Dosimétrie des rayonnements

Les compteurs de contamination sont des instruments de mesure de la contamination de surface . Généralement, la contamination de surface signifie que des matières radioactives ont été déposées sur des surfaces (comme des murs, des sols). Il peut se déposer librement, un peu comme la poussière ordinaire, ou il peut être assez fermement fixé par réaction chimique. Cette distinction est importante et nous classons la contamination de surface en fonction de sa facilité d’élimination. Dans les installations nucléaires, des contrôleurs de contamination sont généralement installés à la sortie des zones contrôlées. Ces moniteurs peuvent utiliser des compteurs proportionnels avec un détecteur à fenêtre mince de grande surface similaire aux moniteurs à main et à chaussures . Lorsque les instruments fonctionnent dans la région proportionnelle, la tension doit être maintenue constante. Si une tension reste constante, le facteur d’amplification du gaz ne change pas non plus. Les instruments de détection proportionnelle sont très sensibles aux faibles niveaux de rayonnement. Grâce à des dispositions fonctionnelles, des modifications et une polarisation appropriées, le compteur proportionnel peut être utilisé pour détecter un rayonnement alpha, bêta, gamma ou neutronique dans des champs de rayonnement mixtes. L’électronique trie les impulsions alpha, bêta-gamma et les affiche dans un affichage de type barre.

Radiation Frisker est un détecteur de rayonnement portatif en forme de baguette, doté d’un affichage numérique et d’un détecteur de crêpes Geiger-Mueller à trempe halogène interne . Les compteurs Geiger 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. Bien que l’utilisation principale des compteurs Geiger soit probablement dans la détection de particules individuelles, ils se trouvent également dans les compteurs gamma. Ils sont capables de détecter presque tous les types de rayonnement, mais il existe de légères différences dans le tube Geiger-Mueller. Pour que les particules alpha et bêta soient détectées par les compteurs Geiger, elles doivent être dotées d’une fenêtre mince . Cette « fenêtre de fin »»Doit être suffisamment mince pour que les particules alpha et bêta puissent pénétrer. Cependant, une fenêtre de presque n’importe quelle épaisseur empêchera une particule alpha de pénétrer dans la chambre. La fenêtre est généralement en mica avec une densité d’environ 1,5 à 2,0 mg / cm ² pour permettre aux particules bêta de faible énergie (par exemple du carbone 14) d’entrer dans le détecteur. Le diamètre effectif de la fenêtre d’un Frisker est d’environ 50 mm.

Le Frisker détecte les rayonnements alpha, bêta, gamma et aux rayons X. Frisker typique détecte :

• rayons gamma et rayons X jusqu’à 10 keV typiques à travers la fenêtre, 40 keV minimum à travers le boîtier.
• particules alpha jusqu’à 2 MeV.
• particules bêta jusqu’à 0,16 MeV

Les rendements varient en fonction de l’énergie et de l’isotope. Le Frisker est idéal pour les levés à usage général dans les laboratoires, les fouilles de centrales nucléaires, les interventions d’urgence, les patrouilles frontalières, la sécurité des aéroports et d’autres applications.

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Les moniteurs de portail sont des instruments de mesure de la contamination externe . Ils sont utilisés pour la surveillance du personnel qui sort d’une installation nucléaire. Les moniteurs de portail sont généralement la dernière ligne de défense contre les personnes et les équipements contaminés quittant la station. Ces détecteurs sont capables de mesurer simultanément la contamination bêta et gamma. La surface totale du corps, y compris les mains, la tête et les pieds, est mesurée par de nombreux compteurs proportionnels de débit de gaz bêtaet plusieurs grands détecteurs de scintillation gamma supplémentaires, qui sont positionnés dans la zone du sein (côté gauche et droit). De grands détecteurs à scintillation (plastique ou liquide) sont installés afin de pouvoir détecter le passage de faibles niveaux d’activité gamma. Comme ils ne sont sensibles qu’au rayonnement gamma, ils sont capables de détecter une activité gamma incorporée si elle est présente. De cette façon, s’il existe une contamination interne, le travailleur est immédiatement envoyé pour un comptage du corps entier et l’évaluation de la dose est beaucoup plus précise.

Les moniteurs complets , ou moniteurs complets , sont des instruments de mesure de la contamination de surface . Ils sont utilisés pour la surveillance des sorties du personnel, qui est le terme utilisé en radioprotection pour vérifier la contamination externe (ou la contamination de surface) d’un corps entier d’une personne quittant une zone contrôlée de contamination radioactive. L’objectif principal est d’empêcher la propagation de la contamination en dehors de la zone contrôlée. Généralement, la contamination de surface signifie que des matières radioactives ont été déposées sur des surfaces. Il peut se déposer librement, un peu comme la poussière ordinaire, ou il peut être assez fermement fixé par réaction chimique. Cette distinction est importante et nous classons la contamination de surface en fonction de sa facilité d’élimination.

