Dosimétrie des rayonnements

La dosimétrie des rayonnements est la mesure, le calcul et l’évaluation des doses absorbées et l’attribution de ces doses aux individus. Ce sont la science et la pratique qui tentent de relier quantitativement des mesures spécifiques prises dans un champ de rayonnement à des changements chimiques et / ou biologiques que le rayonnement produirait dans une cible.

Dosimétrie externe

L’exposition externe est un rayonnement provenant de l’extérieur de notre corps et interagissant avec nous. Dans ce cas, nous analysons principalement l’exposition aux rayons gamma et aux particules bêta , car les particules alpha , en général, ne constituent pas un risque d’exposition externe car les particules ne traversent généralement pas la peau. Étant donné que les photons et les bêta interagissent par le biais de forces électromagnétiques et que les neutrons interagissent par le biais des forces nucléaires, leurs méthodes de détection et de dosimétrie sont sensiblement différentes. La source de rayonnement peut être, par exemple, un équipement qui produit le rayonnement comme un conteneur avec des matières radioactives, ou comme une machine à rayons X. La dosimétrie externe est basée sur des mesures avec un dosimètre, ou déduit de mesures effectuées par d’autres instruments de radioprotection.

Dosimétrie personnelle

La dosimétrie personnelle est un élément clé de la dosimétrie des rayonnements externes. La dosimétrie personnelle est utilisée principalement (mais pas exclusivement) pour déterminer les doses aux personnes qui sont exposées aux rayonnements liés à leurs activités professionnelles. Ces doses sont généralement mesurées par des appareils appelés dosimètres. Les dosimètres enregistrent généralement une dose, qui est l’énergie de rayonnement absorbée mesurée en gray (Gy) ou la dose équivalente mesurée en sieverts (Sv). Un dosimètre personnel est un dosimètre, qui est porté à la surface du corps par la personne surveillée, et il enregistre la dose de rayonnement reçue. Dosimétrie personnelleles techniques varient et dépendent en partie du fait que la source de rayonnement se trouve à l’extérieur du corps (externe) ou dans le corps (interne). Les dosimètres personnels sont utilisés pour mesurer les expositions aux rayonnements externes. Les expositions internes sont généralement surveillées en mesurant la présence de substances nucléaires dans le corps ou en mesurant les substances nucléaires excrétées par le corps.

Les dosimètres disponibles dans le commerce vont des appareils passifs à faible coût qui stockent les informations de dose du personnel pour une lecture ultérieure, aux appareils plus chers fonctionnant sur batterie qui affichent la dose immédiate et le débit de dose (généralement un dosimètre personnel électronique ). La méthode de lecture, la plage de mesure de la dose, la taille, le poids et le prix sont des facteurs de sélection importants.

Protection contre l’exposition externe

En radioprotection, il existe trois façons de protéger les personnes contre les sources de rayonnement externes identifiées:

• 

  Limiter le temps.  La quantité d’exposition aux rayonnements dépend directement (linéairement)  du temps que les  gens passent près de la source de rayonnement. La dose peut être  réduite en limitant le temps d’exposition .

• Distance.  La quantité d’exposition au rayonnement dépend de la distance de la source de rayonnement. Comme pour la chaleur d’un feu, si vous êtes trop près, l’intensité du rayonnement thermique est élevée et vous pouvez vous brûler. Si vous êtes à la bonne distance, vous pouvez y résister sans aucun problème et en plus c’est confortable. Si vous êtes trop loin d’une source de chaleur, l’insuffisance de chaleur peut également vous blesser. Cette analogie, dans un certain sens, peut être appliquée au rayonnement provenant également de sources de rayonnement.
• Blindage.  Enfin, si la source est trop intensive et que le temps ou la distance n’assurent pas une radioprotection suffisante, le blindage doit être utilisé. Le blindage contre les radiations est généralement composé de barrières de plomb, de béton ou d’eau. Il existe de nombreux matériaux qui peuvent être utilisés pour la protection contre les radiations, mais il existe de nombreuses situations dans la radioprotection. Cela dépend fortement du type de rayonnement à protéger, de son énergie et de nombreux autres paramètres. Par exemple, même l’uranium appauvri peut être utilisé comme une bonne protection contre le rayonnement gamma, mais d’un autre côté, l’uranium est un blindage absolument inapproprié  du rayonnement neutronique .

Tous les rayonnements électromagnétiques à l’exception de la lumière visible (une bande très étroite) sont invisibles. Le rayonnement invisible comprend les ondes radio, infrarouge, UV, micro-ondes et rayonnement gamma. De plus, les rayonnements alpha et bêta ainsi que les «rayons cathodiques» – qui sont tous des flux de particules – sont invisibles .

