Bonjour,
Benjamin14 a ouvert ce sujet à propos du calcul de la dose extrémités recue en tenant une seringue contenant du Ra 223, utilisé en médecine nucléaire (traitement du cancer de la prostage, voir
http://fr.wikipedia.org/wiki/Radium_223 ). Le problème soulevé ici me parait suffisament intéressant et dépasse je crois le cadre du code Dosimex-G. C'est pour cette raison que je l'ai placé ici.
L'histoire a commencé lorsque Benjamin14 a trouvé les résultats suivants pour une dose au contact :
- Delacroix : seringue : 2,5E-2 µSv/h/Bq soit 100 mSv/ h pour une activité de 4 mBq de Ra 223
- Dosimex-G : modélisation cylindre en eau 0,75 cm de rayon et 4 cm de hauteur : 676 µSv/h (kerma 468 µGy/h)
Soit un rapport de l'ordre de 150 entre le Delacroix et Dosimex
Palsembleu, la grosse tuile!!
Mais comme toujours lorsque l'on constate un écart, notamment aussi important, il ne faut pas paniquer et avoir des jugements lapidaires, qui pourraient par exemple vous amener à jeter votre Delacroix. Il faut donc essayer d'analyser cet écart.
Mis devant ce problème, j'ai commencé par me demander si le problème ne provenait pas du fait que le Delacroix considère le Radium 223 à l'équilibre avec ces descendants, alors que dans Dosimex-G le Ra 223 est considéré seul.
La filiation est la suivante (
à ce propos j'ai découvert en annexe les tableaux des filiations dans le Delacroix, très précieux comme infos) :
Ra 223 (alpha)
Rn 219 ( (alpha)donne: Po 215 (alpha)
Pb 211 (beta)
Bi 211 (alpha)
Tl 207(beta)
Pb 207
Donc tous ces descendants sont des émetteurs gamma à des degrés divers. Ne connaissant pas leur caractéristiques par coeur, je me suis dit que l'un d'entres ou plusieurs pouvaient être des émetteurs gamma particulièrement riches et expliquer un tel écart. j'ai donc modélisé la même situation mais avec du Radium 223 à l'équilibre. Ce dernier n'existant pas tel quel dans la base de donnée proposée par Dosimex-G, il suffit simplement pour cela de rentrer tous les RN de la filiation avec la même activité de 4 MBq.
Et là le résultat est sans appel : on remonte de 676 µSv/h à 967 µSv/h seulement, dirai-je.
Donc on passe d'un rapport de 150 à 100. la tuile est juste un peu moins grosse, mais ça reste une tuile. Le problème n'est donc pas là (en fait il est là mais la solution m'échappait encore)
Dans ce genre de situation, on peut aussi, en plus de l'analyse faire appel à l'arbitrage d'un troisième calcul indépendant. En l'occurence je me suis rabattu sur µShield. Ne pouvant calculer au contact avec ce dernier, j'ai calculé à 2 mm, toujours avec la seringue :
- µShield 2 mm : kerma air= 507 µGy/h ( µShield ne donne pas H*(10))
- Dosimex-G 2 mm : kerma air = 541 µGy/h
Donc là j'aurai pu crier "bingo, c'est le Delacroix qui est aux fraises". Mais je ne me hasarderai pas à critiquer aussi rapidement un ouvrage qui a fait ses preuves. Bien que j'ai soupconné l'espace d'un instant non pas une erreur de calcul mais une bête coquille, qui est toujours possible.
J'ai plutôt subbodoré une autre origine : la seringue modélisée étant sans paroi, alors on peut penser que le calcul est réalisé en prenant en compte les électrons (bêta) émergeant de la seringue. Parce que dans la filiation, il y a effectivement 2 émétteurs bêta : Pb 211 et Tl 201, ce qui donne environ une intensité de 190 % pour un Emax moyen autour de 1400 keV. Et qu'effectivement le Delacroix précise que dans cette configuration il prend en compte les gamma
et les électrons.
Compte-tenu des coefficients fluences doses bien plus élevée, on peut avoir effectivement et très rapidement des doses (
mais ici en H'(0,07) bien plus élevées.
Donc l'erreur était de ne considérer, comme trop souvent, que la dose gamma!
Par contre, avec Dosimex -B, nous n'avons pas prévue de prendre en compte des source volumique de ce type. C'est d'ors et déjà un objectif pour la version 1.2 de Dosimex-B si Dieu nous prête vie (et notre éditeur aussi).
Cependant une petite estimation à la louche avec Dosimex-B permet de confirmer que l'écart est bien du aux électrons :
Avec une source ponctuelle de 4 MBq (à rentrer manuellement dans Dosimex-B) placée à la distance moyenne de 0,75 cm et un écran d'eau moitié de 0,35 cm (si vous prenez 0,75 cm rien ne sort), on trouve 150 mSv/h. l'ordre de grandeur est bien là.
Donc la différence provient bien de la prise en compte des électrons ou non!!Ni le Delacroix ni Dosimex-G ne sont à remettre en cause.
Mais là un truc me turlipinait. En sortant un peu la tête des calculs pur jus, j'ai été pris d'un grand doute quand à l'aspect "Ra 223 en équilibre avec ses descendants". Tout simplement parce que le premier descendant du Ra 223 étant le Radon 219, gaz rare tout autant que noble, on peut penser qu'il doit dégazer sans aucune difficulté de la seringue.
Ce que m'a confirmé Benjamin14 : le Ra 223 utilisé n'est pas à l'équilibre.
Donc
a priori exit les émetteurs bêta. A confirmer toutefois, car la période du Rn 219 étant brève (4 s), il faudrait savoir si l'équilibre n'est pas susceptible de se recréer partiellement dans la seringue, en fonction du process utilisé et si le dégazage n'est que partiel. Rn219 et Po215 sont immédiatement à l'équilibre, mais il faut plusieurs heures pour que Pb211, le premier émetteur bêta de la filiation, arrive à l'équilibre (dans la seringue si le radon ne s'est pas échappé avant).
Si c'était le cas, ce qui est loin d'être acquis, je pense qu'il ne faudrait toutefois pas prendre cette dose extrémité de 100 mSv/h pour argent comptant. Car de toute façon ce type de seringue est utilisée, en plus de sa paroi propre, avec une protection. Benjamin14 indique une enveloppe en Tunsgstène de 2 mm d'épaisseur, ce qui est beaucoup vu la densité de la chose. Le parcours des électrons de 1400 keV étant de 0,6 mm dans ce matériau (voir tableur "
IRM particule chargée") , aucun électron ne sort.
Donc à nouveau exit les 100 mSv/h!!
Un petit calcul de dose gamma, en prenant le cas majorant "à l'équilibre", avec la seringue + écran de 2 mm de W donne avec Dosimex-G un résultat fiable de 286 µSv/h (pour 51 µSv/ h en absence d'équilibre).
Tout ceci me paraissait intéressant, et montre surtout qu'un code ne fait pas tout. Ce n'est pas Kloug qui me contredira.
Mais il y a encore des questions questions qui restent en suspens sur la remise en équilbre.
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