La dosimétrie consiste à mesurer (en cas d’irradiation externe) ou à estimer (en cas de contamination interne) les doses efficaces engagées, qui dépendent :

• de la source : scellée ou non scellée, activité ou intensité, nature, énergie et efficacité biologique du rayonnement ;
• du mode d'exposition : durée, fractionnement, débit ;
• de la cible : tissus ou organes touchés (jusqu'au corps entier), âge et radiosensibilité de l'individu.

Pour l’irradiation, les systèmes de détection sont calibrés et certifiés pour être directement proportionnels à la dose reçue. Une adaptation doit être faite pour transposer les grandeurs opérationnelles en grandeurs dosimétriques en fonction de l’hétérogénéité de l’irradiation, de la durée d’exposition, du débit et de la nature de l’émission.

Le niveau de contamination interne n’étant pas directement mesurable, la démarche d’estimation de l’impact dosimétrique est plus complexe. En effet, l’évaluation de la quantité incorporée et ensuite le calcul du détriment dosimétrique nécessite de disposer d’un modèle biocinétique approprié pour le ou les radionucléides impliqués. Ces modèles et ces données sont fournis par la Commission internationale de protection radiologique (CIPR). L'utilisation en pratique de ces modèles repose, cependant, sur la formulation d’hypothèses sur les circonstances d'un événement d'incorporation (connu ou présumé), telles que sur les caractéristiques chimiques et physiques du contaminant radioactif auquel l'individu a été exposé et sur l'intervalle de temps entre l'incorporation et le mesurage. Des mesures répétées dans le temps permettent de préciser les hypothèses et d’affiner le modèle pour une meilleure évaluation de dose.

Modèle biocinétique du polonium, crédit: CEA/Prositon

La dose doit être exprimée en termes de dose efficace engagée (50 ans pour les travailleurs) en somme des composantes externe et interne, ou en dose équivalente à l’organe le plus irradié, ou en dose absorbée pour permettre d’appréhender les risques sanitaires.