écrans contre l'exposition externe

Bonjour

A l'issue d'une sensibilisation à la radioprotection au sein de mon entreprise quelques questions sont remontées et notamment celle ci concernant les écrans contre l'exposition externe :
A part le plomb et l'uranium appauvri, d'autres matériaux dont le numéro atomique est supérieur à celui du Pb ou U sont ils utilisés ?

Merci de m'aider sur le sujet

Joëlle

De numéro atomique au-delà du plomb et de l'uranium, je ne vois pas.

Après, d'autres matériaux sont utilisés pour atténuer les gammas, comme l'eau, le verre au plomb, le béton baryté. Ainsi que le plexiglass pour stopper les bétas.

Peut-être l'alliage de tungsténe, mais je ne suis pas sur de moi. (utilisé principalement dans le médical)

Oui, le tungstène est très utilisé dans le médical dans les écrans de protections collectives, les gaines de tubes RX et les collimations.
Mais son Z (=74) est inférieur à celui du plomb.

Merci pour vos réponses mais je ne pense pas que çà convienne à mes interlocuteurs.
Ils s'attendent à quelque chose de plus technique. C'est ce que j'aurai également répondu sur le sujet J'ai pû répondre à leurs autres questions grâce à des livres de radioprotection mais je n'ai rien trouvé sur le sujet.

Si jamais vous trouvez des réponses, n'hésitez pas à me le faire savoir.

Cordialement

Joëlle

Pour les écran contre les gammas, il faut aussi raisonner en terme d'épaisseur (de plomb, ...).
Contrairement aux particules alpha et beta, les gammas sont attenués en nombre (tend vers 0) et non stoppés.

En terme technique, on raisonne en terme d'épaisseur 1/2 ou 1/10 pour constituer des écrans qui atténuent d'un facteur moitié ou dixiéme..
Plus l'écran est épais, plus l'apparition d'un facteur de dose supplémentaire apparaît (ce qui génére un rayonnement parasite et donc un surcroit de rayonnement, donc de dose).

Si vous avez des questions plus techniques, peut-être sauriez-vous plus nous orientez afin de trouver des réponses.

Re,
Des soucis avec l'editeur de post.

Mon message précédent continuait normalement par :

Je connais des éléments utilisés en médecine et en recherche pour leur Z élevé, et supérieur au plomb, mais pas dans des protections. Mais il y a peut-être des situations particulières que j'ignore.
Vus :
- le coût souvent très élevé,
- la radioactivité,
- la nocivité chimique fréquente dans cette partie du tableau périodique,
je pense qu'on les utilise que dans des cas très rares s'il y en a.

Réponses de Joëlle et deedoff entretemps, je ne suis vraiment pas rapide au clavier.

D'accord avec deedoff, pour une réponse plus précise il nous faut des billes.
Sauf si la réponse est non.
D'autres klowns repondront peut-être 'oui, mais' et donc auront besoin d'une question plus précise.

joëlle a écrit:

A l'issue d'une sensibilisation à la radioprotection au sein de mon entreprise quelques questions sont remontées et notamment celle ci concernant les écrans contre l'exposition externe :
A part le plomb et l'uranium appauvri, d'autres matériaux dont le numéro atomique est supérieur à celui du Pb ou U sont ils utilisés ?

Bonsoir Joelle comme l'ont suggéré amak et deedoff il n'y a pas de réponse à ta question telle qu'elle est posée. En effet tu ne précises pas de type de rayonnement ni d'énergie ni de type d'installation.. Contre les neutrons, par exemple les matériaux à numéro atomique élevé sont à proscrire sauf pour des neutrons de trés haute énergie. Pour les photons de haute énergie les matériaux de Z élevés vont engendrer des neutrons.
De plus la dimension de l'installation est importante pour une question de cout : il n'est pas envisagable de construire une casemate en plomb pour un irradiateur industriel pour le cout et la mécanique, le beton sera privilégié.
H*

Bonjour

Pour revenir à la réponse de deedof, concernant les épaisseurs d'écran, il dit "plus l'écran est épais, plus l'apparition d'un facteur de dose supplémentaire apparaît" Est ce que cela est lié aux effets photoélectrique, Compton et création de paires ?

Si je comprend bien tout repose sur un calcul d'épaisseur du matériau pour une protection optimale.

Cependant dans la pratique, il existe différents types d'activité générant des rayonnemnts gamma et/ou X, et dans des secteurs industriels variés. A ma connaissance, ce sont les matelas ou briques de plomb qui sont utilisés. Est ce par défaut ? N'est ce pas l'épaisseur la plus adaptée finalement ?
La superposition de plusieurs épaisseurs de plomb n'est donc pas la meilleure solution si on considère les rayonnements diffusés ?

