Dans ce numéro, nous vous demandons de décrire une méthode appropriée pour identifier une source de rayonnement inconnue trouvée dans un camion scellé.
Une alarme de rayonnements est déclenchée à l’entrée d’un site d’enfouissement lorsqu’un camion à ordures la traverse. Vous recevez un appel demandant de l’aide afin d’identifier et d’isoler la source. Malheureusement, vous ne disposez d’aucun équipement de spectroscopie portable. Tout ce que vous avez est un radiamètre calibré.
Vous savez que la source est un isotope industriel ou médical commun tel que ceux répertoriés dans le Livret d’information sur les radionucléides de la Commission canadienne de sûreté nucléaire (CCSN) ou possiblement des matières radioactives naturelles (MRN).
Une fois sur place, vous mesurez le débit de dose absorbée à la surface du camion et vous constatez qu’il est assez uniforme, à environ 100 µGy/h sur chaque côté et à l’arrière du camion. Vous attendez une heure et vous mesurez à nouveau et vous constatez qu’il n’y a pas de baisse perceptible du débit de dose.
Les côtés et l’arrière du camion sont en acier d’environ 1 cm d’épaisseur et le camion mesure 2,5 m de large.
Question
Que pouvez-vous déduire à propos de la source avant d’ouvrir le chargement pour l’inspecter? Expliquez votre raisonnement. Comment procéderiez-vous pour identifier, isoler et confiner la ou les sources?
Réponse
Il n’y a pas qu’une seule réponse « correcte » et vous penserez possiblement à plusieurs autres idées meilleures que celles présentées ici.
Réduisons les possibilités
Quelles sources potentielles peuvent être facilement éliminées?
Les sources qui n’émettent pas elles-mêmes, ou par le biais de produits de désintégration, de rayonnements gamma comme l’H 3, le Sr 90, le P 32, le Ni 63 et le Fe 55 (en raison du débit de dose élevé mesuré).
Les isotopes qui ne se présentent pas sous une forme concentrée et hautement radioactive comme les MRN.
Les isotopes de très courte durée de vie comme ceux utilisés en imagerie TEP, le C 11, l’N 13, l’O 15 et le F 18 (même celui dont la durée de vie est la plus longue [F 18, T1/2 = 2 heures] présenterait une baisse significative du débit de dose sur une période d’une heure).
Les sources sous forme gazeuse.
Les émetteurs gamma et de rayons X de très faible énergie (<50 keV) comme l’I 125 (à ces énergies, les côtés en acier de 0,5 cm permettraient une transmission de <5 %).
Supposons une source unique
Si le débit de dose mesuré provient d’une source unique, celle-ci devrait être située à peu près à une distance équivalente (1,25 m) de l’arrière et des côtés du camion. L’activité approximative de la source dépendra de la constante gamma de l’isotope, laquelle peut être estimée comme suit :
Débit de dose (D) = Activité (A) x Constante gamma (Г) x (1 m/1,25 m)2
A Г= (1,25 m/1 m)2 x (D)
A Г= (1,56 X 100 µGy/h) = 0,156 mGy/h
Parmi les isotopes couramment utilisés, le Co 60 possède la constante gamma la plus élevée (3,07E-4 mGy/h/MBq à un mètre) en raison de ses deux rayonnements gamma à haute énergie et à haut rendement (1,17 MeV et 1,33 MeV, les deux à 100 %). Cela implique que l’activité de la source doit être au moins égale à :
A = (0,156 mGy/h)/(3,07E-4 mGy/h/MBq)
A ≈ 0,5 GBq
Dans le même ordre d’idée, il faudrait environ 2 GBq de Cs 137 et des activités de l’ordre de 0,5 GBq à 2,0 GBq pour d’autres isotopes industriels communs, comme l’Ir 192 ou le Ra 226. Ces activités correspondent bien à plusieurs utilisations industrielles courantes impliquant ces isotopes sous forme de sources scellées.
Il est à noter qu’en matière d’isotopes médicaux, il faudrait environ 3 GBq d’I 131 ou 8 GBq de Tc 99m pour produire ce débit de dose. Cela suggère qu’il est extrêmement improbable qu’il s’agisse d’un isotope utilisé en imagerie nucléaire, mais que la source pourrait possiblement être utilisée en médecine thérapeutique, comme l’I 131.
Autres possibilités – et si c’était une source dispersée?
S’il s’agissait d’une source non scellée (p. ex. I 131) qui aurait contaminé une partie du chargement, pourrait-elle produire un profil de dose de rayonnements similaire?
Serait-il possible qu’il s’agisse de plusieurs sources scellées plus petites réparties de manière uniforme dans une partie du chargement?
