CRPA(R) Prep, September 2019 / Préparation à la désignation (A)ACRP, septembre 2019

par Chris Malcolmson, Health Physicist, McMaster University, Former CRPA Director of Professional Development / Spécialiste en radioprotection, Université McMaster, Ancien directeur du perfectionnement professionnel de l’ACRP · septembre 19, 2019

In this section of the Bulletin, we introduce a question or two similar to the questions on the CRPA(R) exam. In the next issue, we will provide the solution. The intention is to give people an idea of the types of questions that we use on the CRPA(R) exam and perhaps convince more members to challenge the exam.

If you already have your CRPA(R) designation, we invite you to submit questions to earn points for your registration maintenance!

Question from the last issue:

What is the net count rate in counts per minute (cpm) given the following information?

Removable activity 3 Bq/cm²
Area wiped 100 cm²
Collection factor for the wipe 10%
Instrument efficiency 50%

a. 15 cpm
b. 900 cpm
c. 90 cpm
d. 150 cpm

Proposed solution:

This is a straight-up calculation question, and experienced radiation safety people should be able to figure out the answer fairly quickly. That being said, a number of situations could make this question challenging. Maybe it’s been a while since you’ve had to do a calculation like this, or maybe your facility doesn’t deal with a lot of loose contamination or indirect checking of surfaces, or maybe you just don’t know how to do the calculation. If any of these apply, this is a perfect opportunity to employ an age-old exam technique: unit analysis.

We want to get from Bq/cm² to counts per minute (cpm). Let’s keep that in mind while we figure out what is going on.

We have wipe that we used to sample an area of 100 cm². The area is contaminated with 3 Bq/cm² (which we assume is uniformly distributed over the area). We are given a collection efficiency of 10%, which is the percentage of the surface contamination that is transferred to the wipe (and is a good rule of thumb in the absence of empirical data). Finally, we have the instrument efficiency, which gives us how many cpm we see on the instrument for every disintegration per minute (dpm) in the sample for the geometry of this particular situation.

If we think about what is going on, we can use unit analysis to make sure we are on the right track for this calculation. Basically, we can calculate the activity captured on the wipe and then calculate the reading expected on our measurement device for that activity.

To calculate the activity on the wipe (in Bq collected), we multiply the removable contamination (in Bq/cm²) by the area wiped (in cm²), then we multiply that result by the collection factor (in Bq collected per Bq removable contamination).

activity on wipe
= removable contamination × area wiped × collection factor
= 3 Bq/cm² × 100 cm² × 10% (Bq/Bq)
= 30 Bq

So, we have 30 Bq on the wipe.

Note that the area units cancel and you are left with Bq. We are looking for a result in cpm. The efficiency for the counting system is given by cpm/dpm. So we need to convert our sample activity to dpm. By definition, the Bq is disintegration per second (dps), so dpm is simply dps multiplied by 60 (60 seconds in 1 minute).

To calculate the resulting count rate, we multiply the activity on wipe (in Bq) by the counting efficiency (in cpm/dpm), then by 60 (dpm/Bq).

count rate result
= activity on wipe × counting efficiency × 60 dpm/Bq
= 30 Bq × 50% cpm/dpm × 60 dpm/Bq
= 900 cpm

The Bq and dpm cancel, so you are left with an answer in cpm. The answer is b., 900 cpm.

The question for next time:

What is not an exemption under the regulations?

a. A Canadian Nuclear Safety Commission inspector possessing a cesium-137 check source

b. A company shipping a replacement source for an industrial radiographer

c. An individual possessing less than an exemption quantity of iodine-125

d. Naturally occurring radioactive material not used in development of nuclear power

Dans cette section du Bulletin, nous présentons une ou deux questions similaires à celles qui se trouvent dans un examen d’agrément (A)ACRP, puis nous publions la solution dans le numéro suivant. Le but est de donner aux gens une idée du type de questions présentées lors d’un examen d’agrément, voire de convaincre davantage de membres de passer l’examen.

Si vous avez déjà votre désignation (A)ACRP, nous vous invitons à soumettre des questions afin d’obtenir des points pour le maintien de votre agrément!

Question du dernier numéro :

Quel est le taux de comptage net en comptes par minute (cpm) quand on connaît les données suivantes?

Activité non fixée 3 Bq/cm²
Surface échantillonnée 100 cm²
Facteur de rétention du frottis 10 %
Efficacité de l’instrument 50 %

a. 15 cpm
b. 900 cpm
c. 90 cpm
d. 150 cpm

Solution proposée :

Il s’agit d’une question de calcul directe que les experts en radioprotection devraient pouvoir résoudre assez rapidement. Malgré tout, certaines situations pourraient transformer cette question en défi : cela fait peut-être un moment que vous n’avez pas fait ce calcul ou peut-être ne savez-vous pas comment l’effectuer. Il se peut aussi que votre installation ne gère pas beaucoup de contamination non fixée, ou encore n’effectue pas de vérification indirecte des surfaces.

