Mesures négatives

Excellent Gluonmou, (et neige dure...). quelque peu musicien moi même, je suis preneur du tableur achevé, avec le manuel, pour que la symphonie soit audible ...

End of the legend of negative measurements, comme promis

L'histoire continue. Après avoir prouvé que ses bananes étaient en dessous du seuil de tolérance, notre ami Miguel a pu se lancer dans l'exportation  de ces dernières.

Ayant fait rapidement fortune, il s'est construit une piscine. Or étant radiophobe tout autant que bananophile, il souhaite s'assurer que l'eau de sa piscine n'est pas radioactive, ou tout au moins en dessous des seuil de tolérance (voir norme Xb12-116 sur la radioactivité des piscines).

Etant méfiant de nature, il fait prélevé 100 aliquotes de 1 litres de sa piscines qu'il envoi à 100 laboratoires différents (je vous rappelle que l'on est dans une légende, et si je veux je peux mettre une princesse genre Paris Hilton à barboter dans la piscine, on a les princesses que l'on peut)

On dispose ainsi de 100 mesures différents d'échantillon d'eau de piscine, qui ne contiennent pas exactement la même activité, mesurés dans des conditions (durées de comptages, bruits de fond, rendements ) différents. On dispose ainsi de 100 résultats de mesures assez dispersés , avec leur incertitudes propres et leur seuil de décision propres

ça tombe bien car j'ai fait une petite simulation Monte-Carlo qui simule farpaitement tout cela. L'intérêt étant que l'on peut rentrer une concentration moyenne vraie de la piscine, puis de voir ce que les 100 labos vont inférer de leurs mesures, et de comparer le résultats final à la valeur vraie connue sans incertitude.

Nous allons ainsi pouvoir comparer 3 méthodes différentes pour 3 niveaux de valeur vraie :

Méthode 1 : on fait la moyenne pondérée (par le carré de l'inverse de l'incertitude) des valeurs de mesures telles quelles, négatives ou non, inférieures à leur seuil de décision ou non

Méthode 2 : on fait la moyenne pondérée mais en ne tenant pas comptes des valeurs de mesures négatives, parce que chez nous, nous sommes des gens sérieux et tout le monde sait très bien que les Bq négatifs ça n'existe pas. Ce n'est quand même pas pour rien que l'on porte des costards.

Méthode 3 : pour les mesures inférieures à leur seuil respectifs, on substitue la valeur de mesures par le seuil de décision avec une incertitude égale à ce même seuil. Il existe d'autre méthodes de substitution (LD, 3/LD, LD/Pi...) De façon générale on appelle cela "censurer les valeurs"

1er cas : l"activité moyenne vraie est égale à 30 Bq/L, et de façon générale la plupart des mesures sont significatives (positives , supérieures au seuil  etc...


Sur le graphe de gauche j'ai représenté environ 25 mesures sur les 100, pour plus de clarté, et à gauche le résultat des 3 méthodes versus la valeur vraie. On voit qu'ici tout va bien, et les 3 méthodes convergent

Supposons maintenant que la concentration soit plus faible : 5 Bq/L. Voici les résultats :



On voit que seule la méthode 1 permet de bien estimer la valeur vraie, les 2 autres méthodes ayant tendances à surestimer celle-ci de façon significative

Et the must, supposons maintenant que la concentration soit nulle (précisons : Miguel a peur du Plutonium 239, donc c'est une mesure en Pu 9 que vous faites, sinon on va m'objecter que la radioactivité naturelle patati et patata...)

Et voici les résultats pour les 3 méthodes :



Le résultat est sans appel : la suppression des mesures négatives pour la méthode 2 biaise le résultat vers le haut, et votre estimation vous dit qu'il y a 10 Bq/L+/- 5 de Pu9  dans la piscine, alors qu'il n'y a rien.
C'est ce que l'on appelle faire du "becqerel administratif"
 La méthode par substitution par Sd est encore plus biaisée.

Voilà. Faut-il encore rajouter quelque chose?  Le résultat parle de lui-même. Et bien qu'il soit aisé de prouver que ces méthodes sont biaisées, c'est ce que beaucoup d'institutions et de métrologues défendent bec et ongles, car ils répugnent à utiliser telles quelles des valeurs de mesures négatives ou inférieures au seuil.

Et je sais par expérience que la petite démonstration ci-dessus ne les fera pas changer d'avis. Faudra attendre la prochaine génération.

Tout ceci étant assez franco-français, voire européen. Les américains utilisent pour la plupart les valeurs négatives sans se jeter par la fenêtre. 

Guidée en cela par Lyod Currie, l'auteur qui a remis de l'ordre dans tout cela à partir de 1968, ne faisant qu'utiliser des méthodes statistiques éprouvées depuis longtemps. Chez nous tout le monde le cite mais personne ne le lis.

Vous comprenez, ma brav'dame, ces gens qui utilisent des mesures négatives, c'est vraiment pas sérieux.

Gluonmou

Bonjour,
dur le matin!
Si j'ai bien compris et en simplifiant (c'est pas que ce soit compliqué , quoique...)
Si ma valeur réelle est élevée, d'une part, j'aurai moins de valeurs négatives et surtout ne pas les prendre en compte ne change pas grand chose

Si ma valeur réelle est basse voire nulle, si je ne les prend pas en compte, je vais me planter
Conclusions: toujours les prendre en compte

Comme cela est bien dit!!

Et moi qui croyais qu'il suffisait de mesurer la température et le PH...

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Bon, allez ! 'core un pt'tite longueur.

Je voudrai alarmer personne, surtout pas la Sécurité civile, mais le Monsieur, là, tout seul,il ne fait pas coucou.....

