Generalites sur la dosimetrie individuelle

Le Professeur RAOELINA ANDRIAMBOLOLONA a introduit la technique de la dosimétrie par thermoluminescence (TLD) à Madagascar en 1989. A cette époque, l’Institut se nommait Laboratoire de Physique Nucléaire et de Physique Appliquée (LPNPA). Il a été transformé en Institut National des Sciences et Techniques Nucléaires (Madagascar-INSTN) en 1992. Dans le cadre de l’assistance de l’AIEA, cette dernière a équipée le LPNPA d’un lecteur dosimétrique HARSHAW TLD 4000, d’un irradiateur TLD 2000 pour l’étalonnage du lecteur et d’un lot de 600 dosimètres TLD 100. Depuis ce temps, l’Institut assure périodiquement la surveillance individuelle des travailleurs exposés aux rayonnements ionisants à Madagascar. L’équipement a été amélioré en 1999 par l’acquisition d’un nouveau système de dosimètre thermoluminescence : le lecteur HARSHAW TLD 6600. Ce dernier est beaucoup plus performant que le HARSHAW TLD 4000 : il lit 200 cartes en une seule mesure, le stockage et les traitements ultérieurs des données sont faits à l’aide d’un micro ordinateur, le chauffage se fait par flot d’azote gaz ce qui fait qu’aucun dispositif métallique quelconque soit en contact avec les pastilles des dosimètres. Ce système est moins contaminant et augmente la durée de vie des matériaux; contrairement au TLD 4000 qui utilise encore la plaque chauffante.

GENERALITES SUR LA DOSIMETRIE INDIVIDUELLE

GRANDEURS UTILISEES EN RADIOPROTECTION

Jadis, les grandeurs utilisées pour mesurer la « quantité de rayonnement ionisant « ont été basées sur le nombre total d’événements ionisants dans une situation donnée ou sur la quantité totale d’énergie déposée, dans une masse définie de matière. Dans cette définition on a oublié de considérer la nature discontinue du processus d’ionisation, les grandeurs sont globalement définies mais expérimentalement elles sont assez bien corrélées avec les effets biologiques résultants La grandeur dosimétrique de base utilisée dans les normes est la DOSE ABSORBEE. Cependant, elle n’est pas tout à fait satisfaisante aux fins de la radioprotection. Par conséquent, la définition d’autres grandeurs dérivées de la dose absorbée s’avère nécessaire.

Exposition

L’exposition est l’action d’exposer ou le fait d’être exposé à une irradiation. Elle peut être soit externe (irradiation due à des sources situées hors de l’organisme), soit interne (irradiation due à des sources se trouvant à l’intérieur de l’organisme). Le terme exposition est également employé en radio dosimétrie pour exprimer l’intensité de l’ionisation produite dans l’air par un rayonnement ionisant Une exposition est définie par le rapport de la somme de toutes les charges de même signe produites lors de l’interaction du rayonnement ionisant avec la masse dm de l’air.

Les expositions sont réparties en « exposition médicale », « exposition naturelle » c’està-dire due à des sources naturelles, « exposition normale » c’est à dire exposition prévisible dans des conditions de fonctionnement normales d’une installation ou d’une source, être « exposition potentielle » qui n’est pas prévisible avec certitude, mais qui peut résulter d’un accident concernant une source, et « exposition professionnelle » .

Equivalent de dose individuel Hp(d)

L’équivalent de dose est une grandeur utilisée par la Commission Internationale des Unités et des Mesures Radiologiques (CIUMR) dans la définition des grandeurs opérationnelles suivantes: équivalent de dose ambiant, équivalent de dose directionnel et équivalent de dose individuel. L’équivalent de dose individuel est une grandeur définie à la fois pour les rayonnements très pénétrants et les rayonnements peu pénétrants par la relation Hp(d), équivalent de dose au tissu mou, au-dessous d’un point spécifié de la surface du corps à une profondeur appropriée d.

Les profondeurs à considérer aux fins des Normes sont généralement: d=10mm pour les rayonnements très pénétrants tels que les rayonnements gamma (γ)et d=0.07mm pour les rayonnements peu pénétrants tels que les rayonnements alpha (α) et bêta (β).

LIMITATION DE DOSE

La limite de dose est la valeur de la dose effective ou de la dose équivalente à des individus résultant de pratiques sous contrôle qui ne doit pas être dépassée.

Exposition professionnelle

Pour tout travailleur, l’exposition professionnelle est décrétée de façon que les limites ci-après ne soient pas dépassées:
– dose effective de 20 mSv par an en moyenne sur cinq années consécutives.
– dose effective de 50 mSv en une seule année.
– dose équivalente pour le cristallin (yeux) de 150 mSv en un an.
– dose équivalente aux extrémités (mains et pieds) ou à la peau de 500 mSv en un an.

Il faut distinguer les yeux, des mains et des pieds parce que les yeux sont plus sensibles et plus dangereux aux effets des rayonnements ionisants. Pour les étudiants âgés de 16 à 18 ans qui doivent utiliser des sources au cours de leurs études, l’exposition professionnelle ne doit pas dépasser les limites suivantes:
– Dose effective de 6 mSv en un an.
– Dose équivalente au cristallin de 50 mSv en un an.
– Dose équivalente aux extrémités ou à la peau de 150 mSv en un an.

