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Submitted on 1 Jan 1959
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Dispositif de mesure de la radioactivité du corps humain
A. Lansiart, L. Jeanmaire
To cite this version:
174
valeurs
obtenues
ne sont pas d’unegrande
pré-cision : à cause de l’affaiblissement des
lignes
àretard
qui
estvariable,
lesimpulsions
couvrant unegamme de
fréquences
trèsétendue,
et à cause desvariations
desvaleurs
des résistances avec lafré-quence.
L’oscillographe
à deux faisceaux nepermet pas
nonplus
unegrande
précision,
car sonbalayage
estexponentiel
etl’amorçage
de cebalayage
est assuré par unéclateur,
cequi
entraîne unedispersion
dans le
positionnement
desimpulsions,
et deserreurs de mesures.
La mesure
oscillographique
dela
durée de l’éclairde rayons X ne
peut
donnerqu’une
valeursupé-rieure ou
égale
à la valeurréelle,
les circuitsélec-tronques risquant
d’introduire des constantes detemps
supérieures
à la valeur cherchée. Unemé-thode
pratique
de mesure de la durée de l’éclairconsisterait
àradiographier
l’explosion
d’uncor-deau
détonant,
dont la vitesse depropagation
del’explosion
est connue, ou encore deradiographier
unprojectile
de vitesse connue.Au
point
de vue des mesures depénétration,
lesvaleurs
données
correspondent
àdes
lectureseffec-tuées à l’oeil. Avec un
densitomètre,
onobtiendrait
des valeurs nettement
supérieures.
V. Essaiscomplémentaires.
---En’modifiant
lediamètre
del’anode
onpeut
faire évoluer lecom-promis
finesse defoyer-intensité
derayonnement
dans le sens désiré. Avec une anode de 7 mm dediamètre,
nous avons obtenu despénétrations
de
24,
28 et 90 mm dans lecuivre,
l’acier
et ledural,
mais lefoyer s’élargissant
pratiquement
à 7 mm
(l’énergie
de choc avait étéportée
à400
joules).
D’autres
essais montrent que le tube à anode fine fonctionneaussi,
sous unetension
de 500kilo-volts,
sans amorçagesparasites ;
lepouvoir
depénétration
devient alors de24
mm pour lecuivre,
de 28 mm pour l’acier et de 90 mm pour le
dura-lumin,
le diamètre dufoyer
restantvoisin
de3,5
mm.Mais
la métallisation est alorsplus
rapide ;
les
particules
detungstène
incandescendentes
arra-chées à l’anode deviennent visibles
àl’oeil
(l’énergie
de choc était alors de 250joules).
f VT’.
Conclusion. -- Lesprincipales qualités
dece tube résident dans son faible
encombrement,
sacommodité
d’emploi,
sa finesse defoyer
et sarégu-larité
de fonctionnement.
Il semble quel’on
puisse
obtenir sans
peine
destemps
de pose effectifsinfé-rieurs à 10-6 seconde. Le contrôle de
l’instant
d’apparition
de l’éclair ne posequelques
difficultésqu’en
matière
degénérateur
de choc.Manuscrit reçu le 29
juillet
1959.LETTRE
A LA
RÉDACTION
DISPOSITIF DE MESURE DE LA
RADIOACTIVITÉ
DU CORPS HUMAIN Par
A.
LANSIART Serviced’Électronique
Physique
et L.
JEANMAIRE,
Service
d’Hygiène
Atomique
et deRadiopathologie,
Commissariat à
l’Énergie
Atomique.
Nous avons étudié
depuis janvier
1957,
undispositif
de mesure de la
radioactivité
du corpshumain, capable
de déceler la radioactivité naturelle.A cette
époque,
diverses personnes àl’étranger
avaient
entrepris
cette mesure avec des chambresd’ionisation,
des scintillateurs àl’iodure
desodium,
ou des
liquides
scintillants.Les
plus
anciennes mesures(Sievert, 1951)
ont étéfaites avec des
grandes
chambres d’ionisation à hautepression
de1,8
m delong
avecremplissage
d’azote oude gaz
carbonique.
La mesure du courantpeut
s’effec-tuer avec une dérive très
faible,
mais laplus
grande
partie
du courantproduit
est due aurayonnement
cos-mique ;
lerayonnement
y ambiant contribue lui aussi à ce courant pour unepart
trèssupérieure
à celle dueau
rayonnement
du corps humain. Des chambres decompensation
ont étéprévues
pour éliminer au mieuxle
rayonnement
cosmique. Malgré
cesprécautions
la mesure est trèslongue,
d’une duréesupérieure
à uneheure,
et la discrimination entre desrayonnements
yd’énergie
différente estimpossible.
Les cristaux d’iodure de sodium donnent un nombre
de
photons
proportionnel
àl’énergie perdue
dans le casde l’effet
photoélectrique.
Cet effetphotoélectrique
estrelativement intense. Les
informations
sont desimpul-sions
séparées
que l’onpeut
analyser.
