ISO 4037-1-1996 X and gamma reference radiation for calibrating dosemeters and doserate meters and for determining their response as a function of photon energy.pdf

1、NORME I NT E R NAT I O NA L E IS0 4037-1 Premire dition 1996-1 2-1 5 Rayonnements X et gamma de rfrence pour Italonnage des dosimtres et des dbitmtres, et pour la dtermination de leur rponse en fonction de lnergie des photons - Partie 1: Caractristiques des rayonnements et mthodes de production X an

2、d gamma reference radiation for calibrating dosemeters and doserate meters and for determining their response as a function of photon energ y - Part I: Radiation characteristics and production methods Numro de rfrence IS0 4037-1 11 996(F) IS0 4037-1:1996(F) Sommai re 1 Domaine dapplication . 2 Rfren

3、ces normatives . 3 Dfinitions 4 Rayonnements X filtrs de rfrence, tension constante . 5 Rayonnements X de fluorescence 6 Rayonnements gamma mis par les radionuclides 7 Rayonnements de photons avec des nergies de 4 MeV 9 MeV . Annexe A Bibliographie Page 1 1 3 4 12 16 19 41 O !SO 1996 Droits de repro

4、duction rservs. Sauf prescription diffrente, aucune partie de cette publi- cation ne peut etre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun pro- cd, lectronique ou mcanique, y compris !a photocopie et les microfilms, sans !accord crit de Iditeur. Organisation internationale de n

5、ormalisation Case postale 56 CH-1 21 1 Genve 20 Suisse Immn en Suisse II 0 !SO IS0 4037-1:1996(F) Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de IISO). Llaboration des Normes internationales est en

6、gnral confie aux comits tecnniques de IISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen- tales, en liaison avec IISO participent galement aux travaux. LISO colla- bore troi

7、tement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour vote Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 7

8、5 % au moins des co- mites membres votants La Norme internationale IS0 4037-1 a ete labore par le comite technique lSO/TC 85, inergie nuclaire, sous-comit SC 2, Radioprotection Cette premire dition de IISO 4037-1 et IISO 4037-2 annule et remplace la premire dition (IS0 4037.1 979), dont elle constit

9、ue une rvision technique. LISO 4037 comprend les parties suivantes, prsentes sous le titre gnral Rayonnements X et gamma de rfrence pour ltalonnage des dosimtres et des dbitmtres, et pour la dtermination de leur rponse en fonction de lnergie des photons; - Partie I: Caractristiques des rayonnements

10、et mthodes de production - Partiez: Dosimtrie des rayonnements X et gamma de rfrence pour la radioprotection dans les gammes dnergie allant de 8 keV 1,3 MeV et de 4 MeV 9 MeV. Lannexe A de la prsente partie de IISO 4037 est donne uniquement 8 titre dinformation. . ill NORME INTERNATIONALE O IS0 IS0

11、4037-1:1996(F) Rayonnements X et gamma de rfrence pour Italonnage des dosimtres et des dbitmtres, et pour la dtermination de leur rponse en fonction de lnergie des photons - Partie I: Caracteristiques des rayonnements et mthodes de production 1 Domaine dapplication La prsente partie de IISO 4037 spc

12、ifie les caractristiques et les mthodes de production des rayonnements X et gamma de rfrence pour Italonnage des dosimtres et des dbitmtres de radioprotection aux dbits de kerma dans lair de 10 pGy.h-l 10 Gy.h-l, et pour la dtermination de leur rponse en fonction de lnergie des Dhotons. Les mthodes

13、de production dun groupe de rayonnements de rfrence pour une gamme dnergie donne sont dfinies dans quatre parties qui prcisent les caractristiques de ces rayonnements. Les quatre groupes de rayonnement de rfrence sont: a) b) c) d) Les rayonnements de rfrence doivent tre choisis partir du tableau 1.

