Transcript Dans l`exemple, à 2m, F g = 170

2 e présentation Mr Charlet
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Norme NF 15-160
Jean-Paul CHARLET Leader Qualité OTR France
Personne Compétente en Radioprotection V&S
NF C 15-160 mars 2011
Installations pour la production et l'utilisation de
rayonnement X
Exemple de calcul de radioprotection pour un scanner
Optima 660
Jean-Paul CHARLET Leader Qualité OTR France
Personne Compétente en Radioprotection V&S
La méthode
 Posséder tous les éléments nécessaires au calcul analytique.
 Fixer, à partir de la réglementation en vigueur, le débit d’équivalent
de dose maximal.
 Déterminer les facteurs d’atténuation nécessaires pour réduire le
débit d’équivalent de dose dû aux rayonnement incidents diffusés et
de fuite. Il n’y a pas de calcul de facteur d’atténuation pour le
rayonnement primaire dans le cas du scanner.
 Déduire des facteurs d’atténuation l’épaisseur théorique de protection
(équivalent plomb) pour toutes les parois ( à minima 6).
 Documenter les résultats dans la note de calcul
3 Jean-Paul CHARLET
3
Les outils
Le calcul n’est possible qu’en disposant de certains éléments :
1) La norme
2) Les caractéristiques de l’équipement pour le calcul (fabricant)
3) Le plan de positionnement et la destination des locaux
adjacents
4) La nature des parois composants le local (DOE)
4 Jean-Paul CHARLET
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La norme
Détermination de H (débit d’équivalent de dose en un point donné
d’un lieu sans écran protecteur)
Code du travail ou arrêté zonage
Base 2000h/an et 50sem/an
microSv pdt
zonage
mSv/sem
1h
ZNR
0,5
0,02
ZR bleue
7,5
0,3
ZR Verte
25
1
Base 50sem/an
CdT
mSv
mSv/sem
Public
B
A
1
6
20
0,02
0,12
0,4
Détermination de W (charge de travail en mA.min/semaine)
Par défaut, la norme préconise 30 000 mA.min/semaine
Il est préférable de calculer cette activité si le matériel est
existant (achat d’un deuxième équipement ou remplacement)
5 Jean-Paul CHARLET
5
Calcul de l’activité W
Il est facile sur un équipement existant de déterminer la semaine
de référence ou la production d’X sera la plus élevée. Il suffit de
dresser un tableau avec les types d’examens pratiqués, les
constantes, les modes d’acquisition et d’en déduire l’activité
réaliste d’une semaine de 40h par exemple.
Type
d'examen
Abo pel
Thorax
TAP
Lombaire
crane
sinus
kV
120
120
120
120
100
100
EXEMPLE : SEMAINE DE REFERENCE 40H CT
nombre
nombre
mA
helices
temps
examen/jour examen/semaine
300
2
10
7
35
300
2
6
6
30
300
2
18
7
35
300
1
12
2
10
300
2
20
7
35
250
1
10
6
30
Total :
35
175
mAs
210000
108000
378000
36000
420000
75000
20450 mA.min/sem
W
Il est intéressant de constater que ce tableau donne aussi une
information sur la haute tension maximale utilisée (HT max utilisée).
6 Jean-Paul CHARLET
6
Données constructeur
Hauteur à l’isocentre : 1016 mm
Foyer à l’isocentre b : 541 mm
Collimation : 40 mm k = 0,00032
Attention : la relation
entre le nombre de
détecteur et le nombre de
barrettes
n’est
pas
valable pour tous les
scanners.
Il
est
préférable d’utiliser la
formule de calcul utilisant
la largeur de faisceau :
0,002× (l(cm)/25 cm)
HT nominale : 140 kV
Filtration équivalente: 7 mm alu
b
isocentre
7 Jean-Paul CHARLET
7
Données site
Hauteur Sous Plafond
Nature et épaisseur de la dalle
d
d
Vue de dessus
Vue en coupe
8 Jean-Paul CHARLET
8
Le choix
A quel type de rayonnement les parois sont exposées ?
Rayonnement primaire : rayonnement ionisant émis directement par la
cible.
de
Rayonnement diffusé : rayonnement ionisant émis lors de l’interaction de
rayonnement ionisant avec la matière.
Rayonnement de fuite : rayonnement ionisant ayant traversé la barrière
protection radiologique de la source de rayonnement
Si la paroi est exposée au rayonnement primaire, le calcul se
portera sur le facteur Fp.
Si la paroi est exposée au diffusé et au rayonnement de fuite, c’est
Fs et Fg qu’il sera nécessaire de calculer.
9 Jean-Paul CHARLET
9
Calcul de FS
Il reste deux inconnues à trouver pour
effectuer le calcul de Fs :
R W  k  T
FS 
H max  b 2  d 2
Le rendement R
Le facteur d’occupation T
Type de local
Piéces
adjacentes
autres
Couloir
Toilettes
Deshabilloirs
Escaliers
Parking
Salle
d'attente
Facteur d'occupation T
1
0,2
0,2
0,05
0,05
0,05
0,05
Une note de l’ASN précise que T sera systématiquement pris égal
à1
10 Jean-Paul CHARLET
10
Détermination du
rendement
Sauf s’il est fourni par le constructeur, le
rendement se détermine à partir d’une des
courbes de la figure 2.
