5 - Dosimétrie et surveillance pour l’expostion interne
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5.3. Mesures directes par anthroporadiamétrie
5.3.1. Principe
La mesure anthroporadiamétrique consiste à mesurer les radionucléides incorporés en
détectant, à l’extérieur de l’organisme, les rayonnements X et gamma qu’ils émettent lors
de leurs désintégrations ou qui sont associés à leurs désintégrations. Cette technique a
connu son essor lorsque les autorités médicales ont reconnu l’aide qu’un tel système
pouvait leur apporter. Sans prise de sang, sans prélèvement d’urines ou de selles, l’anthroporadiamétrie permet de quantifier l’activité retenue dans l’organisme à un moment donné
et d’estimer l’incorporation initiale. On parlera indifféremment d’anthroporadiamétrie ou
de mesure in vivo.
Elle utilise généralement des détecteurs de grandes dimensions, placés au sein de chambres blindées, nécessaires pour se prémunir, au moins partiellement, du bruit de fond dû
au rayonnement cosmique. Une chaîne électronique associée aux détecteurs permet de
réaliser une spectrométrie et enregistre le spectre des raies X et gamma émises où seuls les
pics d’absorption totale, ce qui correspond majoritairement aux pics dus à l’effet photoélectrique, seront utilisés. L’interprétation des résultats se fait en deux étapes :
– l’identification des radionucléides présents qui est obtenue en recherchant les pics
d’absorption totale et leurs énergies dans le spectre et en les comparant aux énergies
caractéristiques des radioéléments qui sont contenues dans les bibliothèques de données
nucléaires ;
– la détermination de l’activité des radioéléments précédemment détectés qui est obtenue
en comparant les résultats avec des valeurs de référence issues de mesures réalisées avec
des mannequins semblables au corps humain que l’on appelle fantômes anthropomorphes
d’étalonnage.
En bref, l’utilisation de cette technique va dépendre, pour un radioélément donné, de :
– l’énergie (ou les énergies) et l’abondance des photons émis,
– sa distribution dans le corps,
– la sensibilité de la technique dans chaque géométrie qui sera définie par ce qui est
couramment appelé la limite de détection.
Cette technique est donc très appréciée pour sa facilité de mise en œuvre. Cependant,
comme il a été dit précédemment, elle n’est applicable que pour les radioéléments émetteurs X et gamma et pour quelques émetteurs bêtas (par l’intermédiaire de leur rayonnement de freinage) du fait de la détection à l’extérieur de l’organisme des rayonnements
émis par les radionucléides. Pour des produits d’activation (PA) comme le cobalt ou des
produits de fission (PF) comme le césium, la détection est relativement simple car l’énergie
des photons émis est supérieure à 200 keV environ conduisant à une faible absorption
dans les tissus humains. Il n’en va pas de même pour la mesure des actinides émetteurs X
et gamma d’énergie inférieure à 200 keV à cause de la forte absorption dans les tissus qui
dégrade la sensibilité. Dans ce cas, elle n’est vraiment utile que si un dépôt significatif de
ce radioélément conduit à un signal détectable à l’extérieur de l’organisme. C’est la raison
pour laquelle les performances seront présentées dans la suite séparément pour les installations permettant les mesures des émetteurs de haute énergie (> 200 keV pour les PA et
PF) et de basse énergie (< 200 keV pour les actinides). Par ailleurs, le cas de la mesure de
l’iode qui va principalement se fixer au niveau de la thyroïde sera traité séparément.
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5.3. Mesures directes par anthroporadiamétrie
5.3.1. Principe
La mesure anthroporadiamétrique consiste à mesurer les radionucléides incorporés en
détectant, à l’extérieur de l’organisme, les rayonnements X et gamma qu’ils émettent lors
de leurs désintégrations ou qui sont associés à leurs désintégrations. Cette technique a
connu son essor lorsque les autorités médicales ont reconnu l’aide qu’un tel système
pouvait leur apporter. Sans prise de sang, sans prélèvement d’urines ou de selles, l’anthroporadiamétrie permet de quantifier l’activité retenue dans l’organisme à un moment donné
et d’estimer l’incorporation initiale. On parlera indifféremment d’anthroporadiamétrie ou
de mesure in vivo.
Elle utilise généralement des détecteurs de grandes dimensions, placés au sein de chambres blindées, nécessaires pour se prémunir, au moins partiellement, du bruit de fond dû
au rayonnement cosmique. Une chaîne électronique associée aux détecteurs permet de
réaliser une spectrométrie et enregistre le spectre des raies X et gamma émises où seuls les
pics d’absorption totale, ce qui correspond majoritairement aux pics dus à l’effet photoélectrique, seront utilisés. L’interprétation des résultats se fait en deux étapes :
– l’identification des radionucléides présents qui est obtenue en recherchant les pics
d’absorption totale et leurs énergies dans le spectre et en les comparant aux énergies
caractéristiques des radioéléments qui sont contenues dans les bibliothèques de données
nucléaires ;
– la détermination de l’activité des radioéléments précédemment détectés qui est obtenue
en comparant les résultats avec des valeurs de référence issues de mesures réalisées avec
des mannequins semblables au corps humain que l’on appelle fantômes anthropomorphes
d’étalonnage.
En bref, l’utilisation de cette technique va dépendre, pour un radioélément donné, de :
– l’énergie (ou les énergies) et l’abondance des photons émis,
– sa distribution dans le corps,
– la sensibilité de la technique dans chaque géométrie qui sera définie par ce qui est
couramment appelé la limite de détection.
Cette technique est donc très appréciée pour sa facilité de mise en œuvre. Cependant,
comme il a été dit précédemment, elle n’est applicable que pour les radioéléments émetteurs X et gamma et pour quelques émetteurs bêtas (par l’intermédiaire de leur rayonnement de freinage) du fait de la détection à l’extérieur de l’organisme des rayonnements
émis par les radionucléides. Pour des produits d’activation (PA) comme le cobalt ou des
produits de fission (PF) comme le césium, la détection est relativement simple car l’énergie
des photons émis est supérieure à 200 keV environ conduisant à une faible absorption
dans les tissus humains. Il n’en va pas de même pour la mesure des actinides émetteurs X
et gamma d’énergie inférieure à 200 keV à cause de la forte absorption dans les tissus qui
dégrade la sensibilité. Dans ce cas, elle n’est vraiment utile que si un dépôt significatif de
ce radioélément conduit à un signal détectable à l’extérieur de l’organisme. C’est la raison
pour laquelle les performances seront présentées dans la suite séparément pour les installations permettant les mesures des émetteurs de haute énergie (> 200 keV pour les PA et
PF) et de basse énergie (< 200 keV pour les actinides). Par ailleurs, le cas de la mesure de
l’iode qui va principalement se fixer au niveau de la thyroïde sera traité séparément.