Par contre, il estdifficile d’obtenir de gros cristaux et la
dispositions
géométrique
que l’onpeut
adopter
nepermet
pas decapter
unimportant
pourcentage
durayonnement
émis.
L’utilisation d’un
liquide
scintillantpallie
cet incon-vénient car il estpossible
d’obtenir des détecteurs enforme d’anneau
cylindrique,
de la taille voulue.Aussi
les mesures d’activitéglobale
sont-elles trèsrapides,
de l’ordre de 2 minutes. Mais cesystème présente
175
FIG. i.
lement des inconvénients : les
rayonnements
y sontmoins bien absorbés que par
l’iodure
desodium,
la différenciation del’énergie des
rayonnements
est beau-coupplus
délicate,
et lesrayonnements
de faibleénergie
sont
perdus.
Nous avons choisi
l’emploi
d’un cristald’iod,ure
desodium de
grande
taille dans le but d’avoir uneinstal-lation
capable
de donner le maximum derensei-gnements sur une contamination interne par
radio-éléments,
bien que la durée des mesures soitplus
longue
que dans le cas desliquides
scintillants.Le
rayonnement
cosmique
produit
desimpulsions
degrande
amplitude qui
sont éliminées parl’appareil
de mesure. Par contre lerayonnement
yambiant
donne desimpulsions d’amplitude analogue
à celle que l’ondésire étudier. Avec un cristal d’iodure de sodium de
20 cm de diamètre et 10 cm de
haut,
oncompte,
enl’absence
deblindage,
environ 1 000 chocs par seconde.Lorsqu’on
essaie de mesurer la radioactivité normaled’un individu dans ces
conditions,
l’effetd’absorp-tion du
rayonnement
y ambiant par le corps estsupérieur
à l’effet dû à l’émission y de celui-ci. Aussiest-il nécessaire de réduire ce
rayonnement
ambiantpar une
protection appropriée :
en entourant le cris-tal de 5 cm deplomb,
le taux decomptage
dû àl’acti-vité ambiante est réduit à 30
chocs/seconde
dans labande
d’énergie comprise
entre 100 kV et1,8 MeV.
Le modèleprototype
que nous avons réalisé etqui
est utilisédepuis janvier
1958 au. Serviced’ Hyglène
Atomique
et deRadiopathologie
se présente
sous
la
forme d’un berceau constitué debriques
deplomb
de 5 cmd’épa.isseur.
La personne examinée estallongée
dans ceberceau,
le cristal étant centré auniveau des hanches. La face inférieure du cristal d’iodure de sodium
(20
cm dediamètre, 10
cm dehaut)
se trouve à environ 40 cm du
plan
de repos. Lecristal
et le
photomultiplicateur
sont blindés par uneche-minée en
plomb.
Unplateau
debriques
de ferplacé
au-dessus du
patient
permet
d’éviter la diffusion durayonnement
ambiant par le corps.Un modèle doté d’une
protection plus
complète
2),
en forme detunnel,
d’unpoids
de 6tonnes,
a étéexposé
à Genève enseptembre
1958. Dans cemodèle,
deuxpositions
d’examen sontprévues :
dansun cas, le cristal se trouve à l’intérieur d’un
colli-mateur, la personne est alors
allongée ;
dans l’autre cas, le cristal est sorti ducollimateur ;
lesujet
estalors
placé
sur une chaise dutype
relaxation ;
lamesure est
plus rapide
dans cetteposition.
,
Ce modèle est en
exploitation
au Serviced’Élec-tronique Physique
àSaclay.
176
FIG. 2. est destiné à être monté sur remorque, ce
qui
permettra
de faire des mesures sur des
populations.
Un des organes essentiels de ces
appareils
est leFIG. 3.
sélecteur
d’amplitude
à canauxmultiples
chargé
del’analyse
desimpulsions.
Il doit êtrerobuste, stable,
leplus
simple possible,
et avoir un-nombre de canaux enrapport
avec le nombre d’informations que l’on désireobtenir. Etant donné que la résolution en
énergie
actuellement
obtenue est de l’ordre de 16%,
un sélec-teur à 25 canaux a d,onnéjusqu’à
présent
des résultatssatisfaisants. Le sélecteur utilisé est le SAE 25
fabriqué
par les Laboratoiresd’Électronique
Appliquée,
souslicence C. E. A.
Les deux
appareils
déjà
construitsatteignent
lesperformances
prévues.
Ils détectent sans difficulté la radioactivité naturelle d’un individu. Actuellementla
radioactivité y due essentiellement aupotassium
40(1,45 MeV)
et au césium 137(0,66 MeV),
eit de l’ordrede 10-8 curie pour un individu normal. Sur la
figure 3,
représentant
unspectre
normal,
la courbe enpointillés
est un
agrandissement
(x
10)
de la courbe en traitplein.
Lespics
de0,66
MeV et1,45
MeV sont nette-ment détachés.Les essais effectués ont révélé les
importantes
possi-bilités d’utilisation de cet
appareil
dans le domaine desfaibles activités : mise en évidence de contaminations
accidentelles ou d’irradiation par neutrons chez
