Calibration of the Harshaw 6600 Plus Tld Readers and Thermoluminiscent Dosimeter (Tld-100) Cards at the Personal Dosimetry Laboratory

Dans le monde du travail impliquant les radiations, la sécurité dépend de la connaissance exacte de la quantité d'énergie absorbée par le corps humain. Il ne s'agit pas d'une question de devinette, mais d'une science précise appelée dosimétrie. Les travailleurs des hôpitaux, des laboratoires de recherche et des installations industrielles portent de petits badges contenant des cristaux spéciaux qui agissent comme des témoins silencieux. Lorsque ces cristaux sont exposés aux radiations, ils emprisonnent l'énergie au sein de leur structure atomique. Plus tard, lorsque les scientifiques chauffent ces cristaux, ils libèrent cette énergie emprisonnée sous la forme d'une faible lueur de lumière. L'éclat de cette lueur raconte l'histoire de la dose de radiation reçue. Cependant, pour que cette histoire soit exacte, l'équipement utilisé pour lire la lumière doit être parfaitement réglé, et chaque cristal doit être traité comme un individu unique, car aucun des deux cristaux ne réagit à la chaleur et à la lumière exactement de la même manière.

À l'Institut de Protection Radiologique de la Commission Ghanéenne de l'Énergie Atomique, des chercheurs ont récemment entrepris un processus méticuleux pour s'assurer que leur équipement de lecture et les milliers de cristaux qu'ils utilisent étaient parfaitement synchronisés. Leurs travaux se sont concentrés sur deux machines sophistiquées connues sous le nom de lecteurs Harshaw 6600 Plus TLD. L'une de ces machines était une unité nouvellement acquise, soutenue par des partenaires internationaux, tandis que l'autre était un modèle reconditionné qui avait été restauré pour être remis en état de marche. L'objectif était de calibrer les deux systèmes, un processus qui consiste à établir une relation fiable entre le signal électrique brut détecté par la machine et la quantité réelle de rayonnement auquel le travailleur a été exposé. Sans ce calibrage, les lectures pourraient être trompeuses, mettant potentiellement les travailleurs en danger ou provoquant une alarme inutile.

Les chercheurs ont commencé par préparer les cristaux, qui sont de petits copeaux d'un matériau appelé fluorure de lithium, intégrés dans des cartes en plastique. Avant tout test, les cartes ont été chauffées à une température élevée pour effacer toute histoire de l'exposition antérieure aux radiations, garantissant qu'elles partent sur une base neutre. Elles ont ensuite été stockées dans un récipient blindé pour les protéger des radiations parasites et conservées à une température fraîche. Après cela, l'équipe a exposé les cartes à une source de rayonnement connue et contrôlée à l'intérieur de la machine elle-même. Cette source interne, un isotope radioactif du strontium, fournissait un faisceau de particules constant et prévisible. En exposant les cartes à cette quantité connue, les scientifiques pouvaient mesurer la réponse de la machine.

Une partie critique de ce processus consistait à traiter les variations naturelles entre les cristaux individuels. Même s'ils sont fabriqués pour être identiques, certains cristaux sont légèrement plus sensibles aux radiations que d'autres. Pour corriger cela, les chercheurs ont calculé un facteur de correction spécifique pour chaque carte. Ce facteur agit comme un ajustement personnel, garantissant que si un cristal est naturellement deux fois plus brillant qu'un autre, la machine réduira mathématiquement sa lecture pour que les deux rapportent la même dose. L'équipe a également déterminé un facteur de calibration maître pour chaque lecteur, un nombre qui convertit la charge électrique brute mesurée par la machine en une valeur de dose significative. Cela garantit que la sortie de la machine reste cohérente au fil du temps, indépendamment des fluctuations mineures de tension ou de l'accumulation de poussière.

Les résultats du calibrage ont révélé des différences distinctes entre les deux machines. Le nouveau lecteur nécessitait un facteur de conversion environ trois fois plus grand que le facteur nécessaire pour l'unité reconditionnée. Bien que la raison exacte de cette différence n'ait pas été immédiatement claire, les chercheurs ont noté que la machine reconditionnée était restée stable sur une période de cinq ans et demi, prouvant sa fiabilité. L'équipe a ensuite testé un grand lot de nouvelles cartes, cent pour chaque machine, pour voir combien étaient adaptées à une utilisation sur le terrain. Ils ont constaté qu'environ soixante-dix pour cent des cartes pour la nouvelle machine et soixante-cinq pour cent pour la machine reconditionnée se situaient dans la plage de sensibilité acceptable. Ces cartes ont été marquées de leurs facteurs de correction uniques et préparées pour être remises aux travailleurs.

L'étude a également souligné l'importance de remplacer le vieux matériel. Un certain nombre de cartes ont été rejetées car leur sensibilité s'était trop éloignée de la norme. Les chercheurs ont observé que ces cartes rejetées avaient été utilisées pendant plus de dix ans. Au fil du temps, les cycles répétés de chauffage et de refroidissement, combinés à des années d'exposition aux radiations, semblent dégrader la capacité du matériau à répondre avec précision. En identifiant et en éliminant ces cartes usées, le laboratoire garantit que seuls les capteurs les plus fiables sont utilisés pour surveiller la sécurité des travailleurs occupés. Le calibrage réussi des deux lecteurs et la sélection de cartes de haute qualité signifient que l'Institut de Protection Radiologique peut continuer à fournir des services de surveillance précis et dignes de confiance, assurant ainsi la sécurité et l'information des personnes travaillant avec les radiations.