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4.1.3 - Protection par les écrans

On peut se protéger grâce à des écrans ; cependant il faut distinguer 2 cas totalement différents :

- on peut arrêter les rayonnements formés de particules (a et b),

- on ne peut qu'atténuer les effets des ondes électromagnétiques (X et g).

Le rayonnement , formé de noyaux d'hélium, est donc constitué de particules "lourdes". Ces particules seront donc très facilement arrêtées : quelques centimètres d'air ou une simple feuille de papier les absorbent totalement, de même que la première couche de l'épiderme.

Constitué de particules plus légères (des électrons), le rayonnement est un plus pénétrant. Cependant, on peut l'arrêter de la même façon :

quelques centimètres dans l'air ou par des écrans de faible épaisseur tels que plexiglas et aluminium.

Rayonnement g (et X)

On peut atténuer le rayonnement W ou g par des écrans. La diminution du débit de dose après passage de l'écran est fonction de beaucoup de facteurs :

- nature de l'écran (on utilise des matériaux à numéro atomique élevé, le plomb principalement );

- épaisseur de l'écran ;

- énergie du rayonnement ;

Pour simplifier le problème, on a défini pour un matériau donné des épaisseurs dites de moitié, qui ont la propriété de diviser, après passage de l'écran, le débit de dose par 2.

Il faudra se souvenir que cette règle n'est qu'approchée.

On peut utiliser, évidemment, plusieurs écrans d'épaisseur moitié.

1 écran permet de diviser le débit de dose par 2.

2 écrans permettent de diviser le débit de dose par 4.

3 écrans permettent de diviser le débit de dose par 8.

Exemple d'épaisseurs moitiés :

Plomb : 1,5 cm Terre : 20 cm

Acier : 4 cm Eau : 26 cm

Béton : 12 cm Bois : 58 cm

Il existe également des écrans d'épaisseur dixième qui ont la propriété de diviser, après passage de l'écran, le débit de dose par 10.

Epaisseurs dixièmes, en centièmes, pour le spectre des photons

émis par des sources radioactives d’usage courant

	Sodium 24	Cobalt 60	Iode 131	Casium 137	Tridium 192	Or 198	Radium 226	Antimoine 124
Béton...	26,9	20,8	14,4	16,1	14,4	14	23,4	23,2
Acier....	-	6,8	-	5,3	4,3	-	7,3	-
Plomb..	5,7	4,0	2,4	2,2	2,0	2,5	4,7	4,4

Conjugaison des deux moyens de protections : distance-écran

Une source non protégée délivre à 1 m un débit de dose de 100 mrad/h. Un observateur se place à 10 m de la source derrière un écran en plomb équivalent à une épaisseur moitié.

Quel est le débit de dose au niveau de l'observateur ?

Protection par la distance (avant écran). Le débit de dose est de :

D° ₌ ^{100 mrad/h} ₌ 1 mrad/h

Protection due à l'écran :

D° ₌ ^{1 mrad/h} ₌ 0,5 mrad/h

Une question souvent posée consiste à se demander si le résultat obtenu est modifié en déplaçant l’écran entre la source et l’observateur ?

Débit de dose avant écran : D₁ = 100 mrad/h/25 = 4 mrad/h

Débit de dose après passage de l’écran : D₂ =4 mrad/h / 2 = 2 mrad/h

Débit de dose au niveau de l’observateur :

2 mrad/h x ( 5)² = D x (10)²

D = 50 /100 = 0,5 mrad/h

On constate que le résultat est le même que celui trouvé précédemment.

En théorie, on peut placer l’écran entre la source et l’observateur comme on l’entend : la distance entre source et observateur étant constante.

En pratique, l’irradiation par les photons peut être due non seulement au rayonnement « direct », mais aussi au rayonnement diffusé.

On a donc tout intérêt à placer l’écran le plus près possible de la source de manière à l’envelopper.

Il ne faut pas oublier que tous ces calculs ne sont qu’approchés et ne permettent - ce qui est déjà important - qu’une évaluation du débit de dose, donc du danger.

Des mesures devront toujours être effectuées pour contrôler les prévisions.