14、dans la gamme des nergies comprises approximativement entre 7 keV et 250 keV, des rayonnements X filtrs tension constante et les rayonnements gamma de Iamricium-241; dans la gamme dnergie de 8 keV 1 O0 keV, les rayonnements X de fluorescence; dans la gamme dnergie de 600 keV 1,3 MeV, les rayonnement

15、s gamma mis par des radiolments; dans la gamme dnergie de 4 MeV 9 MeV, les rayonnements gamma produits par des racteurs et des acclrateurs. 2 Rfrences normatives Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la rfrence qui en est faite, constituent des dispositions valables pou

16、r la prsente partie de IISO 4037. Au moment de la publication, les ditions indiques taient en vigueur. Toute norme est sujette rvision et les parties prenantes des accords fonds sur la prsente partie de IISO 4037 sont invites rechercher la possibilit dappliquer les ditions les plus rcentes des norme

17、s indiques ci-aprs. Les membres de la CE1 et de IISO possdent le registre des Normes internationales en vigueur un moment donn. IS0 197-1 :I 983, Cuivre et alliages de cuivre - Termes et dfinitions - Partie I: Matriaux. IS0 1677:1977, Sources radioactives scelles - Gnralits. IS0 3534-1 :I 993, Stati

18、stique - Vocabulaire et symboles - Partie I: Probabilits et termes statistiques gnraux IS0 8963: 1988, Dosimtrie de rayonnements de rfrence X et gamma pour la radioprorection dans le domaine dnergie comprise entre 8 keVet 1,3 MeV. ICRU Report 1 Ob, Physicai Aspects of /rrad/ation. National Bureau of

19、 Standards handbook 85 (1 964) 1 IS0 4037-1:1996(F) 0 IS0 Tableau 1 - Liste de rfrence des rayonnements X et gamma avec ieur energie moyenne Valeurs en kilolectronvolts Rayons X de fluorescence, nergie moyenne 8,6 9,9 15,8 17.5 23,2 25,3 31 37,4 40,l 49,l 59.3 68,8 75,O 98,4 Lorsauils sont moi Srie

20、faible dbit de kerma dans lair 17 26 30 43 60 87 1 O9 149 185 21 1 Rayons X filtrs, nergie moyenne Srie spectre troit 8 12 16 20 24 33 48 65 83 1 O0 118 164 208 250 Srie spectre large 45 57 79 104 137 173 208 ts par des protons dnergie proche du seuil, voir 7.1. Srie fort dbit !e kerma dans lail 7,5

21、 13 20 37 57 102 122 146 147 Rayons gamma, nergie moyenne 59,5 1241Am) 662(13Cs) 173 et I 333 (%O 4 400 (I2C) 6 O00 (Ti) 6 130) l60 et 16N 8 500 (Ni) 2 0 IS0 IS0 4037-1:1996(F) 3 Dfinitions Pour les besoins de la prsente partie de IISO 4037, les dfinitions suivantes sappliquent. 3.1 nergie moyenne d

22、es photons, : Rapport dfini par la formule: E rriax E EdE - E= I, JOEmx E dE oh OE est la drive de la fluence DE des photons primaires dnergie E aux nergies comprises entre E et ET dEl, dfinie par Dans la prsente partie de IISO 4037, cette nergie est dsigne dune manire abrge par ccnergie moyenne). 3

23、.2 resolution spectrale, RE (largeur totale a mi-hauteur): Rapport, exprim en pourcentage, dfini par la formule: AE E R, = - x 1 O0 o ,A,? est la largeur du spectre la moiti de son ordonne maximale. NOTE - Dans le cas o des raies de fluorescence sonr prsentes dans le spectre, la largeur spectrale me

24、sure est seulement celle du spectre continu. Dans la prsente partie de IlSO 4037, cette dfinition est dsigne, par abrviation, par (rsolution) 3.3 couche de demi-attnuation (kerma dans lair), CDA ou CDAX*1: paisseur du matriau spcifi qui attnue le faisceau de rayonnement de telle sorte que le dbit de

25、 kerma dans lair est rduit la moiti de sa valeur dorigine. Dans cette dfinition, lapport de tous les rayonnements diffuss, autres que ceux pouvant tre prsents lorigine dans le faisceau concern, est considr comme exclu. 3.4 coefficient dhomognit, h: Rapport entre la premire et la deuxime couche de de

