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Un nouvel instrument pour mesurer la distribution dimensionnelle de la fraction non-attachée des produits à vie courte du radon 222.


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N. Michielsen, V. Voisin, G. Tymen, CFA-ASFERA, 11 et 12 décembre 2001, Paris.

Résumé

On estime qu’environ la moitié de la dose efficace résultant de l’exposition au rayonnement radioactif naturel est due à l’inhalation des dérivés à vie courte du radon-222. (UNSCEAR, 1999). L’évaluation de la dose délivrée aux tissus cibles de l’arbre trachéo-bronchique nécessite la connaissance précise de la distribution en taille des particules inhalées. Les modèles courants de déposition pulmonaire montrent que la dose de radiation par unité d’exposition est plus élevée pour les produits à vie courte du radon de taille nanométrique (ou fraction non-attachée) que pour les radioéléments attachés aux aérosols ambiants. De plus, les propriétés diffusionnelles de cette composante influencent son attachement aux aérosols présents et sa déposition sur les surfaces ; or ces processus sont basiquement utilisés dans le « room model » pour calculer les activités des produits dérivés du radon dans les atmosphères intérieures (Gouronnec et al., 1996). La plupart des instruments utilisés pour mesurer la distribution en taille de la composante non-attachée est basée sur la méthode des grilles de tamis. Cette technique présente cependant deux inconvénients: d’une part la grille peut collecter une partie de la composante attachée, d’autre part des radioéléments fins peuvent être recréés sous l’effet du recul. Nous avons donc mis au point une nouvelle technique utilisant un canal de diffusion annulaire (ADC) (Tymen et al., 1999) s’affranchissant de ces problèmes, et modifié pour permettre la mesure en continu de la fraction non-attachée (Huet et al., 2001). Le dispositif se présente sous la forme de cinq ADC de différente longueur plus un filtre de référence, fonctionnant en parallèle. Durant le prélèvement, les particules nanométriques sont partiellement piégées par diffusion sur les parois internes des canaux tandis que les autres sont collectées sur des membranes filtrantes ( Poretics, Polycarbonate, 0,8 µm) placées en aval. Les émissions alpha du 218 Po et 214 Po présents sur les filtres, sont analysées en spectrométrie α par des PIPS (Canberra 450) placés à l’extrémité des tubes intérieurs face au filtre. Les caractéristiques optimales et paramètres opératoires de cette batterie de diffusion ont été déterminées à partir de l’étude de Kerouanton et al. (1996). Nous utilisons une procédure d’inversion non-linéaire des données d’activité volumique, mesurée dans chaque unité, pour reconstruire la distribution en taille des dérivés nanométriques du radon, dans une gamme de taille allant de 0,3 à 5 nm (c’est à-dire de coefficient de diffusion compris entre 0,2 et 22 mm 2 .s -1 ). Dans cet exposé, nous décrivons ce nouveau dispositif expérimental et présentons les résultats de quelques essais préliminaires. References - Gouronnec A.M., Goutelard F., Montassier N., Boulaud D., Renoux A., Tymen G., Aerosol Sci. Technol. 25, 73-89, 1996. - Huet, C., G. Tymen and D. Boulaud, Aerosol Sci. Technol.., 35, 553-563, 2001. - Kerouanton D., G. Tymen and D. Boulaud, J. Aerosol Sci., 27, 345-349, 1996. - Tymen, G., D. Kerouanton, C. Huet and D. Boulaud., J. Aerosol Science 30 , 205-216, 1999. - UNSCEAR (1999). Exposures from natural radiation sources, 48 session of UNSCEAR, Vienne, 12 to 16 april 1999. Ce travail a été réalisé en collaboration avec l'Université de Bretagne Occidentale.