Dosimetry for the radiation protection under up to 3 MeV X-rays fields
Dosimétrie pour la radioprotection dans des champs de rayonnements X jusqu'à des énergies de 3 MeV
Résumé
The evaluation of the dosimetric protection quantities used to ensure the three principles of the radiation protection is achieved by radiation survey meters. With a proper calibration, which is periodically controlled, these instruments give a dosimetric operational quantity, as the ambient dose equivalent rate H*(10) for example, which represents a good estimator of the effective dose E used to define regulatory ionizing radiation exposition limits for workers.So far before this thesis work, the periodic calibration control of radiation survey meters was achieved only by using radioactive sources, as the 137Cs, which emit mono-energetic gamma rays. Although this method is well known and standardized, it suffers from an energetic representativeness defect. Indeed, the ionizing radiation sources encountered are generally many and the environment enables diffusions which imply a broadened energetic spectrum. But the radiation survey meters are sensitive on large energetic ranges which response is not homogeneous.As part of this thesis work, realized in collaboration between ATRON METROLOGY and the LPC Caen, a calibration and calibration control of radiation survey meters method has been developed, validated and implemented. Broadened energetic X-rays fields, produced by the braking of electrons pre-accelerated by an electrostatic accelerator, are used rather than the mono-energetic gamma rays. This method offers a better representativeness in terms of metrology but is also a sustainable approach allowing to free the use of radioactive sources for calibration and calibration control of radiation survey meters.
L'évaluation des grandeurs dosimétriques de protection utiles au respect des trois principes de la radioprotection est réalisée par des instruments de mesure de rayonnements ionisants. Par l'intermédiaire de leur étalonnage, lequel doit être contrôlé périodiquement, ces instruments délivrent une indication de la grandeur dosimétrique opérationnelle de l'environnement dans lequel ils sont utilisés, par exemple l'équivalent de dose ambiant H*(10). Celui-ci constitue un bon estimateur de la dose efficace E, grandeur de protection à partir de laquelle sont définies les limites réglementaires d'exposition aux rayonnements ionisants des travailleurs.Jusqu'à ce travail de thèse, le contrôle périodique de l'étalonnage (CPE) des instruments était réalisé uniquement à l'aide de sources radioactives, telles que le 137Cs, émettrices de rayonnements gamma mono-énergétiques. Bien qu'éprouvée et normalisée, cette méthode souffre notamment d'un défaut de représentativité du spectre en énergie de l'environnement radiatif dans lequel sont utilisés ces instruments. En effet, les sources de rayonnements ionisants rencontrées sont généralement multiples et l'environnement favorise la diffusion de ces rayonnements, impliquant un spectre en énergie étendu. Or, les instruments sont sensibles sur des gammes étendues en énergie, auxquelles l'indication qu'ils délivrent à une dépendance non homogène.Dans le cadre de ce travail de thèse, réalisé en collaboration entre ATRON METROLOGY et le LPC Caen, une méthode d'étalonnage et de contrôle périodique de l'étalonnage des instruments de mesure utilisés en radioprotection a été développée, validée et mise en œuvre. Des champs de rayonnements X, dont les spectres énergétiques sont étendus, s'y substituent, produits par le freinage sur une cible de conversion d'électrons préalablement accélérés par un accélérateur électrostatique. Outre une meilleure représentativité des champs de référence utilisés, cette méthode s'inscrit dans une démarche durable en permettant de s'affranchir de l'utilisation de sources isotopiques pour l'étalonnage ou le contrôle périodique de l'étalonnage des instruments de mesure des rayonnements ionisants.
Origine : Version validée par le jury (STAR)
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