26、mi-attnuation (kerma dans lair): lre CDA *me CDA h= 3.5 nergie efficace, E,ff (dun rayonnement constitu de rayons X de diffrentes nergies): nergie des rayons X mononergtiques ayant la mme CDA. 3.6 valeur de la tension crte; taux doscillation: Rapport, exprim en pourcentage, dfini, pour un courant do

27、nn, par la formule: ou U, est la valeur maximale et U, la valeur minimale entre lesquelles la tension oscille. 3 IS0 4037-1:1996(F) 0 IS0 3.7 groupe radiogne; gnrateur de rayons X: Ensemble comprenant une alimentation haute tension, un tube radiogne avec son coffret de protection et des raccordement

28、s lectriques haute tension. 3.8 tube radiogne: Tube vide destin la Droduction de rayons X par bombardement de lanode par un faisceau dlectrons acclrs sous une diffrence de potentiel. 3.9 moniteur (de faisceau): Instrument utilis pour surveiller la stabilit du dbit de kerma dans lair pendani une irra

29、diation ou pour comparer les valeurs de kerma dans lair aprs des irradiations successives 3.10 rayonnement primaire (ou faisceau): Rayonnement ou faisceau produit par le tube radiogene 3.1 1 rayonnement secondaire de fluorescencel: Rayonnement ou faisceau produit par un corps irradi. 3.12 blindage d

30、u tube radiogne: Panneau fixe ou mobile destin rduire lapport de rayonnement diffus aux faisceaux primaires ou, dans le cas de la fluorescence, secondaires 4 Rayonnements X filtrs de rfrence, a tension constante 4.1 Generalites Le prsent article spcifie les caractristiques des rayonnements de rfrenc

31、e filtrs et la mthode par laquelle un laboratoire peut produire un rayonnement de rfrence spcifi. 4.1.1 Qualit du rayonnement La qualit dun rayonnement X filtr est caractrise dans la prsente partie de IISO 4037 par les paramtres suivants: a) b) c) d) coefficient dhomognit, h. nergie moyenne, I dun f

32、aisceau, exprim en kilolectronvolts (keV); rsolution, RE, exprime en pourcentage; couche de demi-attnuation (kerma dans lair), CDA, exprime en millimtres daluminium (AI) ou de cuivre (Cu); Dans la pratique, la qualit du rayonnement obtenue dpend principalement - de la haute tension dans le tube radi

33、ogne, - de Ipaisseur et de la nature de la filtration totale, et - des caractristiques de la cible. Afin dassurer la production de rayonnements de rfrence en conformit avec les spcifications donnes, linstallation doit satisfaire certaines conditions. Ces dernires sont dcrites en 4.2. 4.1.2 Choix des

34、 rayonnements de rfrence La prsente partie de IISO 4037 spcifie quatre sries de rayonnements de rfrence (voir tableau 2), chacune de ces sries tant caractrise par la rsolution du spectre: a) une srie faibles dbits de kerma dans lair (voir figure 1 ); b) une srie spectres etroits (voir figure 2); 4 0

35、 IS0 Nom de la srie Faible dbit de lterrna IS0 4037-1:1996(F) Coefficient dhomognit, Dbits de kerma dans lair Rsolution, RE h caractristiquesl) 2) Y0 (valeurs approximatives) Gy h-1 18 22 I 1 .O 3 x I 0-4 3) c) une srie spectres larges (voir figure 3); Fort dbit de kerrna d) une srie dbits levs de k

36、erma dans lair (voir figure 4). Non spcifie 0,64 0,86 1 O-* 0,5 Les spectres reprsents sur les figures 1 4 se basent en grande partie sur des calculs thoriques3 et ne sont donns qu titre dexemples. Certains spectres pratiques sont galement inclus et des exemples de mesures pratiques de spectres sont

37、 donns dans les rfrences 141, 51, 61, 71 et 81. II convient dutiliser les spectres les plus troits, cest-dire ceux avec la rsolution la plus grande, pour mesurer les variations de la rponse dun instrument en fonction de lnergie des photons, condition que les dbits de kerma dans lair de cette srie so