Il convient de noter qu’aucun rayonnement invisible n’est complètement invisible pour l’œil humain. Un sujet connexe est celui des phénomènes visuels des rayons cosmiques , dans lesquels les astronautes peuvent voir des éclairs de lumière , qui sont probablement dus à des particules de rayons cosmiques individuelles interagissant avec leurs yeux. Les chercheurs pensent que ces éclairs perçus spécifiquement par les astronautes dans l’espace sont dus aux rayons cosmiques (particules chargées de haute énergie provenant de l’extérieur de l’atmosphère terrestre), bien que le mécanisme exact soit inconnu.

Détection des radiations invisibles

Les détecteurs de rayonnement ionisant se composent de deux parties qui sont généralement connectées. La première partie est constituée d’un matériau sensible, constitué d’un composé qui subit des changements lorsqu’il est exposé aux rayonnements. L’autre composant est un appareil qui convertit ces changements en signaux mesurables.

Dans leurs principes de fonctionnement de base, la plupart des détecteurs de rayonnement ionisant suivent des caractéristiques similaires. Les détecteurs de rayonnement ionisant se composent de deux parties qui sont généralement connectées. La première partie est constituée d’un matériau sensible , constitué d’un composé qui subit des changements lorsqu’il est exposé aux rayonnements. L’autre composant est un appareil qui convertit ces changements en signaux mesurables. Tous les détecteurs exigent que le rayonnement dépose une partie de son énergie dans un matériau sensible qui fait partie de l’instrument. Le rayonnement pénètre dans le détecteur, interagit avec les atomes du matériau du détecteur et dépose de l’énergie sur le matériau sensible. Chaque événement peut générer un signal, qui peut être une impulsion, un trou, un signal lumineux, des paires d’ions dans un gaz et bien d’autres. La tâche principale est de générer un signal suffisant, de l’amplifier et de l’enregistrer.

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Cet article est basé sur la traduction automatique de l’article original en anglais. Pour plus d’informations, voir l’article en anglais. Pouvez vous nous aider Si vous souhaitez corriger la traduction, envoyez-la à l’adresse: translations@nuclear-power.com ou remplissez le formulaire de traduction en ligne. Nous apprécions votre aide, nous mettrons à jour la traduction le plus rapidement possible. Merci

En général, le rayonnement électromagnétique peut être divisé en une partie visible et invisible du spectre électromagnétique. La lumière est un rayonnement électromagnétique dans une certaine partie du spectre électromagnétique. À l’extrémité inférieure du spectre de la lumière visible, le rayonnement électromagnétique devient invisible pour l’homme (infrarouge) parce que ses photons n’ont plus assez d’énergie individuelle pour provoquer un changement moléculaire durable (un changement de conformation) dans la molécule visuelle rétinienne dans la rétine humaine, ce changement déclenche la sensation de vision.

Rayonnement invisible

Tous les rayonnements électromagnétiques à l’exception de la lumière visible (une bande très étroite) sont invisibles. Le rayonnement invisible comprend les ondes radio, infrarouge, UV, micro-ondes et rayonnement gamma. De plus, les rayonnements alpha et bêta ainsi que les «rayons cathodiques» – qui sont tous des flux de particules – sont invisibles .

Il convient de noter qu’aucun rayonnement invisible n’est complètement invisible pour l’œil humain. Un sujet connexe est celui des phénomènes visuels des rayons cosmiques , dans lesquels les astronautes peuvent voir des éclairs de lumière , qui sont probablement dus à des particules de rayons cosmiques individuelles interagissant avec leurs yeux. Les chercheurs pensent que ces éclairs perçus spécifiquement par les astronautes dans l’espace sont dus aux rayons cosmiques (particules chargées de haute énergie au-delà de l’atmosphère terrestre), bien que le mécanisme exact soit inconnu.

Le danger des rayonnements ionisants réside dans le fait que les rayonnements sont invisibles et non directement détectables par les sens humains. Les gens ne peuvent ni voir ni ressentir le rayonnement, mais il dépose de l’énergie dans les molécules de matière. L’énergie est transférée en petites quantités pour chaque interaction entre le rayonnement et une molécule et il existe généralement de nombreux types d’interactions. Par conséquent, la seule façon de détecter et de mesurer le rayonnement est d’utiliser des instruments ( détecteurs de rayonnement ionisant ).

Détection des radiations invisibles

Les détecteurs de rayonnement ionisant se composent de deux parties qui sont généralement connectées. La première partie est constituée d’un matériau sensible, constitué d’un composé qui subit des changements lorsqu’il est exposé aux rayonnements. L’autre composant est un appareil qui convertit ces changements en signaux mesurables.

Dans leurs principes de fonctionnement de base, la plupart des détecteurs de rayonnement ionisant suivent des caractéristiques similaires. Les détecteurs de rayonnement ionisant se composent de deux parties qui sont généralement connectées. La première partie est constituée d’un matériau sensible , constitué d’un composé qui subit des changements lorsqu’il est exposé aux rayonnements. L’autre composant est un appareil qui convertit ces changements en signaux mesurables. Tous les détecteurs exigent que le rayonnement dépose une partie de son énergie dans un matériau sensible qui fait partie de l’instrument. Le rayonnement pénètre dans le détecteur, interagit avec les atomes du matériau du détecteur et dépose de l’énergie sur le matériau sensible. Chaque événement peut générer un signal, qui peut être une impulsion, un trou, un signal lumineux, des paires d’ions dans un gaz et bien d’autres. La tâche principale est de générer un signal suffisant, de l’amplifier et de l’enregistrer.

