4 - Dosimétrie et surveillance pour l’exposition externe
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4.3.3.1. Dosimètres thermoluminescents
Apparus à la fin des années 1960, la dosimétrie par matériaux thermoluminescents s’est
considérablement développée ces dernières années. Performante en dosimétrie individuelle, environnementale et médicale, la thermoluminescence est la méthode dosimétrique la plus utilisée ou en passe de l’être. Elle est devenue la dosimétrie légale dans de
nombreux pays (Pays-Bas, Italie, etc.).
Principe de détection des détecteurs thermoluminescents
Les détecteurs thermoluminescents sont essentiellement constitués de composés minéraux
ioniques cristallisés, contenant des défauts ponctuels générés par adjonction d’un activateur.
L’introduction de ces défauts dans le réseau cristallin perturbe la périodicité des atomes et
crée des niveaux d’énergie localisés qui sont situés dans la bande interdite (Figure 4.11).
L’action d’un rayonnement sur un cristal se fait essentiellement par les particules chargées
constituant ce rayonnement (α, β, protons) ou résultant de son interaction avec les atomes
du cristal (X, γ, neutrons). Sous l’effet d’une excitation, due au ralentissement progressif
dans le cristal d’une particule chargée, un électron de la bande de valence peut recevoir
une énergie suffisante pour passer dans la bande de conduction, où il devient mobile.
L’électron circulant dans la bande de conduction a tendance à retomber vers la bande de
valence. Ce faisant, il peut être capturé par un piège au voisinage de celle-ci. L’énergie
ainsi stockée dans les pièges est proportionnelle à la dose absorbée dans le cristal. En effet,
le nombre d’électrons piégés au cours de l’irradiation est proportionnel au nombre d’électrons créés dans le cristal suite aux interactions des rayonnements incidents avec ce cristal,
lui-même proportionnel à l’énergie cédée par ces rayonnements au sein du cristal et par
conséquent à la dose absorbée dans le cristal.
Lecture des dosimètres thermoluminescents
Afin de connaître la quantité d’énergie stockée au sein des pièges du cristal, et donc la
dose absorbée par le cristal au cours de l’irradiation, celui-ci est chauffé et la quantité de
lumière émise par suite du phénomène de thermoluminescence est mesurée à l’aide d’un
photomultiplicateur.
Figure 4.11. Schéma de principe de la thermoluminescence (Bodineau, 1995).
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4.3.3.1. Dosimètres thermoluminescents
Apparus à la fin des années 1960, la dosimétrie par matériaux thermoluminescents s’est
considérablement développée ces dernières années. Performante en dosimétrie individuelle, environnementale et médicale, la thermoluminescence est la méthode dosimétrique la plus utilisée ou en passe de l’être. Elle est devenue la dosimétrie légale dans de
nombreux pays (Pays-Bas, Italie, etc.).
Principe de détection des détecteurs thermoluminescents
Les détecteurs thermoluminescents sont essentiellement constitués de composés minéraux
ioniques cristallisés, contenant des défauts ponctuels générés par adjonction d’un activateur.
L’introduction de ces défauts dans le réseau cristallin perturbe la périodicité des atomes et
crée des niveaux d’énergie localisés qui sont situés dans la bande interdite (Figure 4.11).
L’action d’un rayonnement sur un cristal se fait essentiellement par les particules chargées
constituant ce rayonnement (α, β, protons) ou résultant de son interaction avec les atomes
du cristal (X, γ, neutrons). Sous l’effet d’une excitation, due au ralentissement progressif
dans le cristal d’une particule chargée, un électron de la bande de valence peut recevoir
une énergie suffisante pour passer dans la bande de conduction, où il devient mobile.
L’électron circulant dans la bande de conduction a tendance à retomber vers la bande de
valence. Ce faisant, il peut être capturé par un piège au voisinage de celle-ci. L’énergie
ainsi stockée dans les pièges est proportionnelle à la dose absorbée dans le cristal. En effet,
le nombre d’électrons piégés au cours de l’irradiation est proportionnel au nombre d’électrons créés dans le cristal suite aux interactions des rayonnements incidents avec ce cristal,
lui-même proportionnel à l’énergie cédée par ces rayonnements au sein du cristal et par
conséquent à la dose absorbée dans le cristal.
Lecture des dosimètres thermoluminescents
Afin de connaître la quantité d’énergie stockée au sein des pièges du cristal, et donc la
dose absorbée par le cristal au cours de l’irradiation, celui-ci est chauffé et la quantité de
lumière émise par suite du phénomène de thermoluminescence est mesurée à l’aide d’un
photomultiplicateur.
Figure 4.11. Schéma de principe de la thermoluminescence (Bodineau, 1995).