{"id":15410,"date":"2020-01-08T13:42:38","date_gmt":"2020-01-08T13:42:38","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/quest-ce-que-le-dosimetre-thermoluminescent-a-neutrons-neutron-tld-definition\/"},"modified":"2020-07-12T07:56:16","modified_gmt":"2020-07-12T07:56:16","slug":"quest-ce-que-le-dosimetre-thermoluminescent-a-neutrons-neutron-tld-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/fr\/quest-ce-que-le-dosimetre-thermoluminescent-a-neutrons-neutron-tld-definition\/","title":{"rendered":"Qu’est-ce que le dosim\u00e8tre thermoluminescent \u00e0 neutrons – Neutron TLD – D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"
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Dosim\u00e8tre thermoluminescent \u00e0 neutrons – Neutron TLD.\u00a0Les dosim\u00e8tres \u00e0 neutrons personnels les plus couramment utilis\u00e9s \u00e0 des fins de radioprotection sont les dosim\u00e8tres thermoluminescents et les dosim\u00e8tres \u00e0 alb\u00e9do.\u00a0Les deux sont bas\u00e9s sur ce ph\u00e9nom\u00e8ne – la thermoluminescence.\u00a0Dosim\u00e9trie des rayonnements<\/div>\n<\/div>\n
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Un\u00a0dosim\u00e8tre thermoluminescent<\/strong>\u00a0, abr\u00e9g\u00e9 en\u00a0TLD<\/strong>\u00a0, est un\u00a0dosim\u00e8tre \u00e0 rayonnement passif<\/a>\u00a0, qui mesure l’exposition aux rayonnements ionisants en mesurant l’intensit\u00e9 de la lumi\u00e8re visible \u00e9mise par un\u00a0cristal sensible<\/strong>\u00a0dans le d\u00e9tecteur lorsque le cristal est\u00a0chauff\u00e9<\/strong>\u00a0.\u00a0L’intensit\u00e9 de la lumi\u00e8re \u00e9mise est mesur\u00e9e par le\u00a0lecteur TLD<\/strong>\u00a0et d\u00e9pend de l’\u00a0exposition au rayonnement<\/a>\u00a0.\u00a0Dosim\u00e8tres thermoluminescents<\/strong>a \u00e9t\u00e9 invent\u00e9 en 1954 par le professeur Farrington Daniels de l’Universit\u00e9 du Wisconsin-Madison.\u00a0Les dosim\u00e8tres TLD sont applicables aux situations o\u00f9 des informations en temps r\u00e9el ne sont pas n\u00e9cessaires, mais des enregistrements pr\u00e9cis de surveillance des doses cumul\u00e9es sont souhait\u00e9s pour la comparaison avec les mesures sur le terrain ou pour \u00e9valuer le potentiel d’effets \u00e0 long terme sur la sant\u00e9.\u00a0En dosim\u00e9trie, les types de fibre de quartz et de film sont remplac\u00e9s par les TLD et les EPD (Electronic Personal Dosimeter).<\/p>\n

Dosim\u00e8tre thermoluminescent \u00e0 neutrons – Neutron TLD<\/h2>\n

La\u00a0dosim\u00e9trie des neutrons du personnel<\/strong>\u00a0continue d’\u00eatre l’un des probl\u00e8mes dans le domaine de la radioprotection, car aucune m\u00e9thode unique n’associe la r\u00e9ponse \u00e9nerg\u00e9tique, la sensibilit\u00e9, les caract\u00e9ristiques de d\u00e9pendance d’orientation et la pr\u00e9cision n\u00e9cessaires pour r\u00e9pondre aux besoins d’un dosim\u00e8tre personnel.<\/p>\n

