Nos métiers

Métrologie de la dose

Les méthodes utilisées pour l’établissement des références nationales doivent être adaptées à la nature du rayonnement considéré et à son intensité. Elles reposent sur des techniques de mesure telles que la calorimétrie, l’ionométrie et la dosimétrie chimique. Ces méthodes permettent de caractériser en termes dosimétriques (dose absorbée, kerma) les faisceaux de référence du laboratoire. Le LNHB dispose ainsi de sources de rayonnement bêta, de photons gamma (60Co, 137Cs, 241Am) et d’un accélérateur de type médical (photons X de freinage et électrons de haute énergie). Les références primaires établies de la sorte sont rendues disponibles aux utilisateurs en faisant appel à des techniques dosimétriques de transfert adaptées : chambres d’ionisation, dosimétrie par résonance paramagnétique électronique (RPE) dans l’alanine, thermoluminescence, etc.

 

Métrologie de la radioactivité

La variété des rayonnements émis et les formes physiques des sources obligent à adapter à chaque cas les procédés de mesure pour établir les références nationales : méthode à géométrie définie, dans laquelle le détecteur est exposé à une fraction limitée et connue du rayonnement, méthodes à géométrie 4 π où le détecteur est exposé à la totalité du rayonnement, méthode des coïncidences, applicable aux radionucléides émettant simultanément au moins deux types de rayonnements (β-γ, α-γ…)…
Ces méthodes font appel à différents types de détecteurs (compteurs proportionnels, semi-conducteurs, scintillateurs…) et couvrent des gammes étendues d’activité suivant les types d’émetteurs (α, β, γ, X).

Qu’est-ce que le LNE-LNHB ?

Le Laboratoire National Henri Becquerel (LNHB), implanté sur le site du CEA Paris-Saclay, est une unité du CEA LIST.
Il est l’un des laboratoires nationaux de métrologie fédérés par le Laboratoire National de métrologie et d’Essais (LNE) depuis 2005, date à laquelle l’État a confié à cet organisme le pilotage de la métrologie française. À ce titre, le LNE a délégué au LNHB le rôle de laboratoire national de métrologie dans le domaine des rayonnements ionisants, rôle qu’il détenait déjà depuis la création du Bureau National de Métrologie en 1970.
Ce rôle consiste essentiellement à mettre en œuvre dans ce domaine les unités du Système International d’unités (SI). La cohérence métrologique est fondée sur la double dimension nationale et internationale de la chaîne d’étalonnage, qui constitue la structure fondamentale de la métrologie. Il s’agit d’une part, d’assurer la cohérence entre les étalons nationaux de référence des différents pays signataires du Mutual Recognition Agreement (CIPM MRA), leur conférant ainsi leur caractère de références primaires. D’autre part, par le biais d’étalons de transfert ou d’étalonnage, ces références nationales sont utilisées pour raccorder dans chaque pays les instruments de mesure des utilisateurs. Elle permet ainsi l’accès des utilisateurs aux références métrologiques pour les rayonnements ionisants, dans le cadre d’une traçabilité rigoureusement établie.
Les activités qui en découlent sont : la R&D pour développer de nouveaux étalons et dispositifs de détection des rayonnements, le maintien au meilleur niveau des références existantes et leur comparaison au plan international, la contribution à la qualité et à la cohérence des mesures au niveau national, l’enseignement et le transfert aux utilisateurs.
Le périmètre du LNHB inclut les mesures de radioactivité (activité exprimée en becquerel et ses dérivés), de débit d’émission de sources neutroniques (n.s-1) et la dosimétrie des photons et particules chargées (la dose absorbée, le kerma dans l’air et les équivalents de dose respectivement exprimés en gray et en sievert).
Le Laboratoire de Métrologie de l’Activité (LMA) est en charge de la métrologie primaire pour la mesure d’activité et du transfert des références vers les laboratoires d’étalonnage accrédités et les utilisateurs des domaines d’application tels que : la médecine nucléaire, l’industrie nucléaire, la surveillance de l’environnement. Pour répondre à ces problématiques, le plateau technique du LMA inclut les moyens de préparation de sources et de mesures autant primaires que secondaires adaptés à la diversité des formes physiques des radionucléides, de leur période et de leur schéma de désintégration.
La Cellule de Données Fondamentales (CDF) est chargée de l’évaluation et de la publication des données nucléaires et atomiques associées à la désintégration des radionucléides (périodes, énergies et intensités d’émission des différents rayonnements émis, schémas de désintégration…).
Le Laboratoire de Métrologie de la Dose (LMD) est en charge de la métrologie primaire pour la dose et du transfert des références vers les laboratoires d’étalonnage accrédités et les utilisateurs des domaines d’application tels que la radiothérapie, le radiodiagnostic, la radioprotection et l’irradiation industrielle. Le plateau technique du LMD comprend les sources de rayonnement adaptées à ces différentes problématiques, ainsi que des appareillages et des techniques dosimétriques adaptées aux transferts des références dans ces domaines. Les activités dédiées au domaine de la radiothérapie sont situées sur la plateforme DOSEO.
Le LNHB dispose en outre de moyens de calcul (clusters) essentiellement destinés à la mise en œuvre des codes de Monte-Carlo d’interactions rayonnement-matière pour la détermination de facteurs de correction et la conception de dispositifs de détection.

Historique

En 1969, le Laboratoire de métrologie des rayonnements ionisants – LMRI, du Commissariat à l’Énergie Atomique – CEA est désigné comme Laboratoire national dans le domaine des rayonnements ionisants. C’est sous l’impulsion du Bureau National de Métrologie – BNM que fut prise cette décision. Le LMRI est alors l’héritier du Laboratoire de mesure des radioéléments – LMR ; né en 1949 (sous le nom SMR – Section de Mesure des Radioéléments) dans l’environnement du premier réacteur expérimental français, Zoé, au fort de Châtillon. Les missions attribuées au LMRI entraînent une progression importante de ses activités rendant nécessaire en 1990 sa séparation en deux entités :
– le Laboratoire Primaire des Rayonnements Ionisants – LPRI dans le domaine des étalons primaires,
– le Laboratoire de Mesure des Rayonnements Ionisants – LMRI dans celui de la production des étalons secondaires et des services.
En 1999, les activités de production d’étalons de radioactivité sont confiées à la Société CERCA. Les deux laboratoires sont regroupés au sein d’une nouvelle entité : Le Laboratoire National Henri Becquerel – LNHB, désormais le laboratoire national de métrologie dans le domaine des rayonnements ionisants, est né.
Depuis le 25 janvier 2005, le Laboratoire national de métrologie et d’essais – LNE, remplace le BNM dans la charge de coordination et pilotage de la métrologie française.
Le LNHB, qui dépend du CEA, est l’un des quatre laboratoires nationaux fédérés par le LNE. Il est chargé de la réalisation des références dans le domaine des rayonnements ionisants.