Optimisation de la mesure urinaire des émetteurs bêta par scintillation liquide à résolution temporelle

Optimization of the measurement of urinary beta transmitters by scintillation liquid with delay before burst

IRSN, PRP-HOM, Service de Dosimétrie Interne, BP 17, 92262 Fontenay-aux-Roses Cedex, France.

^a gregory.finance@irsn.fr

Reçu : 24 Juillet 2012
Accepté : 18 Octobre 2013

Résumé

La scintillation liquide est une méthode d’analyse de choix du suivi radio toxicologique des travailleurs susceptibles d’être exposés à des sources émettrices β purs. Les éléments étant présents à l’état de traces dans les urines, il est nécessaire d’optimiser la technique de mesure afin d’obtenir la meilleure sensibilité. Ces dernières années ont vu apparaître des nouvelles générations de liquides scintillants, moins polluants et moins toxiques, destinés à remplacer les liquides scintillants traditionnels. Ces scintillants dits de « nouvelle génération » possèdent cependant un inconvénient technique à leur utilisation : une dissipation plus longue de l’énergie émise par le photon de fluorescence résultant de l’interaction entre le milieu scintillant et le rayonnement. Ce phénomène a un impact direct sur la qualité de la détection et amène à rechercher une valeur du Delay Before Burst optimale qui permette de distinguer les signaux du rayonnement de la source à mesurer, de ceux venant du milieu environnant. Cette étude vise à montrer l’importance du choix de la valeur du paramètre Delay Before Burst dans l’optimisation des limites de détection pour les mesures en scintillation liquide. L’influence de ce paramètre a été étudiée sur les différents radionucléides mesurés au Laboratoire d’Analyses Médicales Radiotoxicologiques (LAMR) de l’Institut de Radioprotection et de Sureté Nucléaire (IRSN); le ³H, le ¹⁴C et le ⁸⁹Sr. Notre étude compare les rayonnements β mesurés avec un liquide scintillant traditionnel : le Pico-Fluor 40 et un liquide scintillant de nouvelle génération : l’Ultima Gold LTT.

Abstract

In a follow-up of radiotoxicological staff working with β-emitting sources through bioassays, liquid scintillation is the best method to achieve this type of analysis. As the elements are present in trace amounts in urine, it is important to optimize the methods to achieve the best sensitivity. In recent years, less polluting and less toxic scintillating liquids have become available and should eventually replace the current ones. Besides these new features, they take longer to dissipate the energy emitted by the fluorescence photon resulting from the interaction between the β-particle and the scintillators. This has a direct impact on the quality of the detection and requires setting optimal detection parameters; in particular, the Delay Before Burst must be carefully tuned. This study aims at showing the importance of tuning the Delay Before Burst parameter to optimize the detection limits in liquid scintillation. It covers the whole range of energies of β radiation measured (³H, ¹⁴C and ⁸⁹Sr) and two types of scintillating liquid used in the laboratory: one current type, the Pico-Fluor 40, and a new one, the Ultima Gold LTT.