Les dosim\u00e8tres \u00e0 neutrons personnels les plus couramment utilis\u00e9s \u00e0 des fins de radioprotection sont les\u00a0dosim\u00e8tres thermoluminescents<\/strong>\u00a0et les\u00a0dosim\u00e8tres \u00e0 alb\u00e9do<\/strong>\u00a0.\u00a0Les deux sont bas\u00e9s sur ce ph\u00e9nom\u00e8ne – la\u00a0thermoluminescence<\/strong>\u00a0.\u00a0\u00c0 cette fin, le fluorure de lithium (\u00a0LiF<\/strong>\u00a0) en tant que mat\u00e9riau sensible (puce) est largement utilis\u00e9.\u00a0TLD de fluorure de lithium<\/strong>est utilis\u00e9 pour l’exposition gamma et neutronique (indirectement, en utilisant la r\u00e9action nucl\u00e9aire Li-6 (n, alpha)).\u00a0Les petits cristaux de LiF (fluorure de lithium) sont les dosim\u00e8tres TLD les plus courants car ils ont les m\u00eames propri\u00e9t\u00e9s d’absorption que les tissus mous.\u00a0Le lithium a deux isotopes stables, le lithium-6 (7,4%) et le lithium-7 (92,6%).\u00a0Le Li-6 est l’isotope sensible aux neutrons.\u00a0Afin d’enregistrer les neutrons, les dosim\u00e8tres \u00e0 cristaux LiF peuvent \u00eatre enrichis en lithium-6 pour am\u00e9liorer la r\u00e9action nucl\u00e9aire au lithium-6 (n, alpha).\u00a0L’efficacit\u00e9 du d\u00e9tecteur d\u00e9pend de l’\u00a0\u00e9nergie des neutrons<\/a>.\u00a0Parce que l’interaction des neutrons avec n’importe quel \u00e9l\u00e9ment d\u00e9pend fortement de l’\u00e9nergie, rendre un dosim\u00e8tre ind\u00e9pendant de l’\u00e9nergie des neutrons est tr\u00e8s difficile.\u00a0Afin de s\u00e9parer les neutrons thermiques et les photons, les dosim\u00e8tres LiF sont principalement utilis\u00e9s, contenant diff\u00e9rents pourcentages de lithium-6.\u00a0Puce LiF enrichie en lithium-6, qui est tr\u00e8s sensible aux neutrons thermiques et puce LiF contenant tr\u00e8s peu de lithium-6, qui a une r\u00e9ponse neutronique n\u00e9gligeable.<\/p>\n

Le principe des TLD \u00e0 neutrons est alors similaire \u00e0 celui des TLD \u00e0 rayonnement gamma.\u00a0Dans la puce LiF, il y a des impuret\u00e9s (par exemple le mangan\u00e8se ou le magn\u00e9sium), qui produisent des \u00e9tats de pi\u00e8ge pour les \u00e9lectrons \u00e9nerg\u00e9tiques.\u00a0L’impuret\u00e9 provoque des pi\u00e8ges dans le r\u00e9seau cristallin o\u00f9, apr\u00e8s irradiation (en rayonnement alpha), des \u00e9lectrons sont retenus.\u00a0Lorsque le cristal est r\u00e9chauff\u00e9, les \u00e9lectrons pi\u00e9g\u00e9s sont lib\u00e9r\u00e9s et de la lumi\u00e8re est \u00e9mise.\u00a0La quantit\u00e9 de lumi\u00e8re est li\u00e9e \u00e0 la dose de rayonnement re\u00e7ue par le cristal.<\/p>\n

Dosim\u00e8tre \u00e0 neutrons alb\u00e9do thermoluminiscents<\/h3>\n

La dosim\u00e9trie des neutrons d’alb\u00e9do<\/strong>\u00a0est bas\u00e9e sur l’effet de la mod\u00e9ration et de la r\u00e9trodiffusion des neutrons par le corps humain.\u00a0Albedo, le mot latin pour \u00abblancheur\u00bb, a \u00e9t\u00e9 d\u00e9fini par Lambert comme la fraction de la lumi\u00e8re incidente r\u00e9fl\u00e9chie de mani\u00e8re diffuse par une surface.\u00a0La mod\u00e9ration et la r\u00e9trodiffusion des neutrons par le corps humain cr\u00e9ent un flux de neutrons \u00e0 la surface du corps dans la gamme d’\u00e9nergie thermique et interm\u00e9diaire.\u00a0Ces neutrons r\u00e9trodiffus\u00e9s appel\u00e9s neutrons d’\u00a0alb\u00e9do<\/strong>\u00a0, peuvent \u00eatre d\u00e9tect\u00e9s par un dosim\u00e8tre (g\u00e9n\u00e9ralement une\u00a0puce LiF TLD<\/strong>\u00a0), plac\u00e9 sur le corps qui est con\u00e7u pour\u00a0d\u00e9tecter les neutrons thermiques<\/a>\u00a0.\u00a0Dosim\u00e8tres d’alb\u00e9do<\/strong>se sont av\u00e9r\u00e9s \u00eatre les seuls dosim\u00e8tres capables de mesurer les doses dues aux neutrons sur toute la gamme des \u00e9nergies.\u00a0Habituellement, deux types de fluorure de lithium sont utilis\u00e9s pour s\u00e9parer les doses apport\u00e9es par les rayons gamma et les neutrons.\u00a0Puce LiF enrichie en lithium-6, qui est tr\u00e8s sensible aux neutrons thermiques et puce LiF contenant tr\u00e8s peu de lithium-6, qui a une r\u00e9ponse neutronique n\u00e9gligeable.<\/p>\n