Bonne journée

Seuls les rayons ayant interagit avec l'écran par effet photoélectrique sont arrêtés.
L'écran est source de rayonnements secondaires émis dans diverses directions : photons Compton, de fluorescence, d'annihilation (du Compton principalement, mais ça dépend de l'énergie et du Z matériaux rencontré).
Une partie de ces rayonnements diffusés contribue à augmenter le débit de dose absorbée en un point quelconque de l'écran.

C'est la raison pour laquelle la formule de l'atténuation doit être corrigée par un facteur appelé facteur d'accumulation en dose. Et il dépend:
- de l'énergie du rayonnement
- de la nature du matériau et des dimensions de l'écran
- de la position de mesure derriére l'écran

"Cependant dans la pratique, il existe différents types d'activité générant des rayonnemnts gamma et/ou X"
Oui. Pour le médical, il s'agit plus de basses énergies.

"A ma connaissance, ce sont les matelas ou briques de plomb qui sont utilisés. Est ce par défaut ?"
C'est ce que l'on rencontre le plus souvent lorsque la protection n'est pas fixe (à contrario d'une enceinte de béton).
Et puis les matelas de plomb sont normalisés donc plus facile de calculer l'atténuation correspondante.

"La superposition de plusieurs épaisseurs de plomb n'est donc pas la meilleure solution si on considère les rayonnements diffusés ?"
Même si on superpose les couches, il y aura toujours atténuation, mais on ne fait que tendre vers 0 et il y a aura toujours trace d'un débit de dose. Après tout est question de coût et d'acceptabilité du rayonnement résiduel qui doit resté conforme à un zonage adéquate (optimisation Alara).

"Si je comprend bien tout repose sur un calcul d'épaisseur du matériau pour une protection optimale."
En effet. Et surtout du débit de dose que l'on souhaite voir après l'écran. Le calcul ne faisant pas tout, la mesure viendra conforter le tout.

deedoff a écrit:

"A ma connaissance, ce sont les matelas ou briques de plomb qui sont utilisés. Est ce par défaut ?"
C'est ce que l'on rencontre le plus souvent lorsque la protection n'est pas fixe (à contrario d'une enceinte de béton).
Et puis les matelas de plomb sont normalisés donc plus facile de calculer l'atténuation correspondante.

Je pense que les briques (ou chevrons) de plomb aussi, mais là je ne saurais dire !

Merci deedoff pour le complément d'informations.
C'est plus clair pour moi.

Bonsoir
Non ! A par le plomb et l’uranium (qui doit faire l'objet d'une comptabilité matière nucléaire) pas d'autres écrans.

La superposition de plusieurs épaisseurs de plomb n'est donc pas la meilleure solution si on considère les rayonnements diffusés ?
Si ! Produits par effet Compton c'est encore le meilleur moyen de protection.
Et effectivement les briques ont des épaisseurs normalisées.
Voir d'ailleurs sur le site les liens avec les fournisseurs de matériel de protection.
http://www.rpcirkus.org/liens/fournisseurs-prestataires/materiel-de-protection
KLOUG

Bonjour

Les rayons venant percuter les atomes à grande vitesse, existe-t-il un risque lors de leur traversée du plomb si ceux-ci sont trop forts d’arracher des atomes  de l’élément par inertie et ainsi que la partie de rayon ayant pu traverser soit chargé en atome de plomb ?
cordialement

Globalement, l'atome est constitué de vide entre les électrons et le noyau de l'atome.
La probabilité qu'un rayonnement gamma atteignent le noyau est faible mais pas nul.
La plus grande probabilité c'est que le rayonnement gamma frappe les les electron et cède une partie (ou toute) son énergie au cortège électronique. S'en suit des électrons éjectés du cortège électronique et un réarrangement de ceux-ci par ionisation ou excitation.

Je ne me rappel plus ce qu'il se passe si le rayonnement gamma atteint directement le noyau.

Peut-être quelqu'un peut y répondre ?

Citation :

Je ne me rappelle plus ce qu'il se passe si le rayonnement gamma atteint directement le noyau.

Une réaction photo-nucléaire ( , '), ( ,n).... etc

Après tout dépend des sections efficaces de réactions

PPJ

le

Bonjour PPJ
Merci pour ta réponse, mais : " C'est quoi les sections efficaces de réaction ? " Je ne me souviens pas de çà.
bonne soirée

On peut assimiler cela à la taille d'une cible. Plus la probabilité d'interaction est grande plus la taille de la cible est grande.

deedoff a écrit:

Plus la probabilité d'interaction est grande plus la taille de la cible est grande.

Ou l'inverse
Plus la taille de la cible est grande, plus la probabilité d'interaction est grande.

Oui, en effet !!!