Dosimètre

Un dosimètre est un instrument de mesure conçu pour mesurer la dose radioactive ou l'équivalent de dose reçus par une personne exposée à un rayonnement ionisant.



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Détecteur de particules - Capteur - Composant électronique - Radioactivité

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  • Un dosimètre est un instrument de mesure conçu pour mesurer la dose..... lecture directe. Les isotopes que nous utilisons sont iode 131 i 123 co 57 cs 137... (source : hellopro)
Un lecteur de dosimètre en service de médecine nucléaire

Un dosimètre est un instrument de mesure conçu pour mesurer la dose radioactive ou l'équivalent de dose reçus par une personne exposée à un rayonnement ionisant.

Utilisation

Dosimeter sosna front.jpg
Dosimeter sosna back.jpg

Il existe deux types de dosimètre : le dosimètre passif (à lecture différée) nominatif et le dosimètre actif (dosimètre électronique opérationnel).

Dans la réglementation française, le port du dosimètre est obligatoire pour l'ensemble des travailleurs affectés à des travaux sous rayonnements ionisants :

Le dosimètre passif

Ce dosimètre est à lecture différée (pas de lecture directe) et fonctionne comme un film photographique ou selon les principes de la luminescence. Il sert à connaître seulement la dose cumulée. La dosimétrie passive est une donnée médicale (transmise au service de médecine du travail).

Indépendamment de la technique utilisée, il existe plusieurs types de dosimètre selon la mesure qui doit être réalisée :

Le film dosimétrique

La dosimétrie passive est réalisée grâce à des dosimètres films-badges, nommés aussi dosifilms. Ils servent à mesurer les doses reçues, de rayonnement β, X, γ et neutron en donnant une réponse différée. Le dosifilm est porté à hauteur de la poitrine. Cet emplacement a été choisi, car il correspond à la valeur moyenne de l'exposition totale du corps. Ceci dit, dans des cas spécifiques, la médecine du travail peut demander de porter un dosifilm supplémentaire pour permettre de connaître la dose reçue à un lieu spécifique du corps. Ci-dessous, des bagues donnant la possibilité la mesure de dose aux extrémités, par exemple.

Le principe de la dosimétrie passive consiste en l'utilisation de films recouverts d'émulsions qui ont des sensibilités sélectives pour les différents types de particules. On mesure la noirceur globale du film qu'on compare à une échelle témoin. Ce dosimètre est par conséquent à lecture différée et fonctionne comme un film photographique ou selon le principe de la thermoluminescence.

Le dosimètre stimulé thermiquement (TLD)

Bague fluorure de lithium LiF

C'est un dosimètre (thermoluminescent dosimeter, TLD) à lecture différée dont le principe de fonctionnement repose sur la lecture d'une émission de lumière par chauffage du dosimètre. La première phase est celle de l'enregistrement qui consiste à mesurer le rayonnement ionisant avec un support à fluorure de lithium LiF en rapport avec les risques d'exposition aux rayonnement ionisants (X, γ, β, neutrons). Dans la seconde phase, celle de lecture, la luminescence est génèrée par chauffage. Les charges émettent alors une impulsion de lumière proportionnelle à la dose de rayonnement reçue. L'inconvénient de cette méthode comparé la dosimètrie OSL ou RPL est que les pièges étant complètement vidés, il ne sera pas envisageable de relire le dosimètre.

Le dosimètre à luminescence optiquement stimulée (OSL)

Dosimètre InLight LCIE LANDAUER

C'est un dosimètre à lecture différée dont le principe de fonctionnement (Optically stimulated luminescence, OSL) (luminescence stimulée optiquement) repose sur la lecture d'une émission de lumière[1].

Cette technologie, apparue dans les années 1990, est désormais particulièrement répandue. Chaque mois, plus de 1, 5 million de personnes portent ces dosimètres dans le monde.

Principe

La première phase est celle de l'enregistrement qui consiste à mesurer le rayonnement ionisant (X, γ et β). Lors de l'exposition de ce dosimètre sous des rayonnements ionisants, des charges se trouvent piégés dans le matériau sensible. Dans la seconde phase, il est positionné sous les flashs lumineux d'un laser ou de diodes électroluminescentes. Les électrons retenus dans ces pièges libèrent alors une lumière proportionnelle à la dose équivalente reçue.

La source de stimulation est aisément contrôlable. Par conséquent une grande partie de l'information est conservée par le capteur. Contrairement au TLD où les pièges sont entièrement vidés, l'OSL autorise la relecture du dosimètre.

Le matériau

La technologie OSL utilise différents matériaux. En France, à ce jour, LCIE LANDAUER[2] est l'unique laboratoire agréé utilisant cette technologie. La mesure de dose s'effectue grâce à une fine feuille de poudre d'oxyde d'aluminium dopé au carbone, Al2O3 :C. Cette poudre résulte d'un cristal obtenu après mélange à haute température d'oxyde d'aluminium pur et de dopants. Cette dernière est ensuite enduite grâce à un liant entre deux bandes de film polyester. Ce cristal est fabriqué par LANDAUER[3] suivant les spécifications propres à son dosimètre InLight®[4].

Avantages de l'OSL

Le dosimètre radiophotoluminescent (RPL)

C'est un dosimètre à lecture différée dont le principe de fonctionnement (RadioPhotoLuminescence) est connu depuis la fin des années 1960.

La première phase est celle de l'enregistrement qui consiste à mesurer le rayonnement ionisant (X, γ et β). Ce dernier va arracher des électrons à la structure du détecteur en verre dopé à l'argent. Ces électrons seront piégés par les ions d'argent contenus dans la structure de verre.

La seconde phase est celle recherchée, correspondant à la lecture différée de l'exposition de la personne œuvrant sous rayonnements ionisants. Le détecteur en verre est par conséquent positionné sous un faisceau ultraviolet de longueur d'onde 320 nm. Les électrons piégés se désexcitent en émettant une luminescence proportionnelle à la dose équivalente reçue. Généralement, ces dosimètres passifs comportent 2 à 5 plages de lecture.

Si le détecteur comporte 3 couches juxtaposées de verre et matériaux conçus pour absorber les rayonnements, comme par exemple le dosimètre RPL apporté par l'IRSN, on disposera alors de 15 points de mesure comportant des seuils à 0, 10 mSv, conforme à l'arrêté du 30 décembre 2004. Les rayonnements ionisants concernés par ce dosimètre sont les β, des photons de basse énergie, les rayons X, des rayons γ pour les fortes doses.

La qualité de ce dosimètre est la possibilité de relecture et la quasi-absence d'altération de l'enregistrement. Il a une très bonne sensibilité aux photons ainsi qu'aux β, n'est pas sensible aux neutrons, ce qui est important en cas de d'exposition en champ complexe. Il possède un seuil de détection de 1 µSv, d'enregistrement de 50 µSv et en particulier il a une très grande stabilité de lecture.

Le dosimètre opérationnel

Dosimètre opérationnel

Il est à lecture immédiate (présence d'un afficheur 7 segments) et correspond le plus souvent, comme son nom l'indique, à une opération. Il sert à connaître la dose reçue (valeur exprimée en µSv ou mSv) en temps réel.

La dosimétrie opérationnelle est une dosimétrie individuelle qui doit être mise en œuvre lors d'une opération se déroulant en zone contrôlée dans un but d'optimisation : mise en œuvre du principe ALARA, acronyme de l'expression anglaise As Low As Reasonably Achievable traduite en français par l'expression «aussi bas qu'il est raisonnablement envisageable».

Notes et références

Voir aussi

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La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 07/04/2010.
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