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Cet article est basé sur la traduction automatique de l’article original en anglais. Pour plus d’informations, voir l’article en anglais. Pouvez vous nous aider Si vous souhaitez corriger la traduction, envoyez-la à l’adresse: translations@nuclear-power.com ou remplissez le formulaire de traduction en ligne. Nous apprécions votre aide, nous mettrons à jour la traduction le plus rapidement possible. Merci

Un dosimètre personnel électronique est un dosimètre moderne, qui peut donner une lecture continue de la dose cumulée et du débit de dose actuel , et peut avertir la personne qui le porte lorsqu’un débit de dose spécifié ou une dose cumulative est dépassé. Les EPD sont particulièrement utiles dans les zones à forte dose où le temps de séjour du porteur est limité en raison de contraintes de dose.

Types d’EPD

Les EPD sont alimentés par batterie et la plupart utilisent soit un petit tube Geiger-Mueller (GM) ou un semi – conducteur  ( puce Si ) dans lequel le rayonnement ionisant libère des charges résultant en un courant électrique mesurable.

• Compteur GM . Un compteur Geiger se compose d’un tube Geiger-Müller (l’élément de détection qui détecte le rayonnement) et de l’électronique de traitement, qui affiche le résultat. Les compteurs GM sont principalement utilisés pour l’ instrumentation portable en raison de sa sensibilité, de son circuit de comptage simple et de sa capacité à détecter les rayonnements de faible intensité. En raison de la grande avalanche induite par toute ionisation, un compteur Geiger met beaucoup de temps (environ 1 ms) à récupérer entre les impulsions successives. Par conséquent, les compteurs Geiger ne sont pas en mesure de mesurer des taux de rayonnement élevés en raison du « temps mort » du tube.
• Détecteur semi-conducteur . Les détecteurs à semi-conducteur sont basés sur l’ionisation dans un solide (par exemple le silicium) et comprennent différents types de dispositifs à semi-conducteurs avec deux bornes appelées diodes. Par exemple une diode au silicium, qui a une structure de broches dans laquelle la région intrinsèque (i) est sensible aux rayonnements ionisants, en particulier aux rayons X et aux rayons gamma. Sous polarisation inverse, un champ électrique s’étend à travers la région intrinsèque ou appauvrie. Dans ce cas, une tension négative est appliquée du côté p et positive au second. Les trous dans la région p sont attirés par la jonction vers le contact p et de même pour les électrons et le contact n.
• Détecteur de scintillation . Certains EPD utilisent un cristal scintillant tel que l’iodure de sodium (NaI) ou l’iodure de césium (CsI) avec une photodiode ou un tube photomultiplicateur pour mesurer les photons libérés par le rayonnement.

Par exemple, le DMC 3000 est un dosimètre de rayonnement électronique, EPD, qui fournit des lectures de dose et de débit de dose ambiante pour l’équivalent de dose profonde H _p (10). Il s’agit de l’un des EPD les plus utilisés sur le marché. Il utilise un détecteur à puce Si avec une sensibilité gamma de 180 cps / R / h. Ce dosimètre personnel électronique présente les caractéristiques suivantes:

• Réponse énergétique (rayons X et gamma) de 15 keV à 7 Mev.
• Plage d’affichage de la mesure de dose: entre 1 μSv et 10 Sv.
• Plage d’affichage de la mesure de débit: entre 10 μSv / h et 10 Sv / h.

Voir aussi: Le rapport sur les dosimètres de rayonnement pour la réponse et la récupération du marché. Laboratoire national de technologie de sécurité urbaine. SAVER-T-MSR-4. <disponible sur: https://www.dhs.gov/sites/default/files/publications/Radiation-Dosimeters-Response-Recovery-MSR_0616-508_0.pdf>.

Les dosimètres à lecture directe , les DRD, sont des dosimètres actifs, car ils affichent les doses et les débits de dose pendant leur utilisation. Les dosimètres à lecture directe sont particulièrement utiles dans les zones à forte dose où le temps de séjour du porteur est limité en raison de contraintes de dose. Les DRD peuvent avertir la personne qui le porte lorsqu’un débit de dose spécifié ou une dose cumulée est dépassé. Depuis de nombreuses années, les DRD sont utilisés comme dispositifs de contrôle de la dose, en particulier dans l’industrie nucléaire.

EPD – Dosimètre personnel électronique

Un dosimètre personnel électronique est un dosimètre moderne, qui peut donner une lecture continue de la dose cumulée et du débit de dose actuel , et peut avertir la personne qui le porte lorsqu’un débit de dose spécifié ou une dose cumulative est dépassé. Les EPD sont particulièrement utiles dans les zones à forte dose où le temps de séjour du porteur est limité en raison de contraintes de dose.

