Comment fait-on une mesure ?

De quels appareils dispose-t-on pour réaliser des mesures géolocalisées ?

Au Japon, pour répondre aux attentes de la population suite à l'accident de Fukushima, un besoin d'équipements nouveaux est apparu, permettant de réaliser des mesures de manière autonome et indépendante avec des appareils simples d’utilisation et à faible coût. Dès lors, différents systèmes et applications dosimétriques ont été développés bénéficiant du contexte d'internet et des nouvelles technologies de l'information qui facilitent la connexion entre les citoyens et la mise en commun des compétences. Ainsi, de nouveaux systèmes offrent des possibilités d'enregistrement de mesures géolocalisées (lieu, date, valeur) et permettent le partage de la mesure sur des plateformes.

Les dosimètres "grand public" pour réaliser des mesures géolocalisées peuvent être classés en trois grands sous-ensembles :

  • Les dosimètres connectés à un smartphone qui utilisent comme capteurs un compteur Geiger ou un semi-conducteur, par exemple OpenRadiation,
  • Les dosimètres autonomes (mesure et géolocalisation), comme le bGeigie nano de Safecast (utilisant un compteur Geiger),
  • Les applications utilisant le capteur CMOS de l’appareil photo du smartphone.

Quels critères de choix pour l'appareil ?

Les principaux critères et paramètres à prendre en compte pour choisir un dosimètre sont les suivants :

  •  Prix : de quelques euros pour les applications utilisant la caméra CMOS du smartphone jusqu'à quelques centaines d'euros pour des dosimètres connectés, voire plus de 500€ pour du matériel "professionnel". Pour les dosimètres connectés à un smartphone, les applications sont généralement disponibles pour Apple et Android.
  • Autonomie et type d'alimentation : batterie rechargeable ou non.
  • Type de rayonnement détecté : photons (X, gamma, beta...). Un dosimètre photons est suffisant dans la très grande majorité des situations.
  • Gamme d'utilisation : un dosimètre est utilisable dansune gamme donnée de débit de dose et d'énergie des rayonnements mesurés. Ces gammes sont généralement compatibles pour des mesures "classiques" dans l'environnement. Des précautions doivent être prises dans certains cas : photons de faible énergie, très faible ou fort débit de dose, etc.
  • Sensibilité : elle doit être suffisante pour réaliser des mesures au niveau du bruit de fond ambiant naturel (de l'ordre de 0,1 µSv/h), ces situations étant les plus courantes.

 

Sur le terrain, comment faire une bonne mesure ?

Les données qui sont intéressantes pour tous sont celles qui sont réalisées dans l'environnement, à l’extérieur des habitations ou édifices même s'il peut être utile ou intéressant de mesurer la dose ambiante dans une maison.  Il peut être aussi intéressant de réaliser une mesure auprès d'un vieux réveil au radium ou d'une pierre radioactive, mais ces données ne sont pas pertinentes pour la base de données des mesures dans l'environnement. Par ailleurs, ces dosimètres ne sont pas appropriés pour mesurer la radioactivité des aliments ou de l'eau.

Selon l’appareil choisi,  les modalités de mise en oeuvre peuvent différer, il faut donc se reporter aux recommandations du vendeur.

Afin d'avoir des mesures représentatives de la radioactivité ambiante qui soient de qualité acceptables et comparables entre elles, quelques recommandations sont nécessaires, à savoir :   

  • Réaliser la mesure à l’extérieur, dans un espace le plus dégagé possible afin de minimiser les perturbations (proximité d'un mur ou d'un bâtiment...) et d'avoir une mesure la plus représentative du lieu
  • S'éloigner d'une source connue (personne ayant subi un examen de médecine ncléaire, installation générant des rayonnements ionisants : générateur X...)
  • Attendre que la mesure soit stabilisée; en effet, plus le niveau de radiation est faible plus la durée de la mesure doit être longue pour obtenir une statistique de comptage suffisante (la durée d'une mesure est généralement de l'ordre d'une minute ou plus pour le bruit de fond)
  • Positionner le dosimètre à environ 1 mètre du sol : c'est une hauteur qui est communément admise pour évaluer de façon représentative la dose moyenne reçue par un individu.

 

Les unités utilisées pour quantifier la radioactivité et l'exposition associées

Les capteurs proposés aux citoyens indiquent le plus souvent un nombre de rayonnements détectés par minute ( CPM ) qui est traduit en microsievert grâce à un algorithme interne .

La radioactivité est un phénomène que l'on quantifie avec des unités spécifiques dont les trois principales sont :

  • Le becquerel (Bq) : le nombre de becquerels correspond au nombre de désintégrations par seconde d'une source radioactive. Plus le nombre de becquerels est grand, plus l'activité de la source est grande. Il remplace le curie avec l'équivalence 1Ci = 3,7 1010 Bq ou 1 Bq = 2,7 10-11 Ci
  • Le gray (Gy) : le gray est utilisé pour quantifier la dose absorbée, c'est-à-dire la quantité d'énergie cédée par le rayonnement ionisant dans la matière cible. Un gray représente 1 joule par kilogramme de matière. Il remplace le rad avec l'équivalence 1 rad = 0,01 Gy ou 1 Gy = 100 rad 
  • Le sievert (Sv) : le sievert est la grandeur qui permet de quantifier le risque pour l'homme, sachant que les effets des différents rayonnements varient selon les organes ou les tissus touchés, certains étant plus sensibles que d'autres. La dose efficace exprimée en sievert est obtenue à partir de la dose absorbée au niveau de chaque organe, pondérée par un facteur lié à la nature du rayonnement et un autre à la sensibilité de l'organe. 1 Sv = 1000 mSv = 1 000 000 µSv.

A titre indicatif, les facteurs de pondération pour les organes sont les suivants : 0,12 pour la moelle ossseuse, le colon, les poumons et les seins; 0,08 pour les gonades; 0,04 pour la vessie, le foie, l'oesophage et la thyroïde; 0,01 pour la peau, la surface des os, le cerveau et les glandes salivaires; 0,12 pour les tissus restants.