5 - Dosimétrie et surveillance pour l’expostion interne
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L’estimation dosimétrique des plaies reste cependant extrêmement difficile à réaliser étant
donné la variabilité de la position (étendue, profondeur, localisation), du type de plaie
(brûlure, coupure…) et de la méconnaissance de la biocinétique après incorporation.
5.4. Mesures « in vitro » : analyses
des radioéléments dans les excrétas
L’analyse des radioéléments dans les excrétas (urine ou selles), appelé également analyse
radiotoxicologique, est un des moyens mis en œuvre pour évaluer une contamination
interne. Les résultats de ces analyses permettent de remonter à l’activité initialement incorporée à l’aide des modèles biocinétiques. Les techniques de mesures utilisées pour ces
analyses dépendent du type de rayonnement émis par le radio-isotope. C’est pourquoi il
nous a semblé utile de rappeler dans un premier temps le principe de détection des rayonnements et les différentes familles de détecteurs qui en découlent. Ensuite, nous présenterons les techniques les plus couramment utilisées dans les LABM pour les analyses des
radioéléments dans les excrétas, en fonction du type de rayonnement émis (émetteurs γ, β
et α ).
5.4.1. Principe de détection des rayonnements
La détection des rayonnements repose sur les phénomènes mis en jeu lors de leur interaction avec la matière traversée. Lorsqu’une particule traverse un certain volume, elle va
céder tout ou partie de son énergie sur sa trajectoire en provoquant :
– des ionisations par arrachements d’électrons, soit directement si les particules sont chargées, soit indirectement dans le cas d’émission de particules neutres ;
– des excitations par déplacement d’un électron vers une couche périphérique du cortège
électronique, suivies d’émissions de photons lumineux lors du retour de l’atome à son état
fondamental dans les détecteurs à scintillation ;
– des créations de charges positives et négatives mobiles (paire « électrons de conductions
trou ») dans les semi-conducteurs.
De ces trois modes d’interaction découlent donc trois grandes familles de détecteurs : les
détecteurs à ionisation gazeuse (chambre d’ionisation, compteurs proportionnels), les détecteurs à scintillation (scintillateurs ZnS, NaI, compteurs à scintillation liquide) et les détecteurs
à semi-conducteurs (silicium, germanium). Le principe est ensuite le même : le détecteur
convertit en impulsions électriques les électrons ou les photons créés par le rayonnement.
Nous allons voir l’utilisation pratique de ces détecteurs à travers des exemples d’analyse de
radioéléments dans les excrétas.
5.4.2. Analyse des émetteurs γ
Pour les émetteurs γ comme les produits de fission (
137 Cs,
131 I) ou les produits d’activation
(
60 Co), une mesure directe par spectrométrie γ-X peut être réalisée sur les échantillons
urinaires. Les détecteurs utilisés sont les mêmes que pour l’anthroporadiamétrie. Le principe est donc le même. L’identification des radio-isotopes est effectuée par la mesure des
énergies des pics d’absorption totale présents dans le spectre d’énergie. Cette méthode
repose sur un étalonnage en énergie de la chaîne de mesure, effectué préalablement au
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L’estimation dosimétrique des plaies reste cependant extrêmement difficile à réaliser étant
donné la variabilité de la position (étendue, profondeur, localisation), du type de plaie
(brûlure, coupure…) et de la méconnaissance de la biocinétique après incorporation.
5.4. Mesures « in vitro » : analyses
des radioéléments dans les excrétas
L’analyse des radioéléments dans les excrétas (urine ou selles), appelé également analyse
radiotoxicologique, est un des moyens mis en œuvre pour évaluer une contamination
interne. Les résultats de ces analyses permettent de remonter à l’activité initialement incorporée à l’aide des modèles biocinétiques. Les techniques de mesures utilisées pour ces
analyses dépendent du type de rayonnement émis par le radio-isotope. C’est pourquoi il
nous a semblé utile de rappeler dans un premier temps le principe de détection des rayonnements et les différentes familles de détecteurs qui en découlent. Ensuite, nous présenterons les techniques les plus couramment utilisées dans les LABM pour les analyses des
radioéléments dans les excrétas, en fonction du type de rayonnement émis (émetteurs γ, β
et α ).
5.4.1. Principe de détection des rayonnements
La détection des rayonnements repose sur les phénomènes mis en jeu lors de leur interaction avec la matière traversée. Lorsqu’une particule traverse un certain volume, elle va
céder tout ou partie de son énergie sur sa trajectoire en provoquant :
– des ionisations par arrachements d’électrons, soit directement si les particules sont chargées, soit indirectement dans le cas d’émission de particules neutres ;
– des excitations par déplacement d’un électron vers une couche périphérique du cortège
électronique, suivies d’émissions de photons lumineux lors du retour de l’atome à son état
fondamental dans les détecteurs à scintillation ;
– des créations de charges positives et négatives mobiles (paire « électrons de conductions
trou ») dans les semi-conducteurs.
De ces trois modes d’interaction découlent donc trois grandes familles de détecteurs : les
détecteurs à ionisation gazeuse (chambre d’ionisation, compteurs proportionnels), les détecteurs à scintillation (scintillateurs ZnS, NaI, compteurs à scintillation liquide) et les détecteurs
à semi-conducteurs (silicium, germanium). Le principe est ensuite le même : le détecteur
convertit en impulsions électriques les électrons ou les photons créés par le rayonnement.
Nous allons voir l’utilisation pratique de ces détecteurs à travers des exemples d’analyse de
radioéléments dans les excrétas.
5.4.2. Analyse des émetteurs γ
Pour les émetteurs γ comme les produits de fission (
137 Cs,
131 I) ou les produits d’activation
(
60 Co), une mesure directe par spectrométrie γ-X peut être réalisée sur les échantillons
urinaires. Les détecteurs utilisés sont les mêmes que pour l’anthroporadiamétrie. Le principe est donc le même. L’identification des radio-isotopes est effectuée par la mesure des
énergies des pics d’absorption totale présents dans le spectre d’énergie. Cette méthode
repose sur un étalonnage en énergie de la chaîne de mesure, effectué préalablement au