Caractéristiques des EPD

Le dosimètre personnel électronique, EPD, est capable d’afficher une lecture directe de la dose ou du débit de dose détecté en temps réel. Les dosimètres électroniques peuvent être utilisés comme dosimètre supplémentaire ainsi que comme dosimètre primaire. Les dosimètres passifs et les dosimètres électroniques personnels sont souvent utilisés ensemble pour se compléter. Pour estimer les doses efficaces, les dosimètres doivent être portés à une position du corps représentative de son exposition, généralement entre la taille et le cou, à l’avant du torse, face à la source radioactive. Les dosimètres sont généralement portés à l’extérieur des vêtements, autour de la poitrine ou du torse pour représenter la dose au «corps entier». Des dosimètres peuvent également être portés aux extrémités ou près de l’œil pour mesurer une dose équivalente à ces tissus.

Le dosimètre peut être réinitialisé, généralement après avoir pris une lecture à des fins d’enregistrement, et ainsi réutilisé plusieurs fois. Les EPD ont un écran monté sur le dessus pour les rendre faciles à lire lorsqu’ils sont attachés à votre poche de poitrine. L’affichage numérique donne des informations sur la dose et le débit de dose, généralement en mSv et mSv / h. L’EPD a une alarme de débit de dose et une alarme de dose . Ces alarmes sont programmables. Différentes alarmes peuvent être définies pour différentes activités.

Par exemple:

• alarme de débit de dose à 100 μSv / h,
• alarme de dose: 100 μSv.

Si un point de consigne d’alarme est atteint, l’affichage correspondant clignote avec une lumière rouge et un bruit assez perçant est généré. Vous pouvez effacer l’alarme de débit de dose en reculant vers un champ de rayonnement inférieur, mais vous ne pouvez pas effacer l’alarme de dose avant d’avoir atteint un lecteur EPD. Les EPD peuvent également émettre un bip pour chaque 1 ou 10 μSv qu’ils enregistrent. Cela vous donne une indication audible des champs de rayonnement. Certains EPD ont des capacités de communication sans fil. Les EPD sont capables de mesurer une large gamme de doses de rayonnement allant des niveaux de routine (μSv) aux niveaux d’urgence (centaines de mSv ou unités de Sieverts) avec une grande précision, et peuvent afficher le taux d’exposition ainsi que les valeurs d’exposition cumulées. Parmi les technologies de dosimètres, les dosimètres personnels électroniques sont généralement les plus chers, les plus grands et les plus polyvalents.

Un dosimètre PIN est un dosimètre moderne, qui peut donner une lecture continue de la dose cumulée et du débit de dose actuel , et peut avertir la personne qui le porte lorsqu’un débit de dose spécifié ou une dose cumulée est dépassé. Les dosimètres PIN sont basés sur une puce semi-conductrice. Les détecteurs à semi-conducteur sont basés sur l’ionisation dans un solide (par exemple le silicium) et comprennent différents types de dispositifs à semi-conducteurs avec deux bornes appelées diodes. Par exemple, une diode au silicium, qui a une structure de brochesdans laquelle la région intrinsèque (i) est sensible aux rayonnements ionisants, en particulier aux rayons X et aux rayons gamma. Sous polarisation inverse, un champ électrique s’étend à travers la région intrinsèque ou appauvrie. Dans ce cas, une tension négative est appliquée du côté p et positive au second. Les trous dans la région p sont attirés par la jonction vers le contact p et de même pour les électrons et le contact n.

Un dosimètre personnel électronique est un dosimètre moderne, qui peut donner une lecture continue de la dose cumulée et du débit de dose actuel , et peut avertir la personne qui le porte lorsqu’un débit de dose spécifié ou une dose cumulative est dépassé. Les EPD sont particulièrement utiles dans les zones à forte dose où le temps de séjour du porteur est limité en raison de contraintes de dose.

Types d’EPD

Les EPD sont alimentés par batterie et la plupart utilisent soit un petit tube Geiger-Mueller (GM) ou un semi – conducteur  ( puce Si ) dans lequel le rayonnement ionisant libère des charges résultant en un courant électrique mesurable.

