huit reprises l'étalon international est sorti pour diverses comparaisons au Laboratoire Curie, et replacé dans le caveau au BIPM. Après sa dernière utilisation il est conservé par le Laboratoire Curie.

  1934

O. Hönigschmid prépare vingt étalons de radium à partir de pechblende à haute teneur en radium et exempte de mésothorium, provenant du Haut-Katanga. Parmi ceux-ci, l'étalon no 5430, de masse quasiment identique à celle de l'étalon Curie, est attribué à la France et remis au Laboratoire Curie.

  21 avril 1939

L'étalon no 5430 est déposé au BIPM.

  30 mai 1940

L'étalon est transféré en province en vue de sa sauvegarde.

  octobre 1948

À la 9e CGPM, proposition est faite par la délégation soviétique d'« organiser des comparaisons des étalons nationaux de radium avec des étalons internationaux de radium et la conservation de ces derniers au Bureau international ».

  juillet 1953

La Commission mixte de radioactivité, réunie è Stockholm, confie la garde de l'étalon no 5430 au directeur de l'Institut du radium).

  3 décembre 1959

La faculté des Sciences de Paris, dont dépend l'Institut du radium, décide de confier la garde de l'étalon de radium no 5430 au Bureau international. Ce dernier reste toutefois « la propriété de l'Université de Paris ».

  octobre 1960

La 11e CGPM autorise le BIPM à prendre en charge l'étalon de radium no 5430.

  9 mars 1961

L'université de Paris fait don au BIPM de l'étalon du radium. Une comparaison internationale d'étalons du radium est organisée en 1963. Par la suite, l'introduction de méthodes primaires de mesure et l'inclusion dans le SI du becquerel pour exprimer l'activité d'un radionucléide rendent inutile la conservation d'étalons de ce type.

  22 janvier 1993

Après avoir été conservé en toute sécurité au BIPM pendant trente-deux ans, l'étalon du radium 5430 est considéré comme déchet radioactif par les autorités françaises, conformément aux recommandations de sécurité internationales.