Bonjour,
Pour mon TIPE je voudrais mesurer la radioactivité d'objets de la vie courante (objets phosphorescents, etc.) mais je ne dispose que d'un compteur Geiger de lycée, mesurant l'activité en Becquerels. Or je voudrais connaitre la valeur en Grays. Savez-vous comment la calculer connaissant la nature de la source et la valeur de l'activité ?
Merci d'avance.
S'il-vous-plaît, une petite aide ??
Bonjour
Je crains que tu ne puisse pas mener à bien ton expérience.
Les compteurs Geiger-Müller utilisés pour faire du dénombrement, c'est à dire qui mesure un certain nombre de rayonnements par seconde (donc on peut dire qu'ils évalue l'activité) permettent de remonter à l'activité et donc à son unité le becquerel.
Il est assez facile d'avoir une mesure : un morceau de minerai, des objets usuels radioactifs comme les réveils ou les montres des années 30-50, des objets phosphorescents (certains pas tous).
Un appareil permettant de mesurer une dose est en général bien moins sensible. La recette de cuisine des personnes qui exerçaient des fonction de radioprotection sur le terrain était la suivante :
à partir du moment où votre compteur Geiger mesure 1000 rayonnements par seconde vous pouvez prendre un appareil permettant de mesure la dose absorbée.
Cela dépendra pour beaucoup de l'activité de tes objets.
Tout ce paragraphe pour dire aussi qu'il s'agissait de la mesure de rayonnements gamma.
Car il n'y a pas d'exposition externe pour le rayonnement alpha. pour le rayonnement bêta il n'est pas simple de faire la liaison becquerel gray.
Pour les gammas il y a des formules pour cela.
J'anime le site internet de l'association des techniques et des sciences de radioprotection (ATSR). J'en suis en plus le président. Tu trouveras des transparents en open access sur la radioactivité, l'interaction des rayonnements avec la matière et l'exposition externe avec des liaisons entre becquerel et gray. Tu trouveras aussi des éléments sur la détection.
www.atsr-ri.com
Je te laisse découvrir un peu et si tu as d'autres questions n'hésite pas à demander plus d'informations.
Bonne continuation
KLOUG
Suivre la voie et les voix de la Volte
Merci pour ces explications ! Je suis contente de trouver enfin quelqu'un qui m'éclaire un peu (jusqu'à présent je n'avais trouvé strictement rien à ce sujet sur internet).
Je vais regarder votre site pour être mieux informée. Et je pense que j'aurai ensuite effectivement plus de questions à vous poser !
Juste une première précision : est-ce qu'on appelle dosimètre l'appareil servant à mesurer la dose absorbée et compteur Geiger l'appareil mesurant l'activité ? Parce que sur les sites vendant des compteurs tous étaient indifféremment appelés "compteur Geiger".
Bonsoir
Je reprends votre question :
est-ce qu'on appelle dosimètre l'appareil servant à mesurer la dose absorbée et compteur Geiger l'appareil mesurant l'activité ? Parce que sur les sites vendant des compteurs tous étaient indifféremment appelés "compteur Geiger".
Travaillant au CEA nous avons évidemment du matériel professionnel de très bonne qualité. Ce qui est vendu sous l'appelation compteur Geiger ne permet que de faire "une évaluation" de l'activité.
L'appelation "dosimètre" est réservée aux appareils mesurant les doses reçues par les personnes.
Cela permet d'avoir, en particulier (mais pas que), une estimation de la dose efficace, notion que l'on va trouver dans le domaine de la dosimétrie et qui est également présente dans le code du travail.
On appelle les appareils servant à mesurer la dose absorbée des débitmètres ou des radiamètres. L'unité de mesure se trouve être le gray (ou le gray par unité de temps). Certains d'ailleurs font une mesure de l'équivalent de dose absorbée. l'unité de mesure est le sievert (ou le sievert par unit de temps).
Vous trouverez toutes ces notions dans mes transparents.
Je pense que nous aurons l'occasion d'échanger à nouveau.
Bonne lecture et bonne continuation.
KLOUG
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Bonjour,
Me revoilà ! Après un long silence du à d'autres travaux à faire...