Précautions pour isoler la source
Vérifier auprès de la CCSN si des sources perdues ou volées ont été récemment rapportées dans la zone de prélèvement.
Idéalement, mettre la main sur un équipement de spectroscopie portable et identifier avec certitude l’isotope à partir d’un spectre gamma. Cependant, si cela n’est pas possible :
Envisagez de laisser le camion sur place pour la nuit et de mesurer de nouveau le lendemain afin de voir s’il y a une décroissance notable. Si oui, il peut être envisageable d’utiliser une méthode de retardement et de désintégration, avant le déchargement.
Gardez en tête qu’il peut y avoir un risque de contamination et portez un équipement de protection individuelle (ÉPI). Mettez en place des mesures afin de contrôler et prévenir la propagation du matériel contaminé.
Choisissez une zone isolée appropriée pour le déchargement et mettez en place des mesures pour confiner les déchets contaminés.
Assurez-vous de disposer des outils de confinement et de manipulation pour récupérer et isoler la ou les sources.
Faites avancer le camion lentement et décharger les déchets en petites sections. Mesurez chaque section dès qu’elle est déchargée, ainsi que le reste du chargement dans le camion.
Aussitôt qu’une source ou un article contaminé est identifié, évaluez de nouveau le risque radiologique et révisez votre approche afin de répondre aux besoins spécifiques (p. ex. Est-ce du matériel contaminé, une source unique ou plusieurs sources?).
Alors, que s’est-il réellement passé?
Oui, il s’agit d’une situation réelle basée sur mes souvenirs (cela s’est produit il y a 30 ans). Non, je n’ai pas réfléchi aussi clairement que je l’ai fait ici. J’ai toutefois réussi à faire la plupart des bonnes choses.
Il y avait environ 1 500 vieux détecteurs de fumée câblés de type commercial dans des boîtes de carton écrasées situées à environ un à deux mètres de l’arrière du chargement. Contrairement aux détecteurs de fumée modernes contenant une quantité négligeable d’Am 241, ces vieux dispositifs contenaient approximativement 50 µCi (1,85 MBq) d’Am 241 ou de Ra 226 sur des disques plats de quelques pouces de diamètre. Le Ra 226 contribuant à la majeure partie du débit de dose mesuré, l’activité totale en Ra 226 était approximativement de 1 GBq, ce qui correspond à l’activité estimée.
Cela s’est produit au milieu de l’hiver au Manitoba et il faisait un froid glacial. Il a fallu des heures pour récupérer toutes les sources en utilisant un détecteur NaI et pour les mettre dans un boîtier à l’aide d’une pelle. Une fois que j’ai eu terminé, diverses autorités ont ensuite tenté en vain d’identifier la provenance des détecteurs de fumée. Il était évident qu’une compagnie quelconque avait retiré les détecteurs de fumée et avait décidé de les jeter aux ordures, plutôt que de payer pour leur élimination de façon appropriée.
Jeff Sandeman
Jeff se décrit comme un « vieux rouspéteur grognon » qui a pris sa retraite de la division des accélérateurs et des installations de classe II de la CCSN en janvier 2021 après 17 ans au sein de la division. Avant ça, il a passé 20 ans chez ActionCancer Manitoba. Durant ses dernières années à cet endroit, il a été responsable de la radioprotection pour les installations de radiothérapie.
Tout au long de ses deux carrières, il a eu de nombreuses occasions d’explorer une vaste gamme de sujets liés à la radioprotection, y compris les rayons X non ionisants, de diagnostic, la médecine nucléaire, la radiothérapie médicale, la production d’isotopes par cyclotron et même les accélérateurs de recherche à haute énergie. Pour une raison étrange, les deux établissements lui ont aussi permis d’enseigner les fondements de la radioprotection et la conception de protection contre les rayonnements et d’offrir du mentorat (corrompre) les jeunes membres du personnel. Le point culminant de sa vie professionnelle a été en 2020 quand l’ACRP lui a remis le Prix de fondateur commémoratif Richard V. Osborne.
Maintenant que Jeff est à la retraite, il passe la majorité de son temps à essayer de golfer (avec peine), faire de la poussière dans le sous-sol (menuiserie) ou à collectionner des morceaux de papier souillé (c.-à-d. des timbres). Il adore le whisky écossais single malt et en a d’ailleurs plus de bouteilles que ce que son foie peut prendre. Il continue de toucher à la radioprotection et est toujours membre de l’ACRP (habituellement après 18 rappels de renouveler son adhésion puisqu’il perd la mémoire en raison de son âge).
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