Services d'étalonnage des étalons de rayonnements ionisants

Installations

Le CNRC mène des activités de métrologie liées aux rayonnements ionisants dans les domaines d'application suivants :

• radiothérapie et imagerie,
• la radioprotection du personnel et de l'environnement,
• traitement par rayonnement ( p. ex. , stérilisation par rayonnement)
• Quantification des radionucléides
• la sûreté et la sécurité.

De plus, les scientifiques du CNRC sont responsables de l'entretien, du développement et de la diffusion du système de simulation du transport des rayonnements EGSnrc reconnu mondialement comme le système le plus précis disponible pour la simulation des photons et des électrons.

Les installations de rayonnement ionisant du CNRC sont utilisées pour trois principaux domaines d'activité :

• Mise à jour et élaboration d'étalons primaires pour les quantités de:
  • kerma dans l'air et dose absorbée
  • dose absorbée à la peau par les rayons bêta
  • taux d'émission de sources de neutrons
  • radioactivité.
• Prestation de services d'étalonnage à des clients au Canada et dans le monde entier.
• Projets de recherche et développement liés à la mesure des rayonnements ionisants. Cela comprend le développement et/ou la caractérisation de divers types de détecteurs, le développement de protocoles de mesure ( p. ex. pour les physiciens médicaux cliniques) et des projets de recherche en collaboration avec des institutions académiques canadiennes et des laboratoires d'étalonnage dans d'autres pays.

Pour mener à bien ses activités essentielles, le CNRC est équipé d'une série d'installations de rayonnement de haute qualité. Celles-ci comprennent des générateurs de rayons X de faible et moyenne énergie, d'un irradiateur à rayons gamma de niveau thérapeutique au ⁶⁰ Co , de 2 irradiateurs à rayons gamma de niveau industriel/radioprotection munis de sources de ¹³⁷ Cs et de ⁶⁰ Co de diverses intensités, d'un projecteur de source de curiethérapie clinique muni d'une source ¹⁹² Ir à haut débit de dose (HDD), d'une grande variété de sources radioactives de faible activité, de sources de neutrons d'américium-béryllium (Am-Be) étalonnées, d'un générateur de neutrons, d'un irradiateur à rayons bêta, de 2 accélérateurs linéaires cliniques Elekta, d'un accélérateur linéaire d'électron de 35  MeV , et d'un système étalonné pour fournir des étalonnages de charge d'électromètre de classe thérapeutique.

Les générateurs de rayons X fournissent des faisceaux stables à des potentiels constants entre 10 et 300  kV . Des débits d'exposition d'environ 1  mR/min à 15  R/min peuvent être choisis, couvrant ainsi les débits pertinents à la radioprotection et la radiothérapie. Ces installations permettent l'étalonnage de chambres d'ionisation de catégorie thérapeutique ou de dispositifs de radioprotection (compteurs, dosimètres personnels et détecteurs de rayonnement). Les clients peuvent également faire appel à un service d'irradiation sur mesure pour une grande variété d'échantillons.

Les faisceaux de ⁶⁰ Co sont étalonnés en fonction de l'exposition, du kerma dans l'air et de la dose absorbée. Les débits de kerma dans l'air standards varient entre 80  µGy/min et 1,1  Gy/min (débits d'exposition entre 10  mR/min et 125  R/min ), et les débits de dose absorbée standards varient de 0,5 à 1  Gy/min . Ces installations permettent l'étalonnage de chambres d'ionisation de catégorie thérapeutique ou de dispositifs de radioprotection (compteurs, dosimètres personnels et détecteurs de rayonnement). Les clients peuvent également faire appel à un service d'irradiation sur mesure pour une grande variété d'échantillons.

Un projecteur de source Elekta microSelectron permet de manœuvrer une source ¹⁹² Ir à haut débit de dose (HDD) fournissant un débit de kerma dans l'air typiquement compris entre 1 et 50  mGy*m²/h , selon l'état de décroissance radioactive des sources en cours d'année. Cet équipement permet l'étalonnage de chambres d'ionisation à puits de catégorie thérapeutique.

La normalisation des sources de curiethérapie à faible débit de dose ( LDR ) est réalisée à l'aide d'une chambre à air libre grand angle Hopewell, exploitée en tandem avec l'installation HDR . Les étalonnages pour les 2 types de sources sont conformes aux protocoles internationaux de dosimétrie pour la curiethérapie.

L'installation de métrologie des radionucléides comprend les laboratoires de radiochimie et du relevé de la décroissance radioactive. La métrologie des radionucléides met en œuvre des méthodes d'étalonnage primaires (compteur par coincidence 4 phi bêta-gamma et compteur à scintillation liquide) ainsi qu'une série d'appareils de mesure secondaires ( e.g. étalonneur de radionucléide, détecteurs à semi-conducteurs et spectromètres, alpha, bêta et gamma). Les laboratoires de radiochimie et de comptage des désintégrations permettent, de concert, la production de matériaux de référence certifiés radioactifs, l'exécution de services d'essais indépendants pour les laboratoires de contamination radioactive, des exercices d'étalonnage de détecteurs ( p. ex. , étalonnage des étalons de radionucléides dans les installations de production d'isotopes et les services de médecine nucléaire) et la certification des services de radionucléides.

