19 février 2012

Obtention des spécifications de blindage de plomb pour un grand faisceau de RX primaire et secondaire à 1,0 m

Rayons X primaires

kVpc
C: charge de travail en mA x min/sem. incluant le temps de réchauffement du tube RX ex. 40000 mA x min/sem.
U: fraction d'utilisation; U=1 pour fuites et diffusion
O: fraction d'occupation
S: facteur de sécurité pour les impondérables
L: limite d'irradiation périodique ex. 20 et 1 mSv/année

Choisir sur ICRP, NCRP, etc., un tableau des épaisseurs de plomb issues de la courbe de transmission à 1,0 m à chaque kVpc (fonction du tube, de la filtration totale, etc.) si elle reflète notre situation.

Avant d'inclure un facteur de sécurité S. voir si l'épaisseur de plomb primaire correspond à notre charge de travail C. ex. 40 000 mA x min/sem. pour 1,0 m

Si ce tableau s'applique à 5000 mRem/an (50 mSv/an), cherchez sur le tableau plutôt l'épaisseur de Pb pour une charge de travail C de 40 000 x 5000/2000 pour 2000 mRem/an (20 mSv/an).

S'il n'y a pas de C=100 000 mA x min/sem. sur le tableau, ajouter le nombre d'EDA (figure) correspondant à un multiplicateur de 2,5 soit 1,3 EDA à ajouter.

Pour une limite annuelle de 100 mRem/an (1 mSv/an), cherchez l''épaisseur pour une charge de travail sur le tableau pour 40 000 mA x min/sem x 50 = 2 000 000 mA.min/sem. Si inexistant, ajoutez le nombre d'EDA (figure) correspondant à un multiplicateur de 5000/100 = 50 x, soit 5,7 EDA.

Pour une limite annuelle de 100 mRem/an (1 mSv/an), partez plutôt d'un tableau pour 500 mRem/an si existant. Dans ce cas, ajoutez le nombre d'EDA correspondant à un multiplicateur de 500/100 = 5, soit +2,3 EDA.

Dans tous ces cas, on choisit l'EDA d'un grand faisceau RX très filtré de l'auteur du tableau des spécifications de blindage qui proviennent de sa courbe de transmission à lui.

On peut utiliser cette méthode seulement si l'on se trouve sur la partie droite du graphique, c'est-à-dire en présence de grandes épaisseurs de blindage.

À tout ceci, il y a lieu d'inclure aux valeurs trouvées un facteur de sécurité ex. 4 fois plus de charge de travail ou d'additionner 2 EDA pour les impondérables et pour ne pas être à la limite annuelle ou davantage.

Vous avez avantage d'établir les épaisseurs de Pb requises venant d'une autre source d'information. L'écart est parfois significatif et surprenant.

Exemple

Évaluation approximative du blindage pour 2000 etb 100 mRem/année et à 1,0 m à partir de la situation d'ICRP 15/21 donnée pour 5 Rem/année (0,1 Rem/sem.) et 150 kVpc.

Si était 5000 mRem/année et 10 000 mA.min/sem. 150 kVpc

ICRP tableau 20 p.73 Pour 1000 mA.min/sem. 3,0 mm Pb

Pour 10000 mA.min/sem. ajouter 1 EDT (tableau 16, p. 67) 0,96 mm Pb

Sans facteur de sécurité S 3,0 + 0,96 = 3,96 mm Pb

Si S=4, ajouter 2 EDA 2 x 0,29=0,58 + 3,96 = 4,54 mm Pb

EDA en tableau 16, p. 67 = 0,29 mm Pb

Si pour 2000 mRem/année et 10 000 mA.min/sem. 150 kVpc

Facteur 5000/2000 = 2,5 d'où + 1,16 EDA = 0,29 x 1,16 = 0,34 mm Pb

Voir tableau ci-joint de Facteur vs EDA

Donc sans S, 3,96 + 0,34 = 4,30 mm Pb

Si = 4, ajouter 2 EDA 0,29 x 2 = 0,58 + 4,30 = 4,88 mm Pb

Si pour 100 mRem/année et 10 000 mA.min/sem. 150 kVpc

Facteur 5000/100 = 50 d'où 5,67 EDA = 5,67 x 029 = 1,64 mm Pb

Voir tableau ci-joint de Facteur vs EDA

Donc sans S 3,96 + 1,64 = 5,60 mm Pb

Si avec S=4, ajouter 2 EDA = 0,58 mm Pb

5,60 + 0,58 = 6,18 mm Pb

Rayons X secondaires (diffusion et fuites)