Mais j'ai tout de même pu avancer un peu dans mon TIPE entre temps. J'ai lu vos transparents qui m'ont bien aidés et j'ai pu faire des mesures avec un compteur Geiger sur un réveil à chiffres phosorescents.
Le problème est que l'appareil donnait les mesures en Coups par seconde, je pensais que c'était la même chose que le nombre de désintégrations par seconde mais je viens de m'apercevoir que ce n'est pas le cas. Du coup j'ai tenté de voir comment je pourrais effectuer la conversion CPS/Bq mais à part quelques tables de conversion je ne trouve pas grand chose...apparemment je dois prendre en compte l'efficacité de l'appareil (est-elle indiquée sur l'appareil ? ) et est-ce le seul paramètre à prendre à prendre en compte ? (je ne pense pas, sinon l'appareil pourrait effectuer directement la conversion...).
Je ne comprends pas non plus très bien ce que signifie cette unité (le cps).
Je viens de lire un de vos document intitulé "statistiques et corrections de mesure". Est-ce que ce le "taux de comptage" est ce qui se mesure en cps ?
J'avoue qu'il y a beaucoup de choses que je ne saisis pas bien...
Merci de votre aide.
A bientôt
Bonjour,
Plusieurs phénomènes entrent en jeu pour passer de la mesure en coups par seconde à l'activité de la source en Bq.
D'une part, la source, si on la considère isotrope, émet dans toutes les directions. Ton compteur Geiger ne mesure que ce qui est dans la direction où il se trouve. C'est ce qu'on appelle l'angle solide.
D'autre part, ton compteur n'est pas parfait. Si un rayon passe dedans sans interagir, il n'est pas compté. Il faut donc connaitre l'efficacité intrinsèque du détecteur (je fais passer x particules dedans, j'obtiens le compte y (y<x), donc le rendement est y/x).
onjour
Oui c'est tout à fait ça.Envoyé par Ramkala
Les coups par seconde correspondent à un taux de compatge.
En première approche simple et si votre source est ponctuelle vous pouvez transfomer ce taux de compatge en activité en prenant en compte le rendement de votre détecteur sous 2 pi (la moitié de l'espace si on parle en angle solide comme Poly) que l'on multiplie par 0,5 (pour les bêta par exemple).
Le rendement sous 2pi est une donnée fournie par les industriels et fabricants de matériels. il y a une norme qui stipule que c'est cette valeur qui doit être fournie.
Vous avez du trouvez la formule dans les transparents.
A (Bq) = n (cps) / (rend2pi x 0,5)
Un exemple :
vous mesurez au plus près, 100 c/s d'une source de radium ponctuelle émettrice alpha.
le rendement sous 2pi de votre appareil est de 40% (donnée constructeur)
A sera égale à :
A = 100 / (0,4 x 0,5) = 500 Bq
Vous pouvez faire la même chose si c'est une surface qui est contaminée. Il suffit de connaître la surface utile de détection.
Voila
Bonne continuation
KLOUG
Suivre la voie et les voix de la Volte
Bonsoir,
Merci pour ces deux réponses rapides !
Donc je devrais normalement avoir accès au rendement en le lisant sur le compteur Geiger (je n'ai pas ce compteur, je l'ai emprunté c'est pour cela que je ne peux pas voir immédiatement si le rendement s'y trouve) ?
Autres choses que je ne comprends pas:
-Je pense savoir ce qu'est un angle solide mais je ne comprends pas pourquoi sa valeur est 2pi si on prend des mesures tout près de la source, ce ne devrait pas être pi ? Est-ce pour ça qu'on le multiplie par 0,5 ?
-le paramètre temps semble être important (d'après ce que j'ai lu dans vos transparents), le compteur que j'utilisais ne permettait pas de choisir le temps de comptage il ne donnait que des valeurs "instantanées", est-ce que cela suffit pour pouvoir convertir les coups par seconde en becquerels ?
-si l'angle solide est important je ne peux donc pas vérifier la loi de décroissance en inverse du carré de la distance avec un compteur donnant le nombre de coups par seconde. Quel genre de compteur dois-je utiliser pour cela ? Ou est-ce que je peux mesurer approximativement l'angle solide sans fausser trop les mesures et adapter la formule assez simplement ?