• Compteur GM . Un compteur Geiger se compose d’un tube Geiger-Müller (l’élément de détection qui détecte le rayonnement) et de l’électronique de traitement, qui affiche le résultat. Les compteurs GM sont principalement utilisés pour l’ instrumentation portable en raison de sa sensibilité, de son circuit de comptage simple et de sa capacité à détecter les rayonnements de faible intensité. En raison de la grande avalanche induite par toute ionisation, un compteur Geiger met beaucoup de temps (environ 1 ms) à récupérer entre les impulsions successives. Par conséquent, les compteurs Geiger ne sont pas en mesure de mesurer des taux de rayonnement élevés en raison du « temps mort » du tube.
• Détecteur semi-conducteur . Les détecteurs à semi-conducteur sont basés sur l’ionisation dans un solide (par exemple le silicium) et comprennent différents types de dispositifs à semi-conducteurs avec deux bornes appelées diodes. Par exemple une diode au silicium, qui a une structure de broches dans laquelle la région intrinsèque (i) est sensible aux rayonnements ionisants, en particulier aux rayons X et aux rayons gamma. Sous polarisation inverse, un champ électrique s’étend à travers la région intrinsèque ou appauvrie. Dans ce cas, une tension négative est appliquée du côté p et positive au second. Les trous dans la région p sont attirés par la jonction vers le contact p et de même pour les électrons et le contact n.
• Détecteur de scintillation . Certains EPD utilisent un cristal scintillant tel que l’iodure de sodium (NaI) ou l’iodure de césium (CsI) avec une photodiode ou un tube photomultiplicateur pour mesurer les photons libérés par le rayonnement.

Caractéristiques des EPD

Le dosimètre personnel électronique, EPD, est capable d’afficher une lecture directe de la dose ou du débit de dose détecté en temps réel. Les dosimètres électroniques peuvent être utilisés comme dosimètre supplémentaire ainsi que comme dosimètre primaire. Les dosimètres passifs et les dosimètres électroniques personnels sont souvent utilisés ensemble pour se compléter. Pour estimer les doses efficaces, les dosimètres doivent être portés à une position du corps représentative de son exposition, généralement entre la taille et le cou, à l’avant du torse, face à la source radioactive. Les dosimètres sont généralement portés à l’extérieur des vêtements, autour de la poitrine ou du torse pour représenter la dose au «corps entier». Des dosimètres peuvent également être portés aux extrémités ou près de l’œil pour mesurer une dose équivalente à ces tissus.

Le dosimètre peut être réinitialisé, généralement après avoir pris une lecture à des fins d’enregistrement, et ainsi réutilisé plusieurs fois. Les EPD ont un écran monté sur le dessus pour les rendre faciles à lire lorsqu’ils sont attachés à votre poche de poitrine. L’affichage numérique donne des informations sur la dose et le débit de dose, généralement en mSv et mSv / h. L’EPD a une alarme de débit de dose et une alarme de dose . Ces alarmes sont programmables. Différentes alarmes peuvent être définies pour différentes activités.

Par exemple:

• alarme de débit de dose à 100 μSv / h,
• alarme de dose: 100 μSv.

Si un point de consigne d’alarme est atteint, l’affichage correspondant clignote avec une lumière rouge et un bruit assez perçant est généré. Vous pouvez effacer l’alarme de débit de dose en reculant vers un champ de rayonnement inférieur, mais vous ne pouvez pas effacer l’alarme de dose avant d’avoir atteint un lecteur EPD. Les EPD peuvent également émettre un bip pour chaque 1 ou 10 μSv qu’ils enregistrent. Cela vous donne une indication audible des champs de rayonnement. Certains EPD ont des capacités de communication sans fil. Les EPD sont capables de mesurer une large gamme de doses de rayonnement allant des niveaux de routine (μSv) aux niveaux d’urgence (centaines de mSv ou unités de Sieverts) avec une grande précision, et peuvent afficher le taux d’exposition ainsi que les valeurs d’exposition cumulées. Parmi les technologies de dosimètres, les dosimètres personnels électroniques sont généralement les plus chers, les plus grands et les plus polyvalents.

DMC 3000 – Mirion Technologies Inc.

Le DMC 3000 est un dosimètre de rayonnement électronique, EPD, qui fournit des lectures de dose et de débit de dose ambiante pour l’équivalent de dose profonde H _p (10). Il s’agit de l’un des EPD les plus utilisés sur le marché. Il utilise un détecteur à puce Si avec une sensibilité gamma de 180 cps / R / h. Ce dosimètre personnel électronique présente les caractéristiques suivantes:

• Réponse énergétique (rayons X et gamma) de 15 keV à 7 Mev.
• Plage d’affichage de la mesure de dose: entre 1 μSv et 10 Sv.
• Plage d’affichage de mesure de débit: entre 10 μSv / h et 10 Sv / h.

L’appareil mesure 3,3 x 1,9 x 0,7 pouces et a des options pour être attaché à une poche, une ceinture ou une longe. Il est alimenté par des piles rechargeables ou AAA avec une autonomie de jusqu’à 2500 heures d’utilisation continue. Des indicateurs sonores et visuels signalent un état de batterie faible. L’appareil dispose d’un écran LCD rétroéclairé à huit chiffres; navigation à deux boutons; et indicateurs visuels d’alarme LED, sonores et vibrants. L’étalonnage devrait durer 9 mois en utilisation de routine et 2 ans en stockage. Les données sont stockées dans une mémoire non volatile. La plage de fonctionnement du dosimètre est de 14 ° F à 122 ° F et jusqu’à 90% d’humidité relative. Il est testé contre les chutes à 1,5 mètre. Le DMC 3000 dispose de modules externes en option qui étendent les capacités de détection et de communication de l’appareil. Il s’agit notamment d’un module bêta qui fournit H _p(0,07) pour la mesure du rayonnement bêta; un module neutronique qui fournit une mesure de rayonnement neutronique H _p (10); et un module de télémétrie qui permet la transmission de données à une station externe.