38、ient compatibles avec la gamme de linstrument essay. La srie dbits levs de kerma dans lair convient pour dterminer ies caractristiques de saturation de certains instruments. Les tableaux 3, 4, 5 et 6 donnent des dtails sur les conditions de mise en uvre de chacune des quatre sries. Le tableau 7 mont

39、re un exemple de filtration additionnelle ncessaire pour produire les qualits de rayonnement des sries dbits levs de kerma dans lair pour des valeurs particulires de filtration fixe. Pour les sries faibles dbits de kerma dans lair ainsi que pour les sries spectre troit et spectre large, un (laborato

40、ire de rfrence) vrifiera, par analyse spectromtrique, que la valeur de lnergie moyenne produite est dans la limite de f 3 YO et la rsolution, RE, des spectres dans la limite de k 10 % des valeurs des tableaux 3, 4 et 5. Pour les rayonnements de rfrence de ces trois sries dont les nergies moyennes so

41、nt infrieures 30 keV, les nergies moyennes et les rsolutions doivent avoir, respectivement lir 5 % prs et k 15 YO prs, les valeurs indiques dans les tableaux 3, 4 et 5. Pour les rayonnements de rfrence, utilisant une filtration additionnelle infrieure ou gale 1 mm daluminium, langle de la cible, Ita

42、t de la cible et le trajet dans lair influencent considrablement les valeurs des nergies moyennes, les rsolutions et les CDA. Dans le cas o le laboratoire ne dispose pas de systme spectromtrique, on utilisera les caractristiques des hautes tensions et de la filtration indiques dans les tableaux 3, 4

43、 et 5 et on vrifiera les rayonnements de rfrence produits par la mthode simple dcrite en 4.3. Tableau 2 - Spcifications des rayonnements X filtrs I Spectre troit I 27 37 I 0,75 1,0 I 10-3 10-2 31 I I Spectre large I 48 57 I 0,67 0,98 I 10-2 a 10-1 31 I 5 IS0 4037-1:1996(F) nergie moyenne, IS0 lre CD

44、AI Filtration additionnelle*) Rsolution, Tension du RE tubel) rnrn Tableau 3 - Caractristiques de la srie faible dbit de kerma dans lair Cu I AI I mm 8,5 17 26 30 48 60 87 1 O9 149 185 0,33) 2,031 4,03) 0.058 Ai 0,42 AI 1,46 AI 2,20 AI 0,25 Cu 0,49 Cu 1,24 Cu 2,04 Cu 3,47 Cu 4.54 Cu 5,26 Cu 10 20 30

45、 35 55 70 1 O0 21 21 21 22 22 22 21 18 18 0,18 0,25 1,2 2,5 0,5 1 .O 1 .O 0,5 0,5 2,o 4,O 3,O 2,o 125 170 21 O 1,5 3,5 211 I 18 I 240 I 5.5 I 2,O 1) La tension du tube est mesure en charge. 2) lexception des trois nergies les plus faibles pour lesquelles ta filtration inhrente recommande est de 1 mm

46、 de bryllium. la filtration totale comprend la filtration additionnelle et la filtration inhrente ajuste 4 mm daluminium (voir 4.2.3) 3) La filtration inhrente recommande est de 1 mm de bryllium, mais dautres valeurs peuvent tre utilises condition que lnergie moyenne soit f 5 % et la rsolution f 15

47、YO des valeurs donnes dans le tableau. 4) Les CDA sont mesures une distance de 1 m du foyer. La 2me CDA nest pas spcifie dans cette srie car elle nest pas significativement diffrente de la premire. Tableau 4 - Caractristiques de la srie spectre troit nergie moyenne, keV Rsolution, RE Y0 Tension du tubel) kV Filtration additionnelle*) mm 1 re CDA4) rnm 2me CDA41 mrn Pb Sn Cu AI 28 33 34 33 32 30 36 32 28 27 37 30 28 27 10 15 20 25 30 40 60 80 1 O0 120 150 200 0,131 0.53) 1,03) 2,031 4,031 0,047 A