Évolution de la limite de détection du CAM : interprétation

On montre dans cette section ce qu’implique la présence d’aérosols non-radioactifs, sur le filtre du CAM, sur la mesure nucléaire. Sur un même graphique (présenté ci-après) sont confrontés d’une part, l’évolution de la LD calculée avec K12 actuel égal à 0,09 (triangles verts), la LD vraie (carrés bleus), le comptage brut mesuré par le CAM dans ROI1 (croix noires) et d’autre part, l’évolution de la concentration en aérosols inactifs (ligne rouge).

Précédemment, nous avons mis en évidence que le comportement du CAM est corrélé à la fois à la masse et à la granulométrie des aérosols non-radioactifs accumulés sur le filtre. Ainsi, on présente les résultats par DEVMM, inférieur à 10 µm (A et B) et supérieur à 10 µm (C et D) et par configuration de dépôt, soit N_moy≤ 1, 1 < Nmoy≤ 2, Nmoy > 2.

Évolution de la LD et du comptage brut lorsque le CAM est soumis à des aérosols

non-radioactifs de DEVMM inférieur à 10 µm

❖ Nmoy ≤ 1 - figure 78 :

La masse d’aérosols non-radioactifs de DEVMM < 10 µm accumulée sur le filtre du CAM ne conduit pas à une dégradation de la mesure nucléaire effectuée par le CAM. Effectivement, le comptage brut dans ROI1 (étant uniquement le bruit de fond) n’est pas augmenté. La LD estimé par le CAM (LD calculée avec K12 égal à 0,09) est d’une part, toujours au-dessus de ce bruit de fond et d’autre part, n’augmente pas entre avant et après la brève génération d’aérosols non-radioactifs. Qui plus est, la LD estimée est proche de la LD vraie ce qui démontre que dans cette condition le paramètre de traîne en énergie K12 est adapté pour estimer le bruit de fond dans ROI1 et ce sur toute la durée de la mesure. L’ensemble de ces éléments cumulés démontre également que dans cette condition, le CAM est capable d’assurer la radioprotection des travailleurs.

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Figure 78 : Graphiques illustrant d'une part, l'évolution de la LD calculée avec K12 (triangles verts), de la LD vraie (carrés bleus), calculée avec le comptage brut mesuré dans ROI1 (uniquement lié au bruit de fond) et du comptage brut dans ROI1 (croix noires) en fonction de

temps et d’autre part, l’évolution de la concentration en aérosols inactifs (ligne rouge). La configuration des dépôts d’aérosols non-radioactifs, A et B, est pour ces essais de Nmoy ≤ 1

❖ 1 < Nmoy ≤ 2 - figure 79 :

Cette configuration, on l’a vu précédemment, commence à engendrer un effet sur la mesure nucléaire effectuée par le CAM. Le bruit de fond dans ROI1 augmente rapidement juste après la brève génération d’aérosols non-radioactifs puis diminue également rapidement. En revanche, la LD estimée par le CAM, elle, n’augmente pas. D’après ce résultat, on déduit que le CAM assure dans ces conditions, où le bruit de fond dans ROI1 est pourtant augmenté, la radioprotection des travailleurs à un même niveau que dans le cas précédent où l’accumulation en masse d’aérosol non-radioactifs conduit à une configuration Nmoy ≤ 1. Ceci n’est physiquement pas possible, étant donné la corrélation qu’il y a entre la LD et le bruit de fond. Une augmentation de bruit de fond doit nécessairement conduire à une augmentation de LD (relation 66 en annexe 3). C’est ce que montre d’ailleurs l’évolution de la LD vraie.

On constate alors un écart, notamment juste après la brève génération d’aérosols non-radioactifs, entre la LD calculée avec K12 et la LD vraie. Cet écart met en avant que le paramètre de traîne K₁₂ n’est pas adapté à des situations où une masse d’aérosols non-radioactifs de DEVMM < 10 µm est rapidement accumulée sur le filtre du CAM, laquelle forme une configuration où 1 < N_moy ≤ 2. Effectivement, le bruit de fond dans ROI1 n’est pas correctement estimé ce qui n’engendre aucune évolution de la LD du CAM, laquelle est même inférieure au bruit de fond réel dans ROI1. Ceci a conduit à l’émission d’alarme de type faux positif par le CAM pour les essais numéroté B – P2 – E6 et B – P2 – E8.

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Figure 79 : La légende est la même qu’à la figure 78. La configuration des dépôts d’aérosols non-radioactifs, A et B, est pour ces essais de 1 < Nmoy ≤ 2

❖ Nmoy > 2 - figure 80 :

Dans cette configuration, où la dégradation de la mesure nucléaire est plus importante, la LD estimée avec K₁₂ augmente après la génération brève d’aérosols non-radioactifs. Toutefois, cette augmentation est très peu significative et le bruit de fond réel dans ROI1 est toujours supérieur à la LD estimée. À nouveau le résultat, notamment l’écart entre la LD vraie et estimée, qui est supérieur au cas précédent, montre que le paramètre K12 n’est pas adapté à la situation où cette fois-ci la configuration du dépôt conduit rapidement à N_moy > 2. Une alarme de type faux positif a été émise à chacun de ces essais.

