Qu’est-ce que la dosimétrie environnementale – Définition

La dosimétrie environnementale est utilisée lorsqu’il est probable que l’environnement génère une dose de rayonnement importante. Dosimétrie environnementale
rayonnement ionisant - symbole de danger
Rayonnement ionisant – symbole de danger

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 environnementale

La dosimétrie environnementale est utilisée lorsqu’il est probable que l’environnement génère une dose de rayonnement importante. Comme il a été écrit, le rayonnement est tout autour de nous . Dans, autour et au-dessus du monde dans lequel nous vivons. C’est une force énergétique naturelle qui nous entoure. C’est une partie de notre monde naturel qui est ici depuis la naissance de notre planète. Toutes les créatures vivantes, depuis le début des temps, ont été et sont encore exposées aux rayonnements ionisants . Les rayonnements ionisants sont générés par des réactions nucléaires , la désintégration nucléaire , par des températures très élevées ou par l’accélération de particules chargées dans des champs électromagnétiques.

En général, il existe deux grandes catégories de sources de rayonnement dans l’environnement:

  • Rayonnement de fond naturel . Le rayonnement de fond naturel comprend le rayonnement produit par le Soleil, les éclairs, les radio-isotopes primordiaux ou les explosions de supernova, etc.
  • Sources de rayonnement artificielles . Les sources d’origine humaine comprennent les utilisations médicales des rayonnements, les résidus d’essais nucléaires, les utilisations industrielles des rayonnements, etc.

Un exemple de dosimétrie environnementale  est la surveillance du radon. Le radon est un gaz radioactif généré par la désintégration de l’ uranium , qui est présent en quantités variables dans la croûte terrestre. Il est important de noter que le radon est un gaz noble , alors que tous ses produits de désintégration sont des métaux . Le principal mécanisme d’entrée du radon dans l’atmosphère est la diffusion à travers le sol. Certaines zones géographiques, en raison de la géologie sous-jacente, génèrent continuellement du radon qui pénètre jusqu’à la surface de la Terre. Dans certains cas, la dose peut être importante dans les bâtiments où le gaz peut s’accumuler. Les emplacements avec un fond de radon plus élevé sont bien cartographiés dans chaque pays. En plein air, elle varie de 1 à 100 Bq / m3, encore moins (0,1 Bq / m3) au-dessus de l’océan. Dans les grottes ou les mines aérées, ou les maisons mal aérées, sa concentration grimpe à 20–2 000 Bq / m3. Dans l’atmosphère extérieure, il y a aussi une advection causée par le vent et les changements de pression barométrique. Un certain nombre de techniques de dosimétrie spécialisées sont utilisées pour évaluer la dose que les occupants d’un immeuble peuvent recevoir.

Spectroscopie gamma

Comme il a été écrit, l’étude et l’analyse des spectres de rayons gamma à des fins scientifiques et techniques sont appelées spectroscopie gamma, et les spectromètres à rayons gamma sont les instruments qui observent et collectent ces données. Un spectromètre à rayons gamma (GRS) est un appareil sophistiqué pour mesurer la distribution d’énergie du rayonnement gamma. Pour la mesure des rayons gamma supérieurs à plusieurs centaines de keV, il existe deux catégories de détecteurs d’importance majeure,  les scintillateurs inorganiques comme le NaI (Tl)  et les détecteurs semi –  conducteurs. Dans les articles précédents, nous avons décrit la spectroscopie gamma à l’aide d’un détecteur à scintillation, qui se compose d’un cristal scintillateur approprié, d’un tube photomultiplicateur et d’un circuit de mesure de la hauteur des impulsions produites par le photomultiplicateur. Les avantages d’un compteur à scintillation sont son efficacité (grande taille et haute densité) et la haute précision et les taux de comptage possibles. En raison du nombre atomique élevé d’iode, un grand nombre de toutes les interactions entraîneront une absorption complète de l’énergie des rayons gamma, de sorte que la fraction photo sera élevée.

Détecteur HPGe avec cryostat LN2 Source: canberra.com

Mais si une  résolution énergétique parfaite  est requise, nous devons utiliser un  détecteur à base de germanium , tel que le  détecteur HPGe . Les détecteurs à semi-conducteurs à base de germanium sont les plus couramment utilisés lorsqu’une très bonne résolution énergétique est requise, en particulier pour  la spectroscopie gamma , ainsi que la  spectroscopie aux rayons X. En spectroscopie gamma, le germanium est préféré car son numéro atomique est beaucoup plus élevé que le silicium et ce qui augmente la probabilité d’interaction des rayons gamma. De plus, le germanium a une énergie moyenne inférieure nécessaire pour créer une paire électron-trou, qui est de 3,6 eV pour le silicium et de 2,9 eV pour le germanium. Cela donne également à ce dernier une meilleure résolution en énergie. Le FWHM (pleine largeur à moitié maximum) pour les détecteurs au germanium est fonction de l’énergie. Pour un photon de 1,3 MeV, la FWHM est de 2,1 keV, ce qui est très faible.

 

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