Il est en train de se néguer (comme on dit dans le coin)

Z'avez eu de ses nouvelles, depuis?

Vous ne croyez pas si bien dire cher Gluonmou,
Après lecture attentive de votre END of LEGEND, j'ai longuement hésité quant à la manière de me petitsuicider pour oublier que j'était vraiment nul en physique. Et finalement, je me suis dit qu'une bonne irradiation, dont je ne sais si réellement si les valeurs sont posito-négatives à une température de 25° C, un PH à 7.4, dans ma baignade fétiche devrait me remettre dans le droit chemin... ou pas !

J'aime pas les maths...

 
Bonsoir,
Bof, la mer c'est mieux. Pour la contamination, je suis moins sure...

Moi je dis, on devrait arrêter de bouffer des bananes et de se baigner dans des piscines

Merci Gluonmou pour ces explications

précision: je suis un bébé de la mesure / métrologie/stat associée, mais je m'intéresse.

la méthode 2 m'intéresse mais me travaille : ok que des mesures négatives font moche dans le décor, mais vu que vous parlez de piscines, que moi j'étais au contraire en vacances au ski.
D'un point de vue de la stat, si tu décides de shooter un tirage extrême (négatif), ne faut il pas shooter aussi un extrème positif ? Pour que la méthode 2 soit exploitable sans être accusée de surestimer la mesure.

Ca nuit a la stat, mais réduit l'écart à la moyenne, donc appliqué raisonnablement doit améliorer ton incertitude.

Suivez mon regard...rires

Sinon, y'a pas un gars d'astreinte pour compter plus longtemps ?

On peut toujours exclure d'un échantillons de mesures des valeurs qui semblent aberrantes. Tout cela doit faire l'objet là encore de tests qui doivent être bien conduit. 

Entre autre une valeur pourra jugée aberrante sur un échantillon de 10 mesures, mais pourra ne plus l'être plus sur un échantillon de 100 mesures. 

De façon générale dans ce genre de problème il faut commencer par regarder l'ensemble des données en les faisant tourner dans tous les sens, pourvoir ce qu'elles nous disent de façon assez intuitive, avant d'appliquer une méthode "normalisé", tel les bourrins. Notre cerveau fonctionne naturellement sur un mode probabiliste et statistique, sans que l'on s'en rende compte. Comme chercher la position moyenne d'une aiguille qui tremblote, que l'on visualise mieux si l'on mesure 30 secondes plutôt que 5 secondes. On fait même tous les jours du Bayesien et du filtre de Kalman sur la route lorsque l'on essaye d'anticiper ce que vont faire les autres conducteurs (mais on peut se gourer, ce qui est alors dangereux)

Les normes ont tendance à tuer cette capacité intuitive.

Tiens, par exemple, ma chère Gally, faites donc plusieurs  spectro gamma en  cherchant du Pu9 dans votre banane,ou votre portion de Kiri

Sans oublier que 10 mesures de 1 heures sont équivalentes à 1 mesure de 10 heures (sauf que l'on a plus d'info sur la stabilité ou  de la mesure )

Gluonmou

Sujet ô combien intéressant. Il faudra que je le relise quelques fois.

Pour ce qui est de la dernière partie, ça me fait penser à ce que je fais tous les jours.
Je mesure un déchet qui provient de tel batiment. (par exemple le A427)
Des études préalables ont été réalisées démontrant que en moyenne dans les déchets produits par le A427 il y a 50% de 137Cs, 25% de 239Pu et 25% de 235U. 
Je mesure le déchet et trouve : Activité 137Cs: 1GBq , activité 239Pu et 235U : 0 Bq. Et bien je dois déclarer comme activité :
137Cs: 1GBq
239Pu: 0,5 GBq
235U: 0,5GBq

Je n'ai même pas droit au :239Pu <LD
235U <LD

D'un colis TFA, je passe à du combustible Mox. 

Autant pour du tritium, ou de l'uranium 238, des trucs qui ne se mesurent pas très bien en spectro gamma, je comprendrai. Mais là !!
Ca m'irrite quelque peu.

Un bon exemple de becquerel administratif.

Vous les vendez cher?

Moi je fais du Pu 9 administratif avec une chaîne de spectro gamma , administratif mais d'une grande pureté.
Je le fais à 40 % du prix du marché. Par les temps qui courent

Gluonmou

Coucou !
Pas droit à la LD....pour des raisons de logiciel d'interface, ou de comptabilité ? rires (j'ai pas de smiley dispo)
Le spectre cité (en exemple, j'ai bien compris), est...chelou....
Et quand tu mesures du 235, tu n'as même pas le droit à la LD si y'a pas foule à 1001 ?

Bonsoir,

Complètement idiot en effet, où comment déclarer des choses inexactes... quelque chose m'échappe.


Sinon, je réagis juste à ça :

samael22 a écrit:

Autant pour du tritium, ou de l'uranium 238, des trucs qui ne se mesurent pas très bien en spectro gamma, je comprendrai. Mais là !!

À moins d'en avoir du super frais, l'U-238 se mesure très bien en spectrométrie gamma par ses premiers descendants et notamment le Pa-234m (à l'équilibre en quelques mois vu leurs périodes radioactives). Le temps de constituer le fût, l'entreposer jusqu'à la caractérisation et ça y est : On peut doser l'U-238 en spectro gamma.

@+
SW

aaaah ! quelque mois seulement alors. Je me suis toujours demandé pour combien de temps je peux utiliser l'équilibre. 

Non même en mesurant l'U5 pas le droit à LD U8.
A part si U8 est non présent dans la déclaration des RN types du batiment.
Mais si il est présent, je dois utiliser le pourcentage.

Je vous montrerai un exemple flagrant dès que je peux.
Pas avant la semaine 20.