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Radioprotection et ingénierie nucléaire
Dosimètre photographique
Il existe différents types de dosimètres photographiques (mis au point par le CEA,
l’IRSN…). Composé de deux ou trois émulsions correspondant à des gammes différentes
de sensibilité en dose, le film est conditionné dans un emballage polyéthylène étanche aux
vapeurs. Le film est alors placé dans un boîtier plastique, muni de différents écrans destinés
à absorber sélectivement les rayonnements suivant leur nature et leur énergie et qui définissent sept plages de mesure :
– plage nue (pour irradiation de face seulement),
– plage plastique de 300 mg>cm –2 ,
– plage de 1,5 mm d’aluminium,
– plage de 0,2 mm de cuivre + 1,3 mm d’aluminium,
– plage de 0,6 mm de cuivre,
– plage de 0,34 mm de cadmium + 0,6 mm d’étain + 0,4 mm de plomb,
– plage de 1 mm d’étain + 0,4 mm de plomb.
Les trois premières plages servent à détecter et à différencier les rayonnements β, X, et γ
mous.
Les deux plages suivantes sont définies pour les photons X et γ d’énergie comprise entre
30 et 100 keV.
La comparaison des deux dernières plages permet d’évaluer les doses imputables aux
photons de fortes énergies et aux neutrons thermiques. En effet, toutes deux présentent les
mêmes caractéristiques d’absorption des rayonnements γ, mais celle contenant du
cadmium arrête les neutrons thermiques et produit des γ par la réaction (n, γ). Par ailleurs,
la dernière plage destinée aux γ d’énergie supérieure à 80 keV a été étudiée dans le but de
réduire l’hypersensibilité de l’émulsion aux faibles énergies (voir courbe E 6 de la
figure 4.7).
Dosimétrie photographique des neutrons
L’action directe des neutrons sur les émulsions photographiques n’est pas suffisamment
grande pour permettre leur dosimétrie.
Comme il a été explicité au paragraphe précédent, la dosimétrie des neutrons thermiques
revient à effectuer une dosimétrie γ. Pour cela, la réaction Cd (n, γ) Cd, dans laquelle un γ
de 5 MeV est émis par capture, est exploitée. Une feuille de cadmium de 0,3 à 0,4 mm
d’épaisseur, placée de part et d’autre du film, suffit pour absorber plus de 99 % des
neutrons thermiques incidents. Le noircissement résultant d’une quantité de neutrons thermiques qui produirait une dose équivalente de 10 mSv est comparable à celui résultant
d’une quantité de rayonnement γ produisant un équivalent de dose de 2, 3 mSv. Afin de
connaître l’origine du noircissement et ainsi en déduire l’équivalent de dose résultant, les
deux dernières plages du film sont comparées comme expliqué précédemment (le noircissement, dû aux rayonnements γ accompagnant les neutrons thermiques, est déterminé en
plaçant, sur une partie de l’émulsion, un filtre d’étain quasi insensible aux neutrons ayant
la même absorption que le cadmium pour les γ).
La dosimétrie des neutrons rapides ne peut, quant à elle, passer par une mesure de noircissement. Elle repose sur le dénombrement, au microscope, des traces des protons de
recul engendrés par les neutrons rapides dans la matière hydrogénée de l’émulsion, de son
Radioprotection et ingénierie nucléaire
Dosimètre photographique
Il existe différents types de dosimètres photographiques (mis au point par le CEA,
l’IRSN…). Composé de deux ou trois émulsions correspondant à des gammes différentes
de sensibilité en dose, le film est conditionné dans un emballage polyéthylène étanche aux
vapeurs. Le film est alors placé dans un boîtier plastique, muni de différents écrans destinés
à absorber sélectivement les rayonnements suivant leur nature et leur énergie et qui définissent sept plages de mesure :
– plage nue (pour irradiation de face seulement),
– plage plastique de 300 mg>cm –2 ,
– plage de 1,5 mm d’aluminium,
– plage de 0,2 mm de cuivre + 1,3 mm d’aluminium,
– plage de 0,6 mm de cuivre,
– plage de 0,34 mm de cadmium + 0,6 mm d’étain + 0,4 mm de plomb,
– plage de 1 mm d’étain + 0,4 mm de plomb.
Les trois premières plages servent à détecter et à différencier les rayonnements β, X, et γ
mous.
Les deux plages suivantes sont définies pour les photons X et γ d’énergie comprise entre
30 et 100 keV.
La comparaison des deux dernières plages permet d’évaluer les doses imputables aux
photons de fortes énergies et aux neutrons thermiques. En effet, toutes deux présentent les
mêmes caractéristiques d’absorption des rayonnements γ, mais celle contenant du
cadmium arrête les neutrons thermiques et produit des γ par la réaction (n, γ). Par ailleurs,
la dernière plage destinée aux γ d’énergie supérieure à 80 keV a été étudiée dans le but de
réduire l’hypersensibilité de l’émulsion aux faibles énergies (voir courbe E 6 de la
figure 4.7).
Dosimétrie photographique des neutrons
L’action directe des neutrons sur les émulsions photographiques n’est pas suffisamment
grande pour permettre leur dosimétrie.
Comme il a été explicité au paragraphe précédent, la dosimétrie des neutrons thermiques
revient à effectuer une dosimétrie γ. Pour cela, la réaction Cd (n, γ) Cd, dans laquelle un γ
de 5 MeV est émis par capture, est exploitée. Une feuille de cadmium de 0,3 à 0,4 mm
d’épaisseur, placée de part et d’autre du film, suffit pour absorber plus de 99 % des
neutrons thermiques incidents. Le noircissement résultant d’une quantité de neutrons thermiques qui produirait une dose équivalente de 10 mSv est comparable à celui résultant
d’une quantité de rayonnement γ produisant un équivalent de dose de 2, 3 mSv. Afin de
connaître l’origine du noircissement et ainsi en déduire l’équivalent de dose résultant, les
deux dernières plages du film sont comparées comme expliqué précédemment (le noircissement, dû aux rayonnements γ accompagnant les neutrons thermiques, est déterminé en
plaçant, sur une partie de l’émulsion, un filtre d’étain quasi insensible aux neutrons ayant
la même absorption que le cadmium pour les γ).
La dosimétrie des neutrons rapides ne peut, quant à elle, passer par une mesure de noircissement. Elle repose sur le dénombrement, au microscope, des traces des protons de
recul engendrés par les neutrons rapides dans la matière hydrogénée de l’émulsion, de son