TLD – Principe de fonctionnement<\/h2>\n

L’aper\u00e7u de base suivant explique le\u00a0fonctionnement d’un TLD<\/strong>\u00a0:<\/p>\n

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  1. Lorsque le rayonnement ionisant traverse le d\u00e9tecteur (puce), la puce absorbe le rayonnement et sa structure change l\u00e9g\u00e8rement.<\/li>\n
  2. Dans les mat\u00e9riaux thermoluminescents, les\u00a0\u00e9lectrons<\/a>\u00a0peuvent atteindre la bande de conduction, lorsqu’ils sont excit\u00e9s, par exemple, par\u00a0des rayonnements ionisants<\/a>\u00a0(c’est-\u00e0-dire qu’ils doivent obtenir une \u00e9nergie sup\u00e9rieure \u00e0 l’\u00a0espace<\/sub>\u00a0E\u00a0).\u00a0Mais dans ce cas, des d\u00e9fauts existent dans le mat\u00e9riau ou des impuret\u00e9s sont ajout\u00e9es pour pi\u00e9ger les \u00e9lectrons dans la bande interdite et les y maintenir.<\/li>\n
  3. Ces \u00e9lectrons pi\u00e9g\u00e9s repr\u00e9sentent l’\u00e9nergie stock\u00e9e pendant le temps o\u00f9 les \u00e9lectrons sont retenus et la quantit\u00e9 de cette \u00e9nergie d\u00e9pend de l’exposition au rayonnement.<\/li>\n
  4. Afin d’obtenir la dose re\u00e7ue, la\u00a0puce TLD<\/strong>\u00a0doit \u00eatre chauff\u00e9e dans ce\u00a0lecteur TLD<\/strong>\u00a0.\u00a0Les \u00e9lectrons pi\u00e9g\u00e9s retournent \u00e0 l’\u00e9tat fondamental et \u00e9mettent des photons de lumi\u00e8re visible.\u00a0La quantit\u00e9 de lumi\u00e8re \u00e9mise par rapport \u00e0 la temp\u00e9rature est appel\u00e9e\u00a0courbe de lueur<\/strong>\u00a0.<\/li>\n
  5. Une fois la lecture termin\u00e9e, le\u00a0TLD est recuit<\/strong>\u00a0\u00e0 haute temp\u00e9rature.\u00a0Ce processus met essentiellement \u00e0 z\u00e9ro le mat\u00e9riau TL en lib\u00e9rant tous les \u00e9lectrons pi\u00e9g\u00e9s.\u00a0Le TLD est alors\u00a0pr\u00eat \u00e0 \u00eatre r\u00e9utilis\u00e9<\/strong>\u00a0.<\/li>\n<\/ol>\n

    Lecteur TLD<\/span><\/h3>\n

    Comme cela a \u00e9t\u00e9 \u00e9crit, l’\u00e9nergie pr\u00e9c\u00e9demment absorb\u00e9e par le rayonnement \u00e9lectromagn\u00e9tique ou d’autres rayonnements ionisants dans ces mat\u00e9riaux est r\u00e9\u00e9mise sous forme de lumi\u00e8re lors du chauffage du mat\u00e9riau.\u00a0L’intensit\u00e9 de la lumi\u00e8re \u00e9mise est mesur\u00e9e par le lecteur TLD et d\u00e9pend de l’exposition au rayonnement.\u00a0Un\u00a0<\/span>lecteur TLD de<\/span><\/strong>\u00a0base typique\u00a0contient les composants suivants:<\/span><\/p>\n