Le rendement dépend de la haute tension
maximale utilisée et de la filtration.
Dans l’exemple qui nous intéresse, la filtration
est de 7 mm d’aluminium (cas des scanners)
et la HT max utilisée est de 120 kV.
Le rendement R trouvé est de 4,8.
6
5
4
3
2
A une distance de 2m, Fs = 1342
FS 
4,8  20450 0,000321
 1342
0,02  0,5412  2 2
120
11 Jean-Paul CHARLET
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Calcul de Fg
Cg . W . f . T
Fg 
H max . c2. Q
0,6
140kV
c = d dans le cas du scanner
Cg = 1 par défaut. Le constructeur peut
fournir une valeur < à 1.
Q = 900 par défaut pour le scanner. Le
constructeur peut fournir une valeur
différente < ou >.
f (facteur de correction) est déterminé
sur un ensemble de courbe. En
extrapolant une courbe à 140 kV et en y
reportant la HT max utilisée , l’intersection
induit un facteur de correction de 0,6.
Dans l’exemple, à 2m, Fg = 170
Fg 
1 .20450. 0,6.1
 170
0,02.2².900
12 Jean-Paul CHARLET
12
Détermination de la
protection (diffusé)
150kV
120kV
100kV
200
0
60kV
70kV
80kV
90kV
L’épaisseur de plomb pour le
rayonnement diffusé est obtenue à
partir des courbes de la fig. 4.
Fs = 1342
La lecture sur la courbe à 120kV (HT
max utilisée ) donne 1,9 mm d’épaisseur
de plomb. La précision au centième
de mm n’est pas nécessaire. La
lecture du facteur d’atténuation sur
l’échelle logarithmique se fait de façon
approchée. Elle est source d’erreur
dans la plupart des calculs.
L’épaisseur de plomb minimale
obtenue avec un Fs de 1342 est de 1,9
mm (es).
13 Jean-Paul CHARLET
13
Détermination de la
protection (fuite)
L’épaisseur de plomb pour le rayonnement de
fuite est obtenue à partir des courbes de la fig. 8.
Fg = 170
La lecture sur la courbe à 150kV, courbe
immédiatement supérieure à 120kV (HT max utilisée
) donne 2 mm d’épaisseur de plomb. La
précision au centième de mm n’est pas
nécessaire.
200
La valeur d’épaisseur de plomb minimale
obtenue avec un Fg de 170 est de 2 mm (eg).
1
3
5
14 Jean-Paul CHARLET
14
Détermination de
la protection
Les épaisseurs de protection sont calculées
uniquement si F > à 1
Si les épaisseurs des écrans de
protection déduites des facteurs Fs et Fg
diffèrent par moins d’une épaisseur de décitransmission, une épaisseur de demitransmission doit être ajoutée à la plus forte
des deux valeurs pour obtenir l'épaisseur de
l'écran de protection secondaire.
Si les épaisseurs des écrans de
protection déduites des facteurs Fs et Fg
diffèrent par au moins une épaisseur de décitransmission, la plus élevée des deux
épaisseurs suffit.
Epaisseur de demi-transmission et de
déci-transmission pour le plomb
Haute
1/2 Plomb 1/10 Plomb
tension (kV)
(mm)
(mm)
50
0,06
0,17
70
0,17
0,52
85
0,22
0,73
100
0,27
0,88
125
0,28
0,93
150
0,3
0,99
Si | es – eg | < CDA 1/10 Pb, on
ajoute une CDA1/2 à max (es , eg)
| 1,9 – 2 | = 0,1 . 0,1 < à 0,99
max (es , eg) = 2
 e = 2 + 0,3 = 2,3 mm
Si | es – eg | > CDA 1/10 Pb, on
garde la valeur max (es , eg). Ce
n’est pas le cas de l’exemple
15 Jean-Paul CHARLET
15
Détermination de
la protection en hauteur
A 2,5 m de hauteur et 2,5m de l’isocentre,
on croise la courbe iso 1,3 μGy/scan. Avec
W= 20450 mA.min/sem, 1 227 000
mAs/semaine, on obtient 16 mGy/semaine.
Cette valeur dépasse le Hmax (0,02
mSv/semaine pour le public). Il est
nécessaire de calculer la protection à cette
hauteur.
Sans la courbe ISO, il est possible de
calculer en utilisant Pythagore.
Quelque soit la méthode, il faut plomber
toute hauteur.
Le choix se portera sur une fourchette
située entre 2,5 et 2,7m.
2,5 m
2,5 m
16 Jean-Paul CHARLET
16
17 Jean-Paul CHARLET
17
Merci pour
votre
attention
18 Jean-Paul CHARLET
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