Le laboratoire de neutrons du CNRC est une installation unique, imitant un scénario de champ libre et idéale pour la mesure de champs neutroniques de faible intensité générés par des sources scellées de neutrons. Une vaste salle de 16 m x 16 m x 10 m munie d'un faux plancher permet de minimiser la diffusion due aux parois durant l'étalonnage ou l'irradiation. Des sources d' Am-Be avec des activités typiques de 25  GBq sont disponibles pour l'étalonnage de compteurs de neutrons ainsi que pour le service d'essais indépendants de dosimétrie à des fins d'assurance de la qualité.

Le CNRC maintient également un système de bain de manganèse, un standard primaire pour mesurer le taux d'émission de neutrons absolu des sources de neutrons scellées. Le taux d'émission des sources Am-Be et Californium-252 peut être mesuré.

2 irradiateurs bêta peuvent être équipés de sources Pm -147, Kr -85 et Sr / Y -90 qui présentent des énergies moyennes de 70 à 670  keV à leurs positions d'étalonnage (entre 11 et 50  cm de la source) et qui engendrent un débit de dose cutanée absorbée se situant entre 1 et 1000  mGy/h (à une profondeur de 70  µm dans les tissus). Ces débits sont déterminés avec notre système d'étalonnage primaire, basée sur des mesures effectuées avec une chambre d'extrapolation. Les irradiateurs sont utilisés pour les essais indépendants d'assurance de la qualité de systèmes de dosimétrie personnelle ainsi que pour l'étalonnage de compteurs bêta.

Les accélérateurs linéaires cliniques Elekta sont des appareils courants de radiothérapie avec des faisceaux de photons entre 6 et 25  MeV et 5 faisceaux d'électrons avec des énergies comprises entre 4 et 22  MeV . Les accélérateurs procurent des débits de dose cliniques d'environ 5  Gy/min ute. L'un des accélérateurs est optimisé pour les champs d'irradiation de référence, tandis que le second est équipé d'un système d'imagerie portale électronique ( EPID ) et d'une capacité de tomographie à faisceau conique (CBCT).

L'accélérateur linéaire Vickers du CNRC est une machine de 5 à 35 MeV capable de fournir une gamme de largeurs d'impulsions de faisceau et de courants d'impulsion pour répondre à diverses applications. Un ensemble de cibles interchangeables, d'aplanisseurs de profil, de systèmes de collimation, de systèmes de diffusion, de moniteurs d'intensité de faisceau, et de systèmes d'orientation de faisceau permet de simuler une grande variété de faisceaux d'accélérateurs cliniques. L'accélérateur peut également fonctionner avec des courants moyens inférieurs à un seul électron par impulsion permettant les études de comptage de particules.

La majorité des services énumérés ci-dessous impliquent que le personnel du CNRC utilise les installations spécialisées du CNRC pour effectuer des étalonnages, des irradiations personnalisées et des services d'essais indépendants. Cependant, dans les limites des restrictions opérationnelles, il est possible pour les clients d'engager des laboratoires individuels pour effectuer des enquêtes, des irradiations personnalisées, des projets de recherche, etc. En outre, il est possible d'avoir accès à des experts du CNRC pour les aider dans le cadre de ces activités.

Services

Installations et frais de manutention

Détermination de l'intensité des sources

Étalonnage des instruments

Irradiations dans des champs connus

Essais indépendants aux fins d'assurance de la qualité

Des installations sont disponibles au CNRC pour des essais d'assurance de la qualité de systèmes de dosimétrie personnelle. Le service fourni par le Conseil consiste à irradier un lot de dosimètres du client jusqu'à une exposition ou un kerma dans l'air donné, tel que prescrit par le protocole en vigueur de la Commission canadienne de sûreté nucléaire ou aux exigences de Santé Canada. Les dosimètres irradiés sont retournés au service de dosimétrie du client qui les traite et communique au CNRC ses résultats pour l'exposition ou le kerma dans l'air. Le CNRC compare ceux-ci aux véritables valeurs connues du CNRC. Le CNRC rédige un sommaire de la comparaison et une lettre de présentation, qu'il transmet simultanément à l'autorité compétente et au service de dosimétrie du client.

Utilisation des installations de rayonnements ionisants

Les activités des visiteurs seront principalement indépendantes, supervisées par le membre du personnel concerné du CNRC. La planification, y compris la date, l'heure et la durée de toute expérience, sera déterminée en tenant compte des autres besoins de l'utilisateur. Les installations décrites ci-dessus ne peuvent pas toutes être exploitées indépendamment du personnel du CNRC, en raison de leur complexité ou des exigences réglementaires.