Voir aussi: Le rapport des dosimètres de rayonnement pour la réponse et la récupération du marché. Laboratoire national des technologies de la sécurité urbaine. SAVER-T-MSR-4. <disponible sur: https://www.dhs.gov/sites/default/files/publications/Radiation-Dosimeters-Response-Recovery-MSR_0616-508_0.pdf>.

Avantages et inconvénients des dosimètres personnels électroniques

Avantages des dosimètres personnels électroniques

• Les EPD sont capables d’afficher une lecture directe de la dose détectée et du débit de dose en temps réel.
• Les EPD ont une alarme de débit de dose et une alarme de dose, qui peuvent avertir la personne qui le porte lorsqu’un débit de dose spécifié ou une dose cumulative est dépassé.
• Le dosimètre peut être réinitialisé, généralement après avoir pris une lecture à des fins d’enregistrement, et ainsi réutilisé plusieurs fois.
• Les EPD sont capables de mesurer une large gamme de doses de rayonnement allant des niveaux de routine (μSv) aux niveaux d’urgence (centaines de mSv ou unités de Sieverts) avec une grande précision

Inconvénients des dosimètres personnels électroniques

• Les EPD sont généralement les dosimètres les plus chers.
• Les EPD sont généralement de grande taille.
• Les EPD sont utilisés pour mesurer et enregistrer l’exposition aux rayonnements due aux rayons gamma, aux rayons X, parfois aux particules bêta. Pour les neutrons, les TLD sont plus capables.

Mesure et surveillance de la dose de rayonnement

Dans les chapitres précédents, nous avons décrit la dose équivalente et la dose efficace . Mais ces doses ne sont pas directement mesurables . À cet effet, la CIPR a introduit et défini un ensemble de grandeurs opérationnelles , mesurables et destinées à fournir une estimation raisonnable des grandeurs de protection. Ces quantités visent à fournir une estimation prudente de la valeur des quantités de protection liées à une exposition en évitant à la fois une sous-estimation et une surestimation excessive.

Les liens numériques entre ces quantités sont représentés par des coefficients de conversion , qui sont définis pour une personne de référence. Il est très important qu’un ensemble de coefficients de conversion, internationalement convenu, soit disponible pour une utilisation générale dans les pratiques de radioprotection pour les expositions professionnelles et les expositions du public. Pour le calcul des coefficients de conversion pour l’exposition externe, des fantômes de calcul sont utilisés pour l’évaluation de la dose dans divers champs de rayonnement. Pour le calcul des coefficients de dose à partir des apports de radionucléides , des modèles biocinétiques pour les radionucléides, des données physiologiques de référence et des fantômes de calcul sont utilisés.

Un ensemble de données évaluées des coefficients de conversion pour la protection et des quantités opérationnelles pour l’exposition externe à des photons, des neutrons et des rayonnements électroniques monoénergétiques dans des conditions d’irradiation spécifiques est publié dans des rapports (ICRP, 1996b, ICRU, 1997).

En général, la CIPR définit les quantités opérationnelles pour la surveillance de zone et individuelle des expositions externes. Les quantités opérationnelles pour la surveillance de zone sont:

• Équivalent de dose ambiante , H * (10). L’équivalent de dose ambiant est une quantité opérationnelle pour la surveillance de zone de rayonnement fortement pénétrant.
• Équivalent de dose directionnel , H ‘(d, Ω). L’équivalent de dose directionnel est une quantité opérationnelle pour la surveillance de zone de rayonnement faiblement pénétrant.

Les quantités opérationnelles pour le suivi individuel sont:

• Équivalent de dose personnel , H _p (0,07) . L’équivalent de dose H _p (0,07) est une quantité opérationnelle pour la surveillance individuelle pour l’évaluation de la dose pour la peau et pour les mains et les pieds.
• Équivalent de dose personnel , H _p (10) . L’ équivalent de dose H _p (10) est une quantité opérationnelle pour la surveillance individuelle pour l’évaluation de la dose efficace.

Référence spéciale: CIPR, 2007. Les recommandations de 2007 de la Commission internationale de protection radiologique. Publication 103 de la CIPR. Ann. ICRP 37 (2-4).

Limites de dose

Voir aussi: Limites de dose

Les limites de dose sont divisées en deux groupes, le public et les travailleurs exposés professionnellement. Selon la CIPR, l’exposition professionnelle fait référence à toute exposition subie par les travailleurs au cours de leur travail, à l’exception des

1. expositions exclues et expositions d’activités exonérées impliquant des rayonnements ou des sources exonérées
2. toute exposition médicale
3. le rayonnement de fond naturel local normal.