Si l’une ou l’autre de ces situations s’applique, c’est l’occasion idéale d’utiliser la bonne vieille technique d’analyse des unités.

Nous voulons passer de Bq/cm² à comptes par minute (cpm). Gardons cela à l’esprit pendant que nous réfléchissons à ce qui se passe.

Nous disposons d’un frottis utilisé pour échantillonner une surface de 100 cm². La zone est contaminée par 3 Bq/cm² (supposément répartis uniformément sur la surface). Nous avons une efficacité de rétention du frottis de 10 %, ce qui correspond au pourcentage de la contamination de surface transférée sur le frottis (ce qui constitue une bonne approximation lorsqu’il y a absence de données empiriques). Enfin, l’efficacité de l’instrument nous indique combien de cpm nous voyons sur l’instrument pour chaque désintégration par minute (dpm) de l’échantillon pour la géométrie de cette situation particulière.

Si nous réfléchissons à ce qui se passe, nous pouvons utiliser l’analyse des unités pour nous assurer que nous sommes sur la bonne voie pour ce calcul. Fondamentalement, nous pouvons calculer l’activité retenue par le frottis, puis calculer la lecture attendue sur notre appareil de mesure pour cette activité donnée.

Pour calculer l’activité sur le frottis (en Bq retenu), nous multiplions la contamination non fixée (en Bq/cm²) par la surface échantillonnée (en cm²), et nous multiplions le résultat par le facteur de rétention du frottis (en Bq retenu, par contamination non fixée en Bq).

Activité sur le frottis
= contamination non fixée × surface de frottis × facteur de rétention
= 3 Bq/cm² × 100 cm² × 10 % (Bq/Bq)
= 30 Bq

Nous avons donc 30 Bq sur le frottis.

Notons que les unités de surfaces s’annulent et qu’il ne reste que le Bq. Nous cherchons des résultats en cpm. L’efficacité du système de comptage est exprimée en cpm/dpm. Nous devons donc convertir l’activité de notre échantillon en dpm. Par définition, le Bq est en désintégration par seconde (dps). Ainsi, pour obtenir le nombre de dpm, il faut multiplier le nombre de dps par 60 (secondes en 1 minute).

Pour calculer le compte résultant,

nous multiplions l’activité sur le frottis (en Bq) par l’efficacité de comptage (en cpm/dpm), puis par 60 (dpm/Bq).

résultat du taux de compte
= activité sur le frottis × efficacité de comptage × 60 dpm/Bq
= 30 Bq × 50 % cpm/dpm × 60 dpm/Bq
= 900 cpm

Comme les Bq et les dpm s’annulent, il ne reste que le cpm. La réponse est B) 900 CPM.

Voici la question du prochain numéro :

Qu’est-ce qui n’est pas une exemption réglementaire?

a. Un inspecteur de la Commission canadienne de sûreté nucléaire possédant une source de contrôle de césium 137.

b. Une compagnie expédiant une source de remplacement pour un radiographe industriel.

c. Un individu possédant moins d’une quantité d’exemption d’iode 125.

d. Une matière radioactive naturelle non utilisée dans la génération d’énergie nucléaire.

Christopher Malcolmson

Christopher Malcolmson has been a health physicist at McMaster University since 2005. He received a BSc from McMaster in 2004 and an MSc in 2011. He completed his CRPA(R) in 2009, American Board of Health Physics certification in 2012, and National Registry of Radiation Protection Technologists exam in 2016. Malcolmson is currently a member of the CRPA board of directors (director of professional development) and the Registration Subcommittee exam coordinator. He is also a member of the International Radiation Protection Association’s Commission on Publications.

Christopher Malcolmson est spécialiste en radioprotection à l’Université McMaster depuis 2005. Il a obtenu un baccalauréat en sciences de cette même université en 2004, suivi d’une maîtrise en 2011. Il a obtenu sa certification (A)ACRP en 2009, celle de l’American Board of Health Physics (conseil américain des spécialistes en radioprotection) en 2012, et a terminé l’examen de la National Registry of Radiation Protection Technologists (Registre national des technologues en radioprotection) en 2016. Malcolmson est présentement membre du conseil d’administration de l’ACRP (directeur du perfectionnement professionnel) et coordonnateur de l’examen au sous-comité des inscriptions. Il est également membre de la commission des publications de l’Association internationale pour la protection contre les radiations.