17/07/2013 - Nouveaux dispositifs de dosimétrie et de scie à neutrons

Menéame

La Unité de dosimétrie des radiations ionisantes appartenant au Département de l’environnement du CIEMAT, en collaboration avec le Instituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN, Institut national italien de physique nucléaire) et Politecnico di Milano (Politechnique de Milan, Italie) a développé de nouveaux dispositifs de dosimétrie et de stérilisation à neutrons basés sur de multiples détecteurs de neutrons et algorithmes de dévolution ("unfolding").

Il a été présenté dans le IIIe Congrès conjoint SEFM (Société espagnole de physique médicale) -SEPR (Société espagnole de protection radiologique), en juin à Cáceres, le document intitulé: Nouveaux spectromètres basés sur des détecteurs d’état solide pour dosimétrie de neutrons dans les champs pulsés.

Le nombre croissant d’installations produisant des neutrons dans les applications médicales, industrielles et scientifiques (accélérateurs médicaux, installations d’irradiation, cyclotrones pour la production de radio-organismes, lasers à haute puissance, centrales nucléaires, réacteurs de fusion, sources d’spalation, etc.) et le large éventail d’énergies, rendent nécessaire l’existence d’instruments appropriés pour déterminer avec précision les conditions d’exposition, les mesures de protection radiologique et la bonne évaluation des effets qu’elles peuvent avoir sur les êtres humains et sur les matériaux irradiés.

La situation est particulièrement complexe, car la réponse des détecteurs de neutrons dépend de leur énergie et varie donc avec leur distribution spectrale. Actuellement, les spectromètres de sphères de Bonner sont le seul instrument disponible pour déterminer simultanément toutes les composantes énergétiques d’un champ neutronique dans un tel intervalle d’énergie. Toutefois, ces spectromètres nécessitent des expositions successives (généralement une dizaine) avec différentes configurations de modérateur autour du détecteur utilisé, de sorte qu’ils ne sont pas adaptés à leur utilisation dans les champs pulsés (où le taux de fluence varie au fil du temps).

Au cours des quatre dernières années, la Unité de dosimétrie des rayonnements du CIEMAT a collaboré avec la Unità di Fisica Sanitaria del INFN-LNF et le Politecnico di Milano pour le développement de méthodes et de dispositifs de dosimétrie neutronique. Deux modèles de spectromètre à neutrons ont été conçus et fabriqués pour des applications en dosimétrie de surface basées sur plusieurs détecteurs de neutrons situés dans différentes positions au sein d’un seul modérateur en polyéthylène. La réponse différente de chaque détecteur en fonction de sa position permet de déterminer expérimentalement le spectre énergétique des neutrons et, à partir de celui-ci, toute échelle liée à une incertitude inférieure à 5%.

Cette collaboration se poursuit et dispose d’un financement au moins jusqu’en 2015, avec la participation supplémentaire du Groupe de physique des rayonnements de la UAB.

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Photographie(CIEMAT). Structure du spectromètre où le cylindre intérieur en plastique brodé peut être vu.

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CIEMAT

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