Becquerel

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• « Becquerel », sur le Wiktionnaire (dictionnaire universel)

Le becquerel (symbole : Bq) est l'unité dérivée du Système international (SI) pour l'activité d'un radionucléide^[1] et correspond à une désintégration par seconde. Elle est homogène à s^-1, l'inverse de la seconde^[1].

L'ancienne unité de radioactivité était le curie (Ci) : 1 Ci = 3,7·10¹⁰ Bq = 37 gigabecquerels = 37 GBq.

On a donc 1 Bq = 27·10^-12 Ci = 27 picocuries = 27 pCi.

L'activité d'une substance est définie comme le nombre de désintégrations radioactives par seconde au sein d'une certaine quantité de matière. Elle a été nommée ainsi en hommage à Henri Becquerel.

Activité d'une source

Le becquerel (sans autre unité) caractérise l'activité d'une source globale :

• Être humain : un individu de 70 kg a une activité de l'ordre de 8 000 Bq dont 5 000 dus au potassium 40 ;
• Scintigraphie thyroïdienne : 37·10⁶ Bq (en pratique 0,1 MBq par kg de poids du patient) ;
• Source de ⁶⁰Co utilisée pour la stérilisation gamma : entre 10⁹ Bq et 10¹⁵ Bq ;
• Activité d'un cœur d'uranium dégageant 1 MW thermique : 3,2 x 10¹⁶ Bq ;
• Combustible usé dans un réacteur nucléaire : 10¹⁹ Bq.

Activité d'une substance

Le becquerel par gramme (ou par kilogramme) caractérise la teneur globale en éléments radioactifs. Exemples de mesures d'activité massique :

milli	0,000 1 Bq/g = Radioactivité naturelle de l’eau douce. --> 0,1 Bq/L 0,001 Bq/g = Limite des rejets liquides considérés comme « non contaminés » par l'Électricité de France (ÉdF). --> 1 Bq/L 0,01 Bq/g = Radioactivité naturelle de l’eau de mer : 12 Bq/kg (aussi certaines eaux minérales). --> 10 Bq/L 0,1 Bq/g = Radioactivité du corps humain (principalement due au potassium-40), de l'ordre de 130 Bq par kg.
Unité	1 Bq/g = Radioactivité naturelle typique des granites : 1000 Bq/kg (due à la présence d’uranium, de l’ordre de 10 ppm). Limite inférieure des « déchets à très faible activité » pour l'ANDRA. Radioactivité typique du plâtre, de la brique, du béton[2]. Radioactivité typique des terres : 500 à 5 000 Bq/kg[3]. 10 Bq/g = Limite de rejets liquides hospitaliers (décret d’octobre 1981). Radioactivité typique des engrais phosphatés : 5 000 Bq/kg. 100 Bq/g = Radioactivité naturelle des sables de Guapari – Radioactivité de cendres de charbon - Limite entre « déchets à très faible activité » et « déchets à faible activité » pour l'ANDRA - Limite réglementaire de la radioactivité imposant une déclaration d’activité pour des produits non naturels (décret du 20 juin 1966). Limite des « substances radioactives » pour le décret du 24 juin 1974. Limite supérieure des déchets à « Très Faible Activité » (déchets TFA)
kilo	1000 Bq/g Limite réglementaire de la radioactivité des substances radioactives naturelles imposant une déclaration d’activité (décret du 20 juin 1966). 10 000 Bq/g = Radioactivité d’un minerai d’uranium. 235U a une activité massique de 80 Bq/mg. L'uranium naturel chimiquement purifié (essentiellement composé de 238U en équilibre avec son descendant 234U) a une activité spécifique de l'ordre de 25 Bq/mg. 100 000 Bq/g = Limite supérieure des déchets nucléaires à « Faible Activité » (déchets FA).
méga	1 000 000 Bq/g = 1 MBq/g = Limite supérieure des déchets nucléaires à « Moyenne Activité » (déchets MA)[4].
giga	1 GBq/g (109) = Activité spécifique du plutonium 239 : 2,3 GBq/g.
téra	1 TBq/g (1012)= Ordre de grandeur de l'activité des colis de déchets vitrifiés « Haute Activité - Vie Longue » (HAVL) : Activité moyenne d'un colis de l'ordre de 1016 Bq, pour un poids de l'ordre de 100 kg, soit de l'ordre de 0,1 TBq/g.
péta	1 PBq/g (1015) = Ordre de grandeur de l'activité massique des radionucléides à vie courte.

Activité d'une surface

Le becquerel par mètre carré est utilisé pour caractériser les contaminations de surfaces : contact avec un fluide radioactif, ou retombées atomiques.

• 400 Bq/m² = Limite de prise en compte contamination surfacique pour les émetteurs alpha, en dessous de laquelle il n'est pas jugé nécessaire de faire de décontamination.
• 4 000 Bq/m² = Ordre de grandeur des retombées constatées en France suite à Tchernobyl.
• 40 000 Bq/m² = Limite de prise en compte de contamination surfacique pour les émetteurs bêta – gamma.

Danger représenté par une source radioactive

Le becquerel ne fait que compter un nombre d'événements par seconde, le caractère dangereux ou non de cette activité dépend de l'énergie et de la nature des particules émises.

D'autre part, l'effet sur la santé dépend de la manière dont on s'expose à la source radioactive : simple exposition, inhalation, ingestion... Enfin, en cas d'inhalation ou d'ingestion, l'effet dépend de la radiotoxicité du corps, liée à la manière dont il est métabolisé.

L'effet des radiations sur le corps est mesuré par le sievert et le gray.

La dose approximativement reçue en huit heures à une distance d'un mètre d'une source ponctuelle de rayonnements gamma d'activité A Bq et d'énergie E MeV est approximativement R = 10^-9 A.E (mGy)^[5].

Densité spectrale

La désintégration radioactive suit un processus de Poisson, dont la densité spectrale est en 1/f^a[6].

Notes et références

1. ↑ ^{a et b} « Unités ayant des noms spéciaux », sur le site du BIPM. Consulté le 28 février 2008.
2. ↑ http://www.mines-energie.org/Dossiers/Nucl2002_11.pdf
3. ↑ D'après ANDRA http://www.andra.fr/interne.php3?id_article=140&id_rubrique=95
4. ↑ http://rme.ac-rouen.fr/dechets_nucleaires.htm
5. ↑ Génie Atomique, tome V, p. 147 - Presses Universitaires de France 1965.
6. ↑ Voir par exemple Clustering poisson process and burst noise.

Liens internes

• Curie (unité)