Contribution a la detection de particules alpha par detecteurs solides de traces nucleaires application a la mesure du radon

Contribution to alpha particle detection using solid state nuclear track detectors. Application to radon measurement

• Auteur / Autrice : Rémi Barillon
• Direction : Alain Chambaudet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Besançon

Résumé

Le passage des particules alpha emises par le radon et ses descendants a vie courte (po218 et po214) dans un detecteur solide de traces nucleaires (dstn) conduit a la creation de degats appeles traces latentes. Certaines de celles-ci, apres une attaque chimique appropriee, sont observables par microscopie optique. La densite de traces revelees est alors directement proportionnelle a la moyenne de l'activite en radon du site etudie, sur la periode d'exposition du dstn. Une premiere etude experimentale associee a un modele de developpement chimique des traces latentes permet de caracteriser, sur la gamme des energies des particules alpha emises par le radon et ses descendants, la reponse de deux dstn: le lr115 (nitrate de cellulose) et le cr39 (polycarbonate d'allyl diglycol). Ces resultats sont integres dans un modele mathematique, permettant de determiner l'efficacite de detection theorique d'un dstn place dans une cellule de mesure cylindrique pour un radioelement emetteur alpha donne. Applique a la mesure du radon pour le lr115 et le cr39 ce modele demontre l'influence de la position des descendants du radon emetteurs alpha dans la cellule de mesure. Les descendants du radon ont tendance a se lier avec l'aerosol ambiant et a venir se deposer sur la surface de la cellule. Le modele developpe permet entre autres de determiner les dimensions de la cellule pour lesquelles la reponse du detecteur ne depend pas de la fraction des descendants deposee. Confinee dans une membrane en polyethylene qui permet une bonne permeation du radon, la cellule est impermeable a l'eau et au thoron (isotope du radon qui peut constituer un bruit de fond important). Les applications de terrain presentees montrent que cette cellule peut etre alors utilisee pour cartographier les activites en radon aussi bien dans l'atmosphere, que dans les sols et dans l'eau