Le tableau suivant résume les limites de dose pour les travailleurs exposés professionnellement et pour le public:

Selon la recommandation de la CIPR dans sa déclaration sur les réactions tissulaires du 21 avril 2011, la limite de dose équivalente pour le cristallin de l’exposition professionnelle dans les situations d’exposition planifiée a été réduite de 150 mSv / an à 20 mSv / an, moyenne sur des périodes définies de 5 ans, sans dose annuelle sur une seule année supérieure à 50 mSv.

Les limites de dose efficace correspondent à la somme des doses efficaces pertinentes provenant de l’exposition externe au cours de la période spécifiée et de la dose efficace engagée provenant des apports de radionucléides au cours de la même période. Pour les adultes, la dose efficace engagée est calculée pour une période de 50 ans après la prise, tandis que pour les enfants, elle est calculée pour la période allant jusqu’à 70 ans. La limite de dose efficace pour le corps entier de 20 mSv est une valeur moyenne sur cinq ans. La limite réelle est de 100 mSv en 5 ans, avec pas plus de 50 mSv en une année.

Sievert – Unité de dose équivalente

En radioprotection, le sievert est une unité dérivée de dose équivalente et de dose efficace . Le sievert représente l’effet biologique équivalent du dépôt d’un joule d’énergie de rayons gamma dans un kilogramme de tissu humain. L’unité de sievert est importante dans la radioprotection et a été nommée d’après le scientifique suédois Rolf Sievert, qui a effectué une grande partie des premiers travaux sur la dosimétrie des rayonnements en radiothérapie.

Comme cela a été écrit, le sievert est utilisé pour les quantités de dose de rayonnement telles que la dose équivalente et la dose efficace. La dose équivalente (symbole H _T ) est une quantité de dose calculée pour chaque organe (indice T – tissu). La dose équivalente est basée sur la dose absorbée par un organe, ajustée pour tenir compte de l’ efficacité du type de rayonnement . Dose équivalente est donnée le symbole H _T . L’unité SI de H _T est le sievert (Sv) ou mais rem ( roentgen équivalent man ) est encore couramment utilisé ( 1 Sv = 100 rem ).

Exemples de doses à Sieverts

Nous devons noter que le rayonnement est tout autour de nous. Dans, autour et au-dessus du monde dans lequel nous vivons. C’est une force d’énergie naturelle qui nous entoure. C’est une partie de notre monde naturel qui est ici depuis la naissance de notre planète. Dans les points suivants, nous essayons d’exprimer d’énormes plages d’exposition aux rayonnements, qui peuvent être obtenues à partir de diverses sources.

• 0,05 µSv – Dormir à côté de quelqu’un
• 0,09 µSv – Vivant à moins de 30 miles d’une centrale nucléaire pendant un an
• 0,1 µSv – Manger une banane
• 0,3 µSv – Vivant à moins de 50 miles d’une centrale à charbon pendant un an
• 10 µSv – Dose journalière moyenne reçue du milieu naturel
• 20 µSv – Radiographie thoracique
• 40 µSv – Un vol en avion de 5 heures
• 600 µSv – mammographie
• 1 000 µSv – Limite de dose pour chaque membre du public, dose efficace totale par an
• 3 650 µSv – Dose annuelle moyenne reçue du milieu naturel
• 5 800 µSv – tomodensitométrie thoracique
• 10 000 µSv – Dose annuelle moyenne reçue du milieu naturel à Ramsar, Iran
• 20000 µSv – tomodensitométrie complète du corps entier
• 175 000 µSv – Dose annuelle de rayonnement naturel sur une plage de monazite près de Guarapari, Brésil.
• 5 000 000 µSv – Dose qui tue un humain avec un risque de 50% dans les 30 jours (DL50 / 30), si la dose est reçue sur une très courte durée .

Le dosimètre à stockage d’ions directs , DIS, est un dosimètre électronique, à partir duquel les informations de dose pour Hp (10) et Hp (0,07) peuvent être obtenues instantanément sur le lieu de travail en utilisant un lecteur électronique . Le dosimètre DIS est basé sur la combinaison d’une chambre ionique et d’un élément de stockage de charge électronique non volatile .

Le dosimètre DIS utilise une cellule de mémoire analogique à l’intérieur d’une petite chambre d’ionisation remplie de gaz. Le rayonnement incident provoque des ionisations dans la paroi de la chambre et dans le gaz, et la charge est stockée pour une lecture ultérieure. Le dosimètre DIS est lu sur le site de l’utilisateur via une connexion à un lecteur électronique. Le dosimètre DIS est conçu pour se clipser sur une poche de poitrine. La série DIS de dosimètres électroniques personnels de rayonnement peut fonctionner à des débits de dose élevés et à l’intérieur de champs pulsés. Il est léger mais robuste. Le dosimètre DIS représente une alternative potentielle pour remplacer les dosimètres à film et à thermoluminescence (TLD) utilisés dans la surveillance professionnelle en raison de sa facilité d’utilisation et de ses faibles coûts d’exploitation.