Obtenez les épaisseurs de Pb séparément:

A. Diffusion:

Multipliez la charge de travail primaire par la fraction diffusée pour le kVpc les angles pertinents. La surface de diffusion est d'acier, de béton, etc., et non pas de tissus. En radiographie industrielle, la surface de diffusion est beaucoup plus grande qu'en radiologie médicale, c'est-à-dire 15 ou 30 fois ou davantage fois celle en radiologie médicale qui est souvent de 400 cm2 à 1 m du tube RX. On utilise la courbe de transmission du kVpc primaire et son tableau correspondant pour la distance et la nouvelle charge de travail (fraction de diffusion x charge primaire).

Quand les courbes de transmission du diffusé existent, elles conduisent à un peu moins de blindage requis que l'on obtient pour le primaire pour les mêmes valeurs de C, U, O distance kVpc et S.

B. Rayons X de fuites:

Comme point de départ choisissez les mm Pb du tableau primaire de la courbe de transmission ou du tableau pour la distance ex. 1 m et la charge de travail choisie. Soustraire l'épaisseur mm Pb correspondant du début de la courbe pour les % fuites, parfois connus du fabricant de l'appareil. Le % de fuites en radiographie industrielle est beaucoup plus élevé que du côté clinique où c'est parfois 0,1 %. Continuez le processus pour les rayons X de fuites.

Pour la diffusion et les fuites combinées, comparez les épaisseurs de Pb. Partez maintenant de l'épaisseur la plus grande. Si les deux épaisseurs sont les mêmes, additionnez 1 EDA à l'une des deux épaisseurs semblables. N'utilisez pas les valeurs du domaine médical.

Inclure un facteur de sécurité ex. 4 x d'où l'addition de 2 EDA.

Comparez les résultats avec une autre méthode avant de fixer votre choix

Rabats et extensions

Voyez dans App. Radiot. Isot. 42 (4) 383-387, 1991 de Int. J. Radiot. Appl. Instrum. Part A. l'article intitulé Rabats plombés à 90° sur les surfaces de béton et extensions des murs de plomb à travers le béton pour les valeurs absolues de débits à 2 m dans les salles de rayons X fonctionnant entre 150 et 300 kVpc.

Dans cette publication de 1991, on y donne notamment les tableaux des spécifications des largeurs de rabat sur le plancher et des extensions de plomb dans le plancher pour divers kVpc et divers angles, et ce pour les zones contrôlées (5000 mR/année) et les zones non contrôlées (500 mR/année).

Pour des limites annuelles plus récentes de 2000 et de 100 mRem/année, veuillez utiliser la même méthode que pour les spécifications des épaisseurs de plomb. On peut multiplier la charge de travail et ensuite trouver la valeur du tableau publié en 1991.

On peut appliquer le même processus du multiplicateur et du nombre de largeurs de demi-réduction (LDR) correspondant à additionner au lieu du nombre d'EDA. Les valeurs des LDR et des LDD (largeurs de décidiminution) originelles se trouvent sur l'article scientifique de 1991.

Remarque

Notez que dans tous ces paragraphes sur le blindage, 1 mR, 1mRem, 1 mRad des mesures passées ne sont pas les mêmes et que 1 mSv des doses équivalentes n'est pas égal à 100 fois ces valeurs, car ça dépend beaucoup de la distribution des énergies, lesquelles ne sont généralement pas connues, et aussi du concept de dosimétrie choisi.

Les minutes utilisées dans mA.min./sem. dans ces évaluations de blindage ne sont pas celles de l'appareil RX avec le temps de chauffage du tube, mais le temps qu'un groupe de personnes et/ou de films, etc. est exposé.

 

Figures

1) Multiplicateur de charge de travail vs Nombre d'EDA

2) Diffusé / primaire vs largeur de rabats