Ces moniteurs peuvent utiliser des compteurs proportionnels à débit de gaz avec une grande surface, et les travailleurs doivent l’utiliser chaque fois qu’ils quittent la zone contrôlée. Ces moniteurs nécessitent généralement une mesure en deux étapes. La personne mesurée fait d’abord face aux détecteurs. Quand ils ont fait leur truc, la personne se retourne pour surveiller son dos. Les capteurs de proximité vérifient que la personne se trouve dans la bonne position pour la mesure. Sinon, le moniteur parle réellement à la personne et lui dit quoi faire. Les moniteurs corporels sont capables de détecter la contamination bêta et gamma sur le corps. Afin de détecter le rayonnement bêta, ces détecteurs de grande surface ont de minces fenêtres en Mylar pour permettre aux particules bêta de faible énergiepour entrer dans le détecteur. Lorsque les instruments fonctionnent dans la région proportionnelle , la tension doit être maintenue constante . Si une tension reste constante, le facteur d’amplification du gaz ne change pas non plus. Les instruments de détection proportionnelle sont très sensibles aux faibles niveaux de rayonnement. Par des arrangements fonctionnels, des modifications et des polarisations appropriés, le compteur proportionnel peut être utilisé pour détecter les rayonnements alpha, bêta et gamma. L’électronique trie les impulsions alpha, bêta-gamma. Cette fonctionnalité peut être utilisée dans les moniteurs alpha, bêta-gamma pour les mains et les chaussures, les moniteurs complets, certains moniteurs alpha de contamination. Bien que ces détecteurs soient très sensibles, leur inconvénient est que les fenêtres sont perforées assez facilement par une mauvaise utilisation. Le détecteur est alors mort jusqu’à ce que sa fenêtre soit réparée.

Les moniteurs à main et à chaussures sont des instruments de mesure de la contamination de surface . Dans les installations nucléaires, des moniteurs pour les mains et les chaussures sont généralement installés à la sortie des zones contrôlées et les travailleurs sont généralement tenus de mesurer si leurs mains et leurs chaussures sont contaminées ou non. Généralement, la contamination de surface signifie que des matières radioactives ont été déposées sur des surfaces. Il peut se déposer librement, un peu comme la poussière ordinaire, ou il peut être assez fermement fixé par réaction chimique. Cette distinction est importante et nous classons la contamination de surface en fonction de sa facilité d’élimination.

Ces moniteurs peuvent utiliser des compteurs proportionnels à débit de gaz  avec une grande surface, ils sont utilisés à divers endroits de la station pour détecter la contamination bêta gamma sur les mains, les chaussures et les vêtements. Afin de détecter le rayonnement bêta, ces détecteurs de grande surface ont de minces fenêtres en Mylar pour permettre aux particules bêta de faible énergie d’entrer dans le détecteur. Par exemple, ils peuvent facilement détecter les particules bêta de faible énergie émises par le carbone 14 (E _max = 156 keV). Lorsque les instruments fonctionnent dans la région proportionnelle , la tension doit être maintenue constante . Si une tension reste constante, le facteur d’amplification du gaz ne change pas non plus. Les instruments de détection proportionnelle sont très sensibles aux faibles niveaux de rayonnement. Par des arrangements fonctionnels, des modifications et des polarisations appropriés, le compteur proportionnel peut être utilisé pour détecter les rayonnements alpha, bêta et gamma. L’électronique trie les impulsions alpha, bêta-gamma. Cette fonctionnalité peut être utilisée dans les moniteurs alpha, bêta-gamma pour les mains et les chaussures, les moniteurs complets, certains moniteurs alpha de contamination. Bien que ces détecteurs soient très sensibles, leur inconvénient est que les fenêtres sont perforées assez facilement par une mauvaise utilisation. Le détecteur est alors mort jusqu’à ce que sa fenêtre soit réparée.

Dans les installations nucléaires, des systèmes de surveillance à distance du rayonnement ( RMS ) sont installés pour surveiller les niveaux de rayonnement à certains emplacements de la centrale. Le système de surveillance des radiations avec des niveaux d’alarme prédéfinis (par exemple pour la dose, le débit de dose ou l’activité aéroportée) fournit un moyen fiable de surveillance en temps réel des conditions radiologiques auxquelles un travailleur est exposé. Si ces niveaux sont dépassés, des alarmes sont activées et dans certains cas, des fonctions de protection automatiques sont déclenchées. Ainsi, le système sert à:

• Avertir de tout risque radiologique pour la santé
• Donner une alerte précoce d’un dysfonctionnement de l’usine
• Lancer des fonctions de protection automatiques.