Remarque : sur le résultat reporté au graphique en bas à droite, on constate que la LD vraie est en-dessous de la valeur du bruit de fond dans ROI1 juste après la génération brève d’aérosols non-radioactifs. Ceci met en avant une difficulté supplémentaire. Effectivement, la masse d’aérosols non-radioactifs rapidement accumulée sur le filtre du CAM est telle que la mesure nucléaire est significativement dégradée. Ceci, conduit à une augmentation importante du bruit de fond dans ROI1, lequel est toujours supérieur à la LD (pour le paramètre k_1-α = 1,645) dès lors que le comptage est supérieur à 27 (voir détail en annexe 3).

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Figure 80 : La légende est la même qu’à la figure 78. La configuration des dépôts d’aérosols non-radioactifs, A et B, est pour ces essais de N_moy > 2

De ces résultats, les éléments suivants sont mis en évidence et permettent d’expliquer la raison pour laquelle le CAM déclenche une alarme de type faux positif dans certaines situations.

- Le paramètre de traîne K₁₂ permet une estimation adaptée du bruit de fond dans ROI1 lorsque le dépôt formé sur le filtre du CAM est épars, soit Nmoy ≤ 1. Dans cette configuration, la LD estimée (en utilisant K₁₂) par le CAM est stable et constante, ainsi la radioprotection des travailleurs est assurée à un niveau identique à celui en conditions normatives IEC.

- Le paramètre K12 ne permet plus une estimation adaptée du bruit de fond lorsque la configuration du dépôt rapidement accumulé tend vers une structure multicouche, soit pour 1 < Nmoy ≤ 2 et Nmoy > 2. Effectivement, la LD estimée par le CAM reste basse alors que le bruit de fond réel dans ROI1 augmente car l’absorption en énergie des particules α est significative pour ces configurations de dépôt d’aérosols non-radioactifs. Ceci, signifie que le CAM garde une sensibilité aussi basse que celle atteignable en absence d’aérosols non-radioactifs. Toutefois, le bruit de fond étant réellement plus élevé, une émission d’alarme de type faux positif est inévitable dans cette condition.

- Au-delà d’une certaine masse rapide accumulée, soit environ 13 mg en dix minutes, l’augmentation du bruit de fond est telle que le dépassement de la limite de détection vraie est inévitable (avec k1-α = 1,645). Une autre solution doit être mise en place pour ces cas d’accumulation importante de masse d’aérosols non-radioactifs, comme par exemple la diminution du risque de se tromper dans la décision, soit augmenter la valeur de k1-α.

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Évolution de la LD et du comptage brut lorsque le CAM est soumis à des aérosols

non-radioactifs de DEVMM supérieur à 10 µm

❖ Nmoy≤ 1 - figure 81 :

La masse d’aérosols non-radioactifs de DEVMM > 10 µm accumulée sur le filtre du CAM conduit à dégrader la mesure nucléaire effectuée par le CAM. Le comptage brut dans ROI1, qui correspond au bruit de fond, est augmenté après la génération d’aérosol et ce jusqu’à la fin de l’expérience. La LD estimée par le CAM n’est, elle, pas augmentée comme elle le devrait au regard de la LD vraie. Ainsi, le bruit de fond dépasse la LD estimée et conduit à un déclenchement d’alarme de type faux positif. Ce résultat démontre que le paramètre de traîne K₁₂ n’est pas adaptée pour estimer le réel bruit de fond dans ROI1 lorsque le CAM est confronté à une génération brève d’aérosols non-radioactifs de DEVMM > 10 µm, laquelle engendre une configuration de dépôt épars, soit N_moy ≤ 1.

Figure 81 : La légende est la même qu’à la figure 78. La configuration des dépôts d’aérosols non-radioactifs, C et D, est pour ces essais de Nmoy ≤ 1

❖ 1 < Nmoy ≤ 2 - figure 82 :

La dégradation de la mesure nucléaire est telle que le bruit de fond dans ROI1 est fortement augmenté, lequel conduit à dépasser d’une part, la LD estimée par le CAM qui reste constante et d’autre part la LD vraie qui tient pourtant compte du réel bruit de fond. Effectivement, la limite de l’utilisation de la LD, laquelle a été mise en avant précédemment, est à nouveau constatée ici mais pour une configuration de dépôt moins fournie que le cas où DEVMM est inférieur à 10 µm

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Figure 82 : La légende est la même qu’à la figure 78. La configuration des dépôts d’aérosols non-radioactifs, C, est pour ces essais de 1 < Nmoy ≤ 2

Lorsque le CAM échantillonne des aérosols non-radioactifs de DEVMM supérieur à 10 µm, l’augmentation du bruit de fond dans ROI1 est quasiment systématique et ce même pour des faibles masses accumulées, soit au moins à partir de 2 mg.

Finalement, l’ensemble de ces résultats mettent en avant la nécessité de déterminer un paramètre de traine permettant de mieux estimer le bruit de fond dans ROI1, afin qu’au moins la LD estimée par le CAM suivent les variations de bruit de fond. Toutefois, une augmentation de LD estimée par le CAM signifie nécessairement une baisse du niveau dans la radioprotection des travailleurs. Effectivement, si le bruit de fond augmente il est tout à fait logique que le CAM ne puisse plus détecter d’aussi bas niveau de radioactivité artificielle que lorsque le bruit de fond est bas.