La dosimétrie OSL (Optically Stimulated Luminescence) est une méthode qui s’est imposée dans la dosimétrie du corps entier. Comme on peut le déduire, cette méthode est basée sur la luminescence stimulée optiquement. Le dosimètre OSL offre un très haut degré de sensibilité en donnant une lecture précise aussi faible que 1 mrem pour les photons à rayons X et gamma avec des énergies allant de 5 keV à plus de 40 MeV. Dosimètres OSLsont conçus pour fournir une surveillance du rayonnement X, gamma, bêta et neutronique à l’aide de la technologie OSL. Les dosimètres OSL sont applicables aux situations où des informations en temps réel ne sont pas nécessaires, mais des enregistrements précis de surveillance des doses cumulées sont souhaités pour la comparaison avec les mesures sur le terrain ou pour évaluer le potentiel d’effets à long terme sur la santé. En imagerie diagnostique, la sensibilité accrue du dosimètre OSL le rend idéal pour la surveillance des employés travaillant dans des environnements à faible rayonnement et pour les travailleuses enceintes. Les dosimètres OSL offrent des avantages qui incluent la possibilité d’être relus et une sensibilité élevée (faible dose minimale mesurable), et ils sont devenus populaires en raison de ces propriétés favorables.

Les matériaux OSL (par exemple la céramique d’oxyde de béryllium ) contiennent des défauts dans leur structure cristalline qui piègent les électrons libérés par l’exposition aux rayonnements. Dans les TLD , les électrons piégés sont ensuite libérés par stimulation par la chaleur, tandis que l’ OSL utilise la stimulation par la lumière . Après stimulation par la lumière, le détecteur libère l’énergie stockée sous forme de lumière, c’est-à-dire qu’il est stimulé pour émettre de la lumière. Le flux lumineux mesuré avec des photomultiplicateurs est une unité de mesure de la dose. Par rapport aux TLD, leur principale différence est que la luminescence est produite par un faisceau lumineux plutôt que par la chaleur.

Le dosimètre OSL doit être porté sur une position du corps représentative de son exposition, généralement entre la taille et le cou, à l’avant du torse, face à la source radioactive. Les dosimètres sont généralement portés à l’extérieur des vêtements, autour de la poitrine ou du torse pour représenter la dose au «corps entier». Si une personne utilise un tablier en plomb, le dosimètre doit être porté sous le tablier en plomb. Un équipement spécialisé (OSL Reader) est utilisé pour cette lecture, soit par l’utilisateur avec un équipement portable sur le terrain ou en laboratoire, soit par un laboratoire de traitement de dosimétrie. Un service commercial de dosimétrie peut être contracté pour fournir des dosimètres sur une base régulière, lire les dosimètres retournés et assurer le suivi des doses et la tenue des dossiers. Les dosimètres TLD et OSL sont proposés sous forme de broche à clipser ou de style carte d’identité.

Un dosimètre thermoluminescent , abrégé en TLD , est un dosimètre à rayonnement passif , qui mesure l’exposition aux rayonnements ionisants en mesurant l’intensité de la lumière visible émise par un cristal sensible dans le détecteur lorsque le cristal est chauffé . L’intensité de la lumière émise est mesurée par le lecteur TLD et dépend de l’ exposition au rayonnement . Dosimètres thermoluminescentsa été inventé en 1954 par le professeur Farrington Daniels de l’Université du Wisconsin-Madison. Les dosimètres TLD sont applicables aux situations où des informations en temps réel ne sont pas nécessaires, mais des enregistrements précis de surveillance des doses cumulées sont souhaités pour la comparaison avec les mesures sur le terrain ou pour évaluer le potentiel d’effets à long terme sur la santé. En dosimétrie, les types de fibre de quartz et de film sont remplacés par les TLD et les EPD (Electronic Personal Dosimeter).

Dosimètre à neutrons albédo thermoluminiscents

La dosimétrie des neutrons d’albédo est basée sur l’effet de la modération et de la rétrodiffusion des neutrons par le corps humain. Albedo, le mot latin pour «blancheur», a été défini par Lambert comme la fraction de la lumière incidente réfléchie de manière diffuse par une surface. La modération et la rétrodiffusion des neutrons par le corps humain créent un flux de neutrons à la surface du corps dans la gamme d’énergie thermique et intermédiaire. Ces neutrons rétrodiffusés appelés neutrons d’ albédo , peuvent être détectés par un dosimètre (généralement une puce LiF TLD ), placé sur le corps qui est conçu pour détecter les neutrons thermiques . Dosimètres d’albédose sont avérés être les seuls dosimètres capables de mesurer les doses dues aux neutrons sur toute la gamme des énergies. Habituellement, deux types de fluorure de lithium sont utilisés pour séparer les doses apportées par les rayons gamma et les neutrons. Puce LiF enrichie en lithium-6, qui est très sensible aux neutrons thermiques et puce LiF contenant très peu de lithium-6, qui a une réponse neutronique négligeable.