Jean-Paul CHARLET Leader Qualité OTR FrancePersonne Compétente en Radioprotection V&S

2 e présentation Mr Charlet

• Norme NF 15-160

Jean-Paul CHARLET Leader Qualité OTR FrancePersonne Compétente en Radioprotection V&S

NF C 15-160 mars 2011NF C 15-160 mars 2011Installations pour la production et l'utilisation de Installations pour la production et l'utilisation de

rayonnement Xrayonnement X Exemple de calcul de radioprotection pour un Exemple de calcul de radioprotection pour un

scannerscanner

Optima 660

3 3Jean-Paul CHARLET

La méthodeLa 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

4 4Jean-Paul CHARLET

Les outilsLes outils

Le calcul n’est possible qu’en disposant de certains éléments :

1) La norme2) Les caractéristiques de l’équipement pour le calcul

(fabricant)3) Le plan de positionnement et la destination des locaux

adjacents4) La nature des parois composants le local (DOE)

5 5Jean-Paul CHARLET

La normeLa normeDétermination de H (débit d’équivalent de dose en un point donné d’un lieu sans écran protecteur)

Code du travail ou arrêté zonage

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)

Base 2000h/an et 50sem/an Base 50sem/an

zonagemicroSv pdt 1h

mSv/sem CdT mSv mSv/sem

ZNR 0,5 0,02 Public 1 0,02ZR bleue 7,5 0,3 B 6 0,12ZR Verte 25 1 A 20 0,4

6 6Jean-Paul CHARLET

Calcul de l’activité Calcul de l’activité WWIl 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.

EXEMPLE : SEMAINE DE REFERENCE 40H CT

Type d'examen

kV mA helices tempsnombre

examen/jour

nombre examen/semaine

mAs

Abo pel 120 300 2 10 7 35 210000Thorax 120 300 2 6 6 30 108000

TAP 120 300 2 18 7 35 378000Lombaire 120 300 1 12 2 10 36000

crane 100 300 2 20 7 35 420000sinus 100 250 1 10 6 30 75000

Total : 35 175 20450mA.min/

sem

Il est intéressant de constater que ce tableau donne aussi une information sur la haute tension maximale utilisée (HT max utilisée).

W

7 7Jean-Paul CHARLET

Données constructeurDonnées constructeurHauteur à l’isocentre : 1016 mmFoyer à l’isocentre b : 541 mmCollimation : 40 mm k = 0,00032

HT nominale : 140 kV

Filtration équivalente: 7 mm alu

bisocentre

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)

8 8Jean-Paul CHARLET

Données siteDonnées site

d

Vue de dessus Vue en coupe

Hauteur Sous PlafondNature et épaisseur de la dalle

d

9 9Jean-Paul CHARLET

Le choix Le choix A quel type de rayonnement les parois sont exposées ?

Rayonnement primaire : rayonnement ionisant émis directement par la cible.

Rayonnement diffusé : rayonnement ionisant émis lors de l’interaction de rayonnement ionisant avec la matière.

Rayonnement de fuite : rayonnement ionisant ayant traversé la barrière de 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.

10 10Jean-Paul CHARLET

Calcul de Calcul de FFSS

Il reste deux inconnues à trouver pour effectuer le calcul de Fs :

Le rendement R

Le facteur d’occupation T

Type de localPiéces

adjacentes autres

Couloir ToilettesDeshabilloir

sEscaliers 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 à 1

22max dbH

TkWF R

S

11 11Jean-Paul CHARLET

Détermination du Détermination du rendementrendement

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.

A une distance de 2m, Fs = 1342120

2

3

456

13422541,002,0

100032,0204508,422

SF

12 12Jean-Paul CHARLET

Calcul de Calcul de FFggc = 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

. Q . cH

T . W . f .CF g

g 2max

140kV

0,6

170900 2². . 0,02

1 . 0,6 . 20450 . 1gF

13 13Jean-Paul CHARLET

Détermination de la Détermination de la protection (diffusé)protection (diffusé)

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).

60kV

80kV

100kV

120kV

150kV

90kV70k

V

2000

14 14Jean-Paul CHARLET

Détermination de la Détermination de la protection (fuite)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.

La valeur d’épaisseur de plomb minimale obtenue avec un Fg de 170 est de 2 mm (eg).

200

1 3 5

15 15Jean-Paul CHARLET

Détermination deDétermination de la protection 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 déci-transmission, une épaisseur de demi-transmission 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 déci-transmission, la plus élevée des deux épaisseurs suffit.

Epaisseur de demi-transmission et de déci-transmission pour le plomb

Haute tension

(kV)

1/2 Plomb (mm)

1/10 Plomb (mm)

50 0,06 0,1770 0,17 0,5285 0,22 0,73

100 0,27 0,88125 0,28 0,93150 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) = 2e = 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

16 16Jean-Paul CHARLET

Détermination deDétermination de la protection en la protection en

hauteurhauteurA 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

17 17Jean-Paul CHARLET

18 18Jean-Paul CHARLET

Merci pour votre attention