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 Compteur-Geiger - Interprétation des résultats

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Invité
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MessageSujet: Compteur-Geiger - Interprétation des résultats   Jeu 10 Avr 2014 - 19:22

Bonjour,

Je viens d’acheter un compteur Geiger Terra-P et j’ai commencé par mesurer les rayonnements ambiants chez moi (une maison à la campagne).
J’ai laissé le compteur geiger allumé quelques heures et j’ai vérifié que tantôt il est à 0.25µSv/h comme il monte soudainement à 0.35µSv/h et commence à sonner et se maintient quelques minutes et puis redescent vers les 0.28µSv/h. Pendant le temps qu’il est resté allumé, il a sonné plusieursfois et a atteint 0.58µSv/h.
 
Données au dos de l'appareil:
Measurement ranges:
Gamma dose rate: 0.1 - 999.9 µSv/h (0.01 – 99.99 mRem/h)
Gamma dose: 0.001 – 9 999 mSv (0.1 – 999 900 mRem)
Natural radiation levels:
Gamma dose rate: ≤0.30 µSv/h
Gamma dose: ≤0.007 mSv per 24h
 
Selon ce qui est inscrit au dos de ce compteur, un débit de dose supérieur à 0.30 µSv/h n’est pas “normal”. Pouvez-vous m’aider à interpreter ces résultats? Et m’expliquer si ces valeurs ont un risque pour la santé et ce qui peut provoquer ces montées et descentes de valeurs. J’ai fait la même expérience en ville dans l’appartement d’un ami, et le compteur est reste stable à 0.17 µSv/h.


Merci Beaucoup

Romicravo
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contaminatorfou2
Contorsionniste
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MessageSujet: Re: Compteur-Geiger - Interprétation des résultats   Ven 11 Avr 2014 - 8:02

Bonjour Romicravo,
Je ne connais pas ton appareil et je ne sais pas dans quelle région tu habites, mais ce qui est sûr c'est que le BdF est un peu élevé. Je mettrai cela sur l'incapacité d'un GM à mesurer des valeurs aussi faibles que le BdF.
Le BdF est majoritairement de l'ordre de 0.06 µSv.h-1 à 0.15 µSv.h-1 avec quelques pointes selon les endroit (sols granitiques...) il faut disposer d'appareils capables de mesurer aussi bas, ils sont rares et chers et je ne pense pas que se soit le cas du tien, les GM sont, en règle générale, capable de mesurer les DDD au dessus de 3µSv.h-1, en dessous c'est plus aléatoire.
Je dispose de plusieurs détecteur doté de GM et les présente souvent à mes stagiaires, allumés et posés côte à côte dans un endroit ou le BdF est généralement de 0.06 µSv.h-1, les résultats sont édifiants... mais c'est normal, dès que l'on prends les instruments adaptés, tout va mieux.

A+
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http://ensosp.fr
Gnaf
Acrobate
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MessageSujet: Re: Compteur-Geiger - Interprétation des résultats   Ven 11 Avr 2014 - 8:24

Où est-ce ?
Les débits de dose "naturels" varient grandement selon le lieu : nature du sous-sol, altitude... Rien à voir entre une mesure sur une pelouse près de Paris et une mesure au rez de chaussée d'une maison sur des hauteurs du massif Central ou de Corse...
Comme on estime en beaucoup d'endroits dont la France que les doses reçues naturellement sont de 2 à 3 mSv/an, cela conduit à environ 0,3 µSv/h (car 2500/365/24 = 0.28). Mais c'est une moyenne. Il y a des endroits sur terre où les valeurs normales sont beaucoup plus haut et, au contraire, vers Paris, 0,1 µSV/h est plus habituel. Encore faut-il un appareil fiable pour ces débits assez faibles.
Pour les variations, surtout si la mesure est faite dans une région à sous-sol non sédimentaire, elles peuvent provenir du radon, gaz radioactif venant du sol : les teneurs sont variables selon l'heure, la pression atmosphérique... et, à l'intérieur d'un bâtiment, selon le "fonctionnement" de l'habitation : ouverture des fenêtres, de la porte de la cave, fonctionnement d'appareils (hotte, VMC, ...). Cela peut expliquer aussi une mesure plus basse et plus stable dans un appartement s'il est en étage, même dans une zone géographique proche. 
Pour le bâti en zone où le sol est assez radioactif, il y a des appareils pour mesurer le radon dans les bâtiments et des mesures à prendre (d'abord ventiler les caves et vides sanitaires) si la concentration est jugée élevée, avec plusieurs valeurs guide d'intervention plus ou moinsutile/impérative/urgente
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honnetehomme
Acrobate
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MessageSujet: Re: Compteur-Geiger - Interprétation des résultats   Ven 11 Avr 2014 - 10:58

