**Revue française de métrologie


n° 38, Vol. 2015-2, 3-10, DOI : 10.1051/rfm/2015005

Nouvelles chambres d’ionisation primaires du LNE-LNHB pour la détermination du kerma dans l’air dans un faisceau de cobalt-60

New primary ionization chambers at LNE-LNHB for determining the air kerma in a cobalt-60 beam

 

Frank DELAUNAY, Marc DONOIS, Jean GOURIOU, Eric LEROY et Aimé OSTROWSKY

CEA, LIST, Laboratoire national Henri Becquerel (LNE-LNHB), 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France, franck.delaunay@cea.fr

Résumé : La grandeur de référence en radioprotection est le kerma dans l’air. Dans un faisceau de cobalt-60, la référence est obtenue à l’aide d’une chambre d’ionisation à cavité dont le volume est mesuré. La nouvelle référence du LNE-LNHB est basée sur l’utilisation de six chambres différentes, contrairement à la précédente référence qui n’utilisait qu’une seule chambre. Bien que toutes les chambres d’ionisation aient été autant que possible traitées de façon identique (fabrication, mesures de volume, calculs de correction de paroi, corrections sur le courant mesuré) un écart maximum de 0,2 %a été observé entre les débits de kerma dans l’air obtenus avec les six chambres. Le débit de kerma dans l’air dans les conditions de référence est pris égal à la moyenne arithmétique des six débits de kerma dans l’air. Parmi les différents facteurs nécessaires pour calculer le débit de kerma dans l’air, certains sont communs à toutes les chambres d’ionisation à paroi graphite (par exemple, énergie moyenne dépensée par un électron pour produire une paire électron-ion dans l’air sec), tandis que d’autres varient pour chaque chambre (par exemple, volume de collection ionique dans la cavité d’air). Considérant que les incertitudes sur les mesures des chambres d’ionisation individuelles semblent légèrement sous-estimées, l’incertitude sur la moyenne des produits des termes dépendant des six chambres d’ionisation est prise égale à l’écart type sur la distribution de ces produits (0,08 %). Cette nouvelle détermination de débit de kerma dans l’air au cobalt-60 est supérieure de 0,09 % à la référence précédente et l’incertitude diminue de 0,38 % à 0,31 %.

Abstract: For radioprotection, the reference quantity is air kerma. For an cobalt-60 beam, the reference dosimeter is a cavity ionization chamber whose volume is measured. The new LNE-LNHB reference is based on six different chambers instead of one as was done previously. Although every new ionization chamber was treated as much as possible in the same way (manufacturing, measurements of volumes, wall effect calculations, current corrections), a maximum discrepancy of 0.2% was observed between the final measurement results from each chamber. The final value of the air kerma rate in reference conditions was determined as the mean value of the measurement results from all six chambers. Among the different factors whose determination is necessary to calculate the air kerma rate, some are considered independent of or common to all the graphite-walled ionization chambers (for example, mean energy expended by an electron to produce an ion pair in dry air), while others vary for each chamber (for example, air cavity ionic collection volume). Considering that the uncertainties of the individual ionizationchamber measurement results seem slightly underestimated, the uncertainty on the mean of the six chamber-dependent factors products was taken equal to the standard deviation of the sample composed of the six chamber-dependent factors products (0.08%). Compared to the previous standard, the air kerma rate of the 60Co photon beam would then increase by 0.09% and the air kerma rate uncertainty would drop from 0.38% to 0.31%. This article describes the procedure used to establish the primary standard in terms of absorbed dose to tissue of LNE-LNHB.

Mots clés : métrologie des rayonnements ionisants, kerma dans l’air, cobalt-60

Key words: ionizing radiation metrology, air kerma, cobalt-60


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