Grandeurs de protections, grandeurs opérationnelles et étalonnage
203
Les sources radioactives constituent des dispositifs moins contraignants
d’émission de champs de rayonnement primaire :
– pour les photons, les sources
241
Am,
137
Cs et
60
Co émettant principalement
les raies d’énergie 59,5 keV, 662 keV, 1173 keV et 1332 keV sont préconisées ;
– pour les neutrons,
252
Cf,
252
Cf modéré à l’eau lourde (D2O) et
241
AmBe
constituent les sources étalons pour des émissions neutroniques à spectres.
Enfin, l’emploi de sources d’émission β pur permet de couvrir une gamme
d’énergie d’électrons comprise entre 0,156 MeV pour le
14
C et 3,54 MeV pour
le couple
106
Ru+
106
Rh–, ces dernières énergies correspondant à l’énergie maximale du spectre β considéré.
3.7.2 Étalonnage des dosimètres de transfert
dans les laboratoires primaires
Comme précisé, les rayonnements primaires sont parfaitement caractérisés
du point de vue des grandeurs physiques de référence associées (e.g. kerma
dans l’air pour les rayonnements primaires photoniques). Ainsi, un instrument
de transfert situé en un point donné du champ primaire, doit de fait mesurer
la grandeur de référence déterminée de façon précise en ce point. Si la lecture
de cet instrument fournit une valeur mesurée m0, cette dernière doit correspondre à la valeur G0 de la grandeur physique en ce même point. Le facteur
d’étalonnage N0 de cet instrument de transfert dans le laboratoire primaire est
donné par le ratio (3.22).
0
0
0
G
N
m
=
(3.22)
Ainsi, par suite, pour n’importe quelle valeur mesurée m, on accède à la
grandeur de référence G selon ce facteur d’étalonnage par la relation de proportionnalité G = N0m. À titre d’exemple, considérons en tant qu’instrument
de transfert une chambre d’ionisation sans propriété dosimétrique particulière
(ni chambre équivalent air, ni chambre à paroi équivalent air) pour la mesure
de rayonnement photonique. La grandeur de référence recherchée est dans ce
cas le kerma dans l’air et plus précisément un débit de cette grandeur. Pour
caractériser la réponse de l’appareil aux faibles énergies, le choix d’utiliser une
source étalon
241
Am de 1 TBq est fait pour générer un champ primaire de photons de 60 keV. On considère un point de référence situé à 1 mètre de la
source. Moyennant la connaissance exacte de l’activité de la source (à une
incertitude près, donnée par le constructeur, dont l’impact est limité), le débit
de kerma dans l’air peut être parfaitement déterminé en l’absence de rayonnements diffusés, ce qui est postulé eu égard au facteur d’accumulation non
significatif dans le milieu d’interposition constitué d’air et au fait que le laboratoire primaire soit volontairement de dimensions importantes pour limiter le
rayonnement diffusé sur les murs d’enceinte. À 1 mètre, le kerma dans l’air est
déterminé selon l’expression théorique du chapitre 2, déclinée pour les deux
énergies d’émission du
241
Am comme suit :
203
Les sources radioactives constituent des dispositifs moins contraignants
d’émission de champs de rayonnement primaire :
– pour les photons, les sources
241
Am,
137
Cs et
60
Co émettant principalement
les raies d’énergie 59,5 keV, 662 keV, 1173 keV et 1332 keV sont préconisées ;
– pour les neutrons,
252
Cf,
252
Cf modéré à l’eau lourde (D2O) et
241
AmBe
constituent les sources étalons pour des émissions neutroniques à spectres.
Enfin, l’emploi de sources d’émission β pur permet de couvrir une gamme
d’énergie d’électrons comprise entre 0,156 MeV pour le
14
C et 3,54 MeV pour
le couple
106
Ru+
106
Rh–, ces dernières énergies correspondant à l’énergie maximale du spectre β considéré.
3.7.2 Étalonnage des dosimètres de transfert
dans les laboratoires primaires
Comme précisé, les rayonnements primaires sont parfaitement caractérisés
du point de vue des grandeurs physiques de référence associées (e.g. kerma
dans l’air pour les rayonnements primaires photoniques). Ainsi, un instrument
de transfert situé en un point donné du champ primaire, doit de fait mesurer
la grandeur de référence déterminée de façon précise en ce point. Si la lecture
de cet instrument fournit une valeur mesurée m0, cette dernière doit correspondre à la valeur G0 de la grandeur physique en ce même point. Le facteur
d’étalonnage N0 de cet instrument de transfert dans le laboratoire primaire est
donné par le ratio (3.22).
0
0
0
G
N
m
=
(3.22)
Ainsi, par suite, pour n’importe quelle valeur mesurée m, on accède à la
grandeur de référence G selon ce facteur d’étalonnage par la relation de proportionnalité G = N0m. À titre d’exemple, considérons en tant qu’instrument
de transfert une chambre d’ionisation sans propriété dosimétrique particulière
(ni chambre équivalent air, ni chambre à paroi équivalent air) pour la mesure
de rayonnement photonique. La grandeur de référence recherchée est dans ce
cas le kerma dans l’air et plus précisément un débit de cette grandeur. Pour
caractériser la réponse de l’appareil aux faibles énergies, le choix d’utiliser une
source étalon
241
Am de 1 TBq est fait pour générer un champ primaire de photons de 60 keV. On considère un point de référence situé à 1 mètre de la
source. Moyennant la connaissance exacte de l’activité de la source (à une
incertitude près, donnée par le constructeur, dont l’impact est limité), le débit
de kerma dans l’air peut être parfaitement déterminé en l’absence de rayonnements diffusés, ce qui est postulé eu égard au facteur d’accumulation non
significatif dans le milieu d’interposition constitué d’air et au fait que le laboratoire primaire soit volontairement de dimensions importantes pour limiter le
rayonnement diffusé sur les murs d’enceinte. À 1 mètre, le kerma dans l’air est
déterminé selon l’expression théorique du chapitre 2, déclinée pour les deux
énergies d’émission du
241
Am comme suit :