Qu’est-ce que la dosimétrie interne – Définition

L’évaluation de la dosimétrie interne repose sur une variété de techniques de surveillance, de bioessai ou d’imagerie par rayonnement. Dosimétrie interne – Exposition interne
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 interne

Si la source de rayonnement est à l’ intérieur de notre corps , nous disons que c’est une exposition interne . L’apport de matières radioactives peut se produire par diverses voies telles que l’ingestion de contamination radioactive dans les aliments ou les liquides. La protection contre l’exposition interne est plus compliquée. La plupart des radionucléides vous donneront beaucoup plus de dose de rayonnement s’ils peuvent pénétrer dans votre corps, qu’ils ne le feraient s’ils restaient à l’extérieur. L’ évaluation de la dosimétrie interne repose sur une variété de techniques de surveillance, de bioessai ou d’imagerie par rayonnement.

Voir aussi: Absorption de dose interne

Dosimétrie médicale

La dosimétrie médicale est le calcul de la dose absorbée et l’optimisation de l’administration de la dose dans les examens et traitements médicaux. En général, les expositions aux rayonnements provenant des examens de diagnostic médical sont faibles (en particulier dans les utilisations diagnostiques). Les doses peuvent également être élevées (uniquement à des fins thérapeutiques), mais dans chaque cas, elles doivent toujours être justifiées par les avantages d’un diagnostic précis des conditions possibles de la maladie ou par les avantages d’un traitement précis. Ces doses comprennent les contributions de la radiologie diagnostique médicale et dentaire (radiographies diagnostiques), de la médecine nucléaire clinique et de la radiothérapie. Dosimétrie médicaleest souvent effectuée par un physicien de santé professionnel ayant une formation spécialisée dans ce domaine. Afin de planifier la délivrance de la radiothérapie, le rayonnement produit par les sources est généralement caractérisé par des courbes de dose en profondeur et des profils de dose mesurés par un physicien médical.

L’utilisation médicale des rayonnements ionisants reste un domaine en évolution rapide. Dans tous les cas, l’utilité des rayonnements ionisants doit être mise en balance avec ses dangers. De nos jours, un compromis a été trouvé et la plupart des utilisations du rayonnement sont optimisées. Aujourd’hui, il est presque incroyable que les rayons X aient été, à un moment donné, utilisés pour trouver la bonne paire de chaussures (c’est-à-dire la fluoroscopie de la chaussure). Les mesures effectuées ces dernières années indiquent que les doses aux pieds étaient comprises entre 0,07 et 0,14 Gy pour une exposition de 20 secondes. Cette pratique a été interrompue lorsque les risques de rayonnements ionisants ont été mieux compris.

Voir aussi: Expositions médicales

Comptage du corps entier

Un compteur corps entier est un instrument qui mesure les quantités de radionucléides émettant des rayons gamma dans le corps (c’est-à-dire qu’il s’agit d’un spectromètre gamma ). Dans les installations nucléaires, ces compteurs sont utilisés pour mesurer la radioactivité dans le corps humain, c’est-à-dire pour les mesures de contamination interne. Cela ne doit pas être confondu avec un «moniteur du corps entier» utilisé pour la surveillance des sorties du personnel, qui est le terme utilisé en radioprotection pour vérifier la contamination externe d’un corps entier d’une personne quittant une zone contrôlée de contamination radioactive. Les compteurs du corps entier sont des appareils très sensibles et sont donc souvent entourés de grandes quantités de blindage en plomb pour réduire le rayonnement de fond. Un compteur de corps entier se compose, par exemple, d’une cabine debout avec deux détecteurs à scintillation NaI de grande surface . Le détecteur supérieur surveille les poumons, le détecteur inférieur surveille le tractus gastro-intestinal.

Il convient de noter que toutes les personnes ont également des isotopes radioactifs à l’ intérieur de leur corps dès la naissance . Ces isotopes sont notamment le potassium-40 , le carbone-14 ainsi que les isotopes de l’uranium et du thorium. La dose annuelle moyenne de rayonnement à une personne provenant de matières radioactives internes autres que le radon est d’environ 0,3 mSv / an, dont:

  • 2 mSv / an proviennent du potassium-40,
  • 12 mSv / an proviennent des séries uranium et thorium,
  • 12 μSv / an proviennent du carbone 40.

La variation de la dose de rayonnement d’une personne à l’autre n’est pas aussi grande, mais elle est également détectée par un compteur de tout le corps.

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 au-dessus de 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 - Germanium
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 en raison de son numéro atomique beaucoup plus élevé que le silicium et 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. La 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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