Première chose : il ne faut pas croire les valeurs affichées en sieverts données par les compteurs geiger. Ces valeurs ne sont valable pour pour un isotope donné (typiquement du cesium 137), et en ne prenant en compte que le rayonnement gamma (les mesures au contact d'un objet radioactifs sont donc surestimées).

Il est normal que la valeur du rayonnement fluctue. La météo en particulier a une influence. Avec mon compteur (qui affiche des coups par minute), les mesures évoluent du simple au double (de 15 à 30 CPM environ).

Où était placé ton compteur ? La porcelaine, le granit, la brique peuvent être naturellement radioactifs (sans que ce soit dangereux). De même certains plastiques attirent la poussières qui est naturellement radioactive (descendants du radon).

Bref pas de quoi s'alarmer a priori.
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Invité
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MessageSujet: Re: Compteur-Geiger - Interprétation des résultats   Ven 11 Avr 2014 - 22:24

Bonjour,

Tout d'abord merci pour vos réponses à ma précédente question.

Je vais vous fournir d’autres informations:

Caractérisitiques du Compteur-Geiger Terra-P:


(http://www.laboandco.com/mesure-environnementale/qualite-de-l-air/radex-detecteur-de-radioactivite-compteur-geiger-terra-p.html)

- Radiations ionisantes détectées : Rayons X, Gamma et particules Bêta
- Cycle de mesure: 5 - 70 sec
- Gamme de mesure: 0.1 - 999.9 µSv/h
- Energie Rayons X et Gamma détectés: 0.05 - 3 MeV
- Energie particules Bêta détectées: 0.5 - 3.0 MeV
 
Les valeurs de rayonnements continuent três fluctuantes: 0.28µSv/h -  0.35µSv/h -  0.39µSv/h -0.46µSv/h - 0.70µSv/h. Et passent d’une valeur à une autre três rapidement… J’habite actuellement au Portugal, en campagne près de Guimarães (dans le Nord), dans un endroit três granitique. Ces mesures ont été prises à la maison avec le compteur GM tantôt à même le sol, tantôt sur mon lit, tantôt sur un canapé. Les résultats sont les mêmes… Dehors sur le terrain, les valeurs de rayonnements sont un peu moins fluctuantes: 0.25µSv/h -  0.35µSv/h.

J’ai acheté ce compteur car à quelques km de chez moi il y a eu une explosion dans un laboratoire oú s’effectuaient des experiences aves des matériaux radioactifs. Et pendant plusieurs semaines on a eu des niveaux de radioactivité élevés…

Mais après avoir lu vos réponses je crois que j’ai acheté un “gadget” cher qui va me servir à rien si les valeurs indiquées ne sont pas fiables… Sincèrement je ne sais pas à quoi ces appareils servent!...

Merci.
 
Romicravo
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honnetehomme
Acrobate
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MessageSujet: Re: Compteur-Geiger - Interprétation des résultats   Ven 11 Avr 2014 - 23:08

Ces appareils restent utiles, mais surtout pour la détection (Est-ce que l'objet ou l'environnement est plus radioactif que la moyenne ?). Mais il est vrai que cette obstination des fabricants à afficher des sieverts au lieu des CPM est détestable et induit en erreur de nombreuses personnes.
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Invité
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MessageSujet: Re: Compteur-Geiger - Interprétation des résultats   Lun 14 Avr 2014 - 15:50

Les désintégrations constituent un processus aléatoire et il est donc normal de constater des fluctuations de comptage dans la même configuration de mesure, au même endroit et pour des périodes de comptage contigües. Avec un tube à fenêtre SI-8B (http://en.wikipedia.org/wiki/File:Geiger_tube_si8b.jpg ) doté de son écran aluminium, j’obtiens par exemple actuellement en mesure de débit de dose gamma ambiant les valeurs suivantes (317 mesures par fenêtres de 60 s) :
-         moyenne : 2,13 cps
-         min : 0,17 cps
-         max : 2,20 cps
-         écart type : 0,46 cps
 