Exposition du public

Pour le public les limites de dose sont les suivantes
– Dose effective de 1 mSv en un an.
– Dose équivalente au cristallin de 15 mSv en un an.
– Dose équivalente à la peau de 50 mSv en un an.

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Table des matières

INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : GENERALITES SUR LA DOSIMETRIE INDIVIDUELLE
1.1 GRANDEURS UTILISEES EN PROTECTION RADIOLOGIQUE
1.1.1Exposition
1.1.1.1 Exposition professionnelle
1.1.2 Doses
1.1.2.1 Dose absorbée
1.1.2.2 Dose à l’organe
1.1.2.3.Facteur de pondération radiologique wR
1.1.2.4 Dose équivalente
1.1.2.5 Facteur de pondération tissulaire wT
1.1.2.6 Dose effective
1.1.3 Représentation schématique de la relation entre les doses
1.1.4 Equivalent de dose individuel Hp(d)
1.2 LIMITATION DE DOSE
1.2.1 Exposition professionnelle
1.2.2 Exposition du public
1.3 CARACTERISTIQUES DES DOSIMETRES THERMOLUMINESCENTES
1.3.1 Thermoluminescence
1.3.2 Processus du « Phénomène de Stimulation Thermique »
1.3.3 Caractéristiques des dosimètres thermoluminescentes utilisés
1.3.3.1 Type de rayonnement utilisé
1.3.3.2Gamme de mesure linéaire
1.3.3.3 Equivalence en tissu
1.3.3.4 Fading (utilisant l’intégration totale)
1.3.3.5 Reproductibilité
DEUXIEME PARTIE : INSTRUMENTATION
2.1 LE LECTEUR TLD MODEL 6600
2.1.1 Principe
2.2.2 Représentation schématique
2.2 COMMUNICATION DU LECTEUR AVEC LE MICRO ORDINATEUR
2.2.1 Caractéristique du micro ordinateur
2.2.2 Le logiciel REMS
2.2.3 Le fichier de transmission « C to C » (Computer to Computer)
2.2.3.1 Le protocole
2.2.3.2 L’algorithme CRC
2.2.4 Le traitement d’une carte
2.2.5 L’interface série de la communication externe du TLD 6600
2.2.6 La communicabilité du REMS avec d’autres logiciels
2.2.6.1 L’option vers le fichier « ASC »
2.2.6.2 L’option vers le fichier « CGCD »
2.2.6.3 L’option vers le fichier « DAT »
2.2.7 Le format ASCII
2.2.7.1 Les fichiers de données exportés par REMS
2.2.7.2 Exemples de fichiers.asc
2.3 LES PARAMETRES DOSIMETRIES UTILISES
2.3.1 Préchauffage
2.3.1.1Température de préchauffage
2.3.1.2 Temps de préchauffage
2.3.2 Vitesse de chauffe
2.3.3 Température maximale
2.3.4 Temps d’acquisition
2.3.5 Le recuit
2.3.5.1 Température de recuit
2.3.5.2 Temps de recuit
2.3.6 Représentation schématique du Profil Température Temps (TTP)
2.3.7 Indication pour les gammes de températures
2.4 RAPPEL DES PROCEDURES D’ASSURANCE DE QUALITE POUR LA DOSIMETRIE INDIVIDUELLE
2.4.1 Assurance de qualité
2.4.2 Contrôle de fonctionnement du lecteur
2.4.2.1 Contrôle de qualité des systèmes électroniques
2.4.2.2 Vérification des facteurs d’étalonnage RCF
2.4.3 Test de contrôle de qualité
2.4.4 Programme de maintenance
TROISIEME PARTIE : EVALUATION DE L’EXPOSITION PROFESSIONNELLE INDIVIDUELLE
3.1 MODELE DE TRAITEMENT DE LA DOSE EFFECTIVE
3.1.1 Création de fichier wR
3.1.2 Création de fichier wT
3.1.3 Calcul de E
3.2 MODELE DE TRAITEMENT DE L’EQUIVALENT DE DOSE INDIVIDUEL
3.2.1 Création de fichier de dose
3.2.1.1 Algorithme
3.2.1.2 Exemples de fichier de dose
3.2.2 Lecture du fichier de personnel
3.2.2.1 Exemple de fichier de personnel
3.2.3 Lien entre le fichier de personnel et lke fichier de dose
3.2.3.1 Exemple
3.3 APPLICATION DU PRINCIPE DE LIMITATION DES DOSES
3.3.1 Algorithme pour le calcul des cumuls
3.3.2 Organigramme
3.4 ARCHIVAGE ET EXPLOITATION DES DONNEES
3.4.1 Confidentialité
3.4.2 Archivage
3.4.3 Exploitation des données
3.4.3.1 Exemples
3.5 PROGRAMMES EFFECTUES
3.5.1 Programme permettant d’extraire les doses provenant du fichier.asc
3.5.2 Programme de lien entre fichier de dose et fichier de personnel
3.5.3 Programme de conversion des doses en équivalent de dose et en dose effective
3.5.4 Programme permettant de calculer les cumuls et d’afficher les résultats avec l’observation
3.5.5 Programme pour les suivis des mesures individuelles
3.5.6 Fichier « Batch »
CONCLUSION
GLOSSAIRE
BIBLIOGRAPHIE