Merci encore.
Bonjour
Je reprends vos questions :
-Je pense savoir ce qu'est un angle solide mais je ne comprends pas pourquoi sa valeur est 2pi si on prend des mesures tout près de la source, ce ne devrait pas être pi ? Est-ce pour ça qu'on le multiplie par 0,5 ?
On considère que l'espace dans son entier est représenté par 4pi.
Dans certaines formules de dosimétrie on utilise le calcul en fonction du carré inverse de la distance avec 4pi (1/4pi x d2)
-le paramètre temps semble être important (d'après ce que j'ai lu dans vos transparents), le compteur que j'utilisais ne permettait pas de choisir le temps de comptage il ne donnait que des valeurs "instantanées", est-ce que cela suffit pour pouvoir convertir les coups par seconde en becquerels ?
Oui vous pouvez quand même le faire. Vous aurez juste à estimer avec la meilleure lecture possible le nombre de coups par seconde.
-si l'angle solide est important je ne peux donc pas vérifier la loi de décroissance en inverse du carré de la distance avec un compteur donnant le nombre de coups par seconde.
Attention la loi en 1/d2 n'est valable que pour les rayonnements gamma ou les X énergétiques. Pour tous ls autres rayonnements ce n'est pas si simple.
Ou est-ce que je peux mesurer approximativement l'angle solide sans fausser trop les mesures et adapter la formule assez simplement ?
Le mieux est de vous mettre le plus proche de votre source sans que celle-ci ne touche le compteur et que sa surface soit suffisamment petite.
Bonne continuation
KLOUG
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Bonjour,
Je viens de revoir la définition de l'angle solide. Mais je ne comprends pas à quoi correspond le facteur 0,5 dans la formule.
Je mesure effectivement des rayonnements gamma. Dans ce cas il devient compliqué d'évaluer le facteur distance avec un compteur ne donnant que des mesures en cps.
De plus j'essaie d'évaluer la radioactivité d'un réveil. Pensez-vous que je peux le considérer comme source ponctuelle ou qu'il vaudrait mieux que je tente d'évaluer la surface utile (sachant que seuls les chiffres et les aiguilles sont peints au radium) ?
Bonjour
Le facteur 0,5 dans la formule est pour prendre en compte justement le passage de 2pi à 4 pi..
Je mesure effectivement des rayonnements gamma. Dans ce cas il devient compliqué d'évaluer le facteur distance avec un compteur ne donnant que des mesures en cps.
Oui cela ne va pas être facile.
De plus j'essaie d'évaluer la radioactivité d'un réveil. Pensez-vous que je peux le considérer comme source ponctuelle ou qu'il vaudrait mieux que je tente d'évaluer la surface utile (sachant que seuls les chiffres et les aiguilles sont peints au radium) ?
Vous pouvez assimiler ça à une source ponctuelle.
Mais attendez-vous à n'avoir qu'une estimation assez grossière, sans vouloir vous décevoir à l'avance.
Si vous aviez un appareil qui fasse de la spectrométrie gamma et qui soit étalonné en fonction de conditions analogues (petits points dispersés sur une surface) vous pourriez remonter à l'activité.
Bonne continuation
KLOUG
Suivre la voie et les voix de la Volte
Bonjour,
Merci d'avoir répondu à mes questions ! Malheureusement plus je commence à cerner les difficultés de la mesure plus j'ai de questions.
J'ai pu effectuer une spectrométrie gamma, mais ne disposant pas d'étalon je n'ai pas pu déterminer son activité. J'ai donc fait une évaluation grossière de l'activité à l'aide du rendement sous 4pi du compteur (qui est de 6% !) par contre il se pose un autre problème : le compteur détecte les rayonnements alpha, bêta et gamma, faut-il que je divise encore n (taux de comptage) par 0,035 (l'intensité d'émission gamma) sachant que le cadran du réveil est protégé par une vitre qui "absorbe" donc une partie des bêta ?