Mais il faut être effectivement très prudent sur la conversion en uSv/h. Le fabricant OTҜ du capteur indique un facteur de conversion de 350 … 500 imp par uR (sans plus de détails), soit dans ce cas précis après conversion une dose ambiante de 143 … 200 nSv/h. Les balises IRSN proches de chez moi donnent 77 nSv/h +/- 10%. (voir carte nationale: http://www.mesure-radioactivite.fr/public/spip.php?page=carte#).
 
Néanmoins le compteur GM est très efficace sur le terrain en mesures relatives et si la tension du tube est bien stabilisée avec la température. Ce même capteur à proximité d’un service en opaline verte du début du 20ème siècles donne 63 cps (verre ouraline certainement).
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Gluonmou
Contorsionniste
Contorsionniste



MessageSujet: Re: Compteur-Geiger - Interprétation des résultats   Lun 14 Avr 2014 - 16:23

Bonjour Michelfrance,

Vos relevés de bdF sont intéressantes. Et comme souvent semblent infirmer l'hypothèse poissonienne.
En effet l'écart-type est significativement plus grand que dans l'hypothèse poisonnienne (qui aurait donnée 0,19 cps)

par contre votre valeur moyenne parait très proche de la valeur max, ce qui laisse supposer une distribution très asymétrique.
pourriez -vous me faire parvenir vos relevés pour approfondir cette petite analyse, comme par exemple essayer de distinguer une composante non aléatoire dans votre bdF.

Bien cordialement

Gluonmou, statisticien fou geek
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Gluonmou
Contorsionniste
Contorsionniste



MessageSujet: Re: Compteur-Geiger - Interprétation des résultats   Jeu 17 Avr 2014 - 14:29

Bonjour Michelfrance,

Par MP vous m'avez précisé que le temps de comptage était de 10 s et non de 60 s, ce qui change tout.
Avec vos données et un temps de 10 s, vos comptages passent haut la main l'hypothèse d'une distribution de Poisson (test de Kolmogorov, l'un des plus puissants, sur la fonction de répartition ainsi que test de khi-2 sur la distribution). La moyenne d evos comptages vaut ainsi 21,3


L'histogramme des effectifs de vos comptages :





mais ça se voit immédiatement car l'écart-type expérimental est égal 4,58 pour une racine carré de la moyenne (hyp . poisson) égale à 4,61 .Donc votre bruit de fond, ce jour là , était stable,ainsi que votre appareil. Donc inutile de chercher une composante non aléatoire

Test Kolmogorov  :basé sur l'écart vertical maximal entre la fonction de répartition expérimentale et théorique. Sur la courbe ci-dessous on voit que les 2 sont bien scotchées. l'écart maximal est égal à 0,0037. La valeur de rejet est à 0,09. On est bien poissonien. A noter que le test de Kolmogorov peut être utilisé avec un échantillon de faible taille, genre 10 mesures

Agrandir cette image





Test khi-2  : test fondé sur l'écart quadratique moyen dans chaque "canal" de la fonction de distribution. Plus connu et utilisé que le test de Kolmogorov, mais nécessité des échantillons de taille assez élevés, ce qui est le cas ici. On a ici 24 "canaux " remplis, le test de Khi-2 donne un coefficient de 29, et la valeur de rejet est à 40 . Donc là encore l'hypothèse de Poisson ne peut être rejetée.


Agrandir cette image

Donc bel exemple expérimental du caractère poissonien des comptages nucléaires. la moyenne étant relativement faible (21), la dispersion relation à 2 sigma est de l'ordre de 41%, ce qui se répercute effectivement sur les mesures de taux de comptages et donc de Débit de dose le cas échéant. cela peut être perçu comme un inconvénient, mais en même temps cela évite les problème d'empilement, surtout avec un GM qui a en général un temps mort assez élevé. L'empilement des mesures, outres une perte de comptage que l'on peut corriger, casse en plus le caractère poissonien des comptages.

Sans doute Michelfrance aura des remarques sur la qualité et les conditions de ses mesures .
Bien cordialement
Gluonmou
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