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Radioprotection et ingénierie nucléaire
Les dosimètres n’étant pas parfaits, la caractérisation spectrale en énergie des champs de
rayonnement aux postes de travail, grâce à des moyens de spectrométrie opérationnelle
est un préalable indispensable à leurs étalonnages.
La spectrométrie permet de caractériser un champ de rayonnement en terme de distribution en énergie, elle fait appel généralement à plusieurs techniques pour couvrir
l’ensemble du spectre à mesurer. Ces techniques sont décrites précisément dans un article
de synthèse rédigé par Alevra (1999). Les deux principales sont la spectrométrie par
protons de recul et la spectrométrie par sphères de Bonner.
La spectrométrie par protons de recul emploie essentiellement des compteurs proportionnels gazeux (CH 4 et H 2 ) et des scintillateurs organiques tels que le NE213. La restitution
du spectre de fluence en énergie se fait par l’intermédiaire d’un code de déconvolution à
partir de la distribution des hauteurs d’impulsion. Le domaine couvert par cette technique
se situe entre environ 100 keV et 2 MeV.
La spectrométrie par sphères de Bonner permet de couvrir une gamme d’énergies plus
large, des neutrons thermiques jusqu’à 20 MeV mais avec une moins bonne résolution en
énergie. Ce système « multisphères » se compose de détecteurs proportionnels (
3 He ou
BF 3 ) placés au centre de sphères modératrices en polyéthylène de différents diamètres et
on recueille les comptages fournis par les 8 ou 9 sphères de différents diamètres (entre 2’’
et 18’’). À l’aide des fonctions de réponse en énergie de chaque sphère associée à son
détecteur et d’un code matriciel de déconvolution des comptages, il est possible de
remonter au spectre de neutrons incidents en retenant la solution analytique la plus
réaliste parmi différentes solutions mathématiquement possibles.
Un exemple de spectre est donné figure 4.30, il a été obtenu en associant ces différentes
techniques spectrométriques.
Figure 4.30. Exemple d’un spectre de neutrons mesuré auprès d’un conteneur (Posny, 1992).
Énergie des neutrons (MeV)
E
> > >
>
Δ φ /ΔE(cm
–1
> > >
> s
–1
)
Radioprotection et ingénierie nucléaire
Les dosimètres n’étant pas parfaits, la caractérisation spectrale en énergie des champs de
rayonnement aux postes de travail, grâce à des moyens de spectrométrie opérationnelle
est un préalable indispensable à leurs étalonnages.
La spectrométrie permet de caractériser un champ de rayonnement en terme de distribution en énergie, elle fait appel généralement à plusieurs techniques pour couvrir
l’ensemble du spectre à mesurer. Ces techniques sont décrites précisément dans un article
de synthèse rédigé par Alevra (1999). Les deux principales sont la spectrométrie par
protons de recul et la spectrométrie par sphères de Bonner.
La spectrométrie par protons de recul emploie essentiellement des compteurs proportionnels gazeux (CH 4 et H 2 ) et des scintillateurs organiques tels que le NE213. La restitution
du spectre de fluence en énergie se fait par l’intermédiaire d’un code de déconvolution à
partir de la distribution des hauteurs d’impulsion. Le domaine couvert par cette technique
se situe entre environ 100 keV et 2 MeV.
La spectrométrie par sphères de Bonner permet de couvrir une gamme d’énergies plus
large, des neutrons thermiques jusqu’à 20 MeV mais avec une moins bonne résolution en
énergie. Ce système « multisphères » se compose de détecteurs proportionnels (
3 He ou
BF 3 ) placés au centre de sphères modératrices en polyéthylène de différents diamètres et
on recueille les comptages fournis par les 8 ou 9 sphères de différents diamètres (entre 2’’
et 18’’). À l’aide des fonctions de réponse en énergie de chaque sphère associée à son
détecteur et d’un code matriciel de déconvolution des comptages, il est possible de
remonter au spectre de neutrons incidents en retenant la solution analytique la plus
réaliste parmi différentes solutions mathématiquement possibles.
Un exemple de spectre est donné figure 4.30, il a été obtenu en associant ces différentes
techniques spectrométriques.
Figure 4.30. Exemple d’un spectre de neutrons mesuré auprès d’un conteneur (Posny, 1992).
Énergie des neutrons (MeV)
E
> > >
>
Δ φ /ΔE(cm
–1
> > >
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