Autre question : un chercheur m'a expliqué les problèmes de la mesure de radioactivité et m'a dit qu'au bout de 7 fois la période du Radon 222 on considérait le Radium 226 en équilibre avec ses descendants jusqu'au Plomb 210. J'ai essayé de démontrer cela mais je n'y parviens pas. Est-ce facile à prouver ? Pourriez-vous m'expliquer d'où vient ce résultat ?
Merci beaucoup pour votre aide.
Bonjour
Je vois que le sujet vous intéresse quand même.
Je vais tenter de vous donner d'autres éléments.
J'ai pu effectuer une spectrométrie gamma, mais ne disposant pas d'étalon je n'ai pas pu déterminer son activité. J'ai donc fait une évaluation grossière de l'activité à l'aide du rendement sous 4pi du compteur (qui est de 6% !) par contre il se pose un autre problème : le compteur détecte les rayonnements alpha, bêta et gamma
Vous me surprenez quand vous me dites que votre compteur mesure les autres rayonnements. Pour faire de la spectrométrie gamma on utilise généralement deux types de compteurs.
Soit un scintillateur NaI ou un détecteur à semi conducteur Germanium par exemple.
Ces deux détecteurs sont assez peu (voire pas du tout) sensible à autre chose que les rayonnements électromagnétiques.
D'où mon interrogation : avez-vous un appareil qui fait de la spectrométrie ?
Ce serait quand même mieux d'avoir une petite source d'étalonnage. je crois que certaines sont en vente et ont une activité en-dessosu du seuil d'exemption. c'est à dire que vous n'êtes pas obligé de rédiger un dossier de demande d'autorisation de détention de sources.
Vous me direz si cela vous intéresse pour que je vous donne les contacts en MP.
Autre question : un chercheur m'a expliqué les problèmes de la mesure de radioactivité et m'a dit qu'au bout de 7 fois la période du Radon 222 on considérait le Radium 226 en équilibre avec ses descendants jusqu'au Plomb 210. J'ai essayé de démontrer cela mais je n'y parviens pas. Est-ce facile à prouver ? Pourriez-vous m'expliquer d'où vient ce résultat ?
Quand il s'agit d'équilibre il y a effectivement des filiations radioactives du fait des multiples désintégrations.
Le radium (élément père) donne successivement du radon 222 puis du polonium 218, du plomb 214, etc...
Il y a effectivement un équilibre qui se créé (vous pouvez trouver ces éléments dans mes transparents sur la radioactivité sur le site de l'atsr).
D'un point de vue mathématique on passe soit par des équations différentielles ou même par le calcul intégral.
Je peux aussi vous faire parvenir un petit polycopié sur la radioactivité dans lequel vous aurez les équations de la filiation à deux corps (que l'on epux étendre à n corps mais les équations sont très longues). Donnez-moi votre adresse électronique en MP si cela vous tente. Mais il me semble que c'est sur mes transparents (j'ai vérifié).
A bientôt
Bonne continuation
KLOUG
Suivre la voie et les voix de la Volte
Bonjour,
Je me suis mal exprimée : pour la spectrométrie gamma nous avons effectivement utilisé un détecteur à semi-conducteur au Germanium. Je n'ai pas encore le spectre obtenu. J'ai donc utilisé un autre compteur (bêta mous je crois) pour mesurer mon réveil. Est-il correct dans ce cas de diviser par i, la proportion de gamma ? Enfin je vois bien que tout cela est très approximatif puisque je ne tiendrai dans ce cas pas compte de l'absorption des bêta par la vitre du réveil à moins d'utiliser un coefficient d'atténuation linéique. Je ne suis absolument pas sûre de mon raisonnement...
Pour la démonstration du problème de filiation j'ai trouvé le résultat sur vos transparent et j'ai pu le démontrer grâce aux équations différentielles.
Je vous remercie pour votre proposition de m'aider à trouver des contacts pour la source d'étalonnage mais je n'ai plus assez de temps, et surtout je ne dispose plus des compteurs. Ce n'est pas grave je vais plutôt dans mon TIPE expliquer les problèmes que pose la mesure de radioactivité. (je ne pensais pas que c'était aussi compliqué !)
Merci encore de m'avoir éclairée sur tous ces points.