Toutes les données sont collectées dans une salle de contrôle de radioprotection . Le système de surveillance des rayonnements peut recueillir toutes les informations sur les conditions radiologiques dans diverses zones de travail, ainsi que des informations vocales et visuelles, avec une présence minimale de techniciens RP dans les zones de rayonnement, réduisant ainsi la dose à ce personnel. Plusieurs types de moniteurs de rayonnement sont utilisés dans le RMS, selon la source et la force de la source de rayonnement.

• Moniteurs de contamination aéroportés
• Moniteurs de zone
• Moniteurs d’iode
• Moniteurs de gaz à évent

Les appareils de mesure portables sont des détecteurs de rayonnement utilisés par les techniciens en radiologie pour mesurer le débit de dose ambiant . Ces instruments portables ont généralement des débitmètres. Dans les installations nucléaires, ces compteurs portatifs sont généralement utilisés par les techniciens en radioprotection, qui sont chargés de suivre les opérations sur le terrain pour aider à garantir que les politiques de radioprotection sont mises en œuvre et que les travaux sont mis en œuvre conformément au principe ALARA . Leurs responsabilités incluent:

• Fournir une assistance et des conseils aux travailleurs pour les motiver à adopter un comportement ALARA.
• Suivre les travaux pour assurer le respect des procédures de sécurité et de radioprotection.
• Dans certaines usines, arrêt du travail en cas d’écart grave par rapport aux objectifs dosimétriques, ou en cas de risque radiologique significativement croissant pour les travailleurs.

Le compteur de rayonnement typique est, par exemple, le RDS-31 , qui est un compteur de rayonnement polyvalent qui utilise un détecteur GM . Il dispose de sondes externes alpha, bêta et gamma en option. Il mesure 3,9 x 2,6 x 1,3 pouces et peut être tenu à la main ou porté par une poche, un clip de ceinture ou une pochette. Il dispose d’un écran LCD rétroéclairé à cinq chiffres. Les compteurs Geiger fonctionnent à une tension si élevée que la taille de l’impulsion de sortie est toujours la même, quel que soit le nombre de paires d’ions créées dans le détecteur. Les compteurs Geiger 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. Bien que l’utilisation principale des compteurs Geiger soit probablement dans la détection de particules individuelles, ils se trouvent également dansinstruments de mesure gamma . Ils sont capables de détecter presque tous les types de rayonnement, mais il existe de légères différences dans le tube Geiger-Mueller .

Les quantités opérationnelles pour la surveillance de zone et individuelle des expositions externes sont définies par la CIPR. 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.

Voir aussi: Gestion des travaux pour optimiser la protection radiologique au travail dans les centrales nucléaires. AGENCE DE L’ÉNERGIE NUCLÉAIRE, OCDE 2009. ISBN 978-92-64-99089-0.

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 >.

Chambre d’ionisation haute pression – Gamma Survey Meter

Les chambres à ions peuvent également être utilisées comme appareil de mesure gamma d’urgence , appareil de mesure bêta et moniteur de tritium dans l’air. Ils sont très utiles pour des niveaux élevés de rayonnement gamma . Mais dans ce cas, il y a quelques difficultés.

Les rayons gamma ont très peu de mal à pénétrer les parois métalliques de la chambre. Par conséquent, des chambres d’ionisation peuvent être utilisées pour détecter le rayonnement gamma et les rayons X collectivement appelés photons, et pour cela le tube sans fenêtre est utilisé. Les chambres d’ionisation ont une bonne réponse uniforme au rayonnement sur une large gamme d’énergies et sont le moyen préféré de mesurer des niveaux élevés de rayonnement gamma. Certains problèmes sont causés par le fait que les particules alpha sont plus ionisantes que les particules bêta et que les rayons gamma, donc plus de courant est produit dans la région de la chambre d’ionisation par alpha que bêta et gamma. Les rayons gamma déposent une quantité d’énergie considérablement plus faible dans le détecteur que les autres particules.

L’efficacité de la chambre peut être encore augmentée par l’utilisation d’un gaz à haute pression . En règle générale, une pression de 8 à 10 atmosphères peut être utilisée et divers gaz nobles sont utilisés. Par exemple, les chambres d’ionisation au xénon à haute pression (HPXe) sont idéales pour une utilisation dans des environnements non contrôlés, car la réponse d’un détecteur s’est avérée uniforme sur de grandes plages de températures (20-170 ° C). La pression plus élevée entraîne une plus grande densité de gaz et donc une plus grande chance de collision avec le gaz de remplissage et la création de paires d’ions par rayonnement gamma incident. En raison de l’épaisseur de paroi accrue requise pour résister à cette haute pression, seul le rayonnement gamma peut être détecté. Ces détecteurs sont utilisés dans les compteurs d’arpentage et pour la surveillance environnementale.