Article

Seuil de décision et limite de détection : estimation, interprétation et optimisation. 2^e partie : application aux spectres alpha uranium urinaire

Threshold decision and detection limit: determination, interpretation and optimization. 2nd part: application to the urinary uranium alpha spectra

¹ CEA, Institut National des Sciences et Techniques nucléaires, Centre de Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France
² CEA, Laboratoires d’analyse bio-médicale LABM Centre de Cadarache, 13115 Saint-Paul Lez Durance, France
³ Société Automatisme et Mesures, Parc d’activité de Vausbesnard, 91410 Dourdan, France

Reçu : 7 Janvier 2010
Accepté : 2 Avril 2010

Résumé

Cette seconde partie s’appuie sur les principes de détermination et d’optimisation des seuils de décision (SD) développés dans la première partie. Il s’agit d’une application de ces principes sur des spectres alpha de type uranium urinaire, au sein d’un laboratoire d’analyses de biologie médicale. Nous avons vu que l’un des paramètres principaux dans l’évaluation de SD était la détermination la plus précise possible du bruit de fond. La difficulté essentielle est ici d’estimer sur les spectres échantillons la valeur du bruit de fond dans les régions d’intérêt des trois isotopes ²³⁴U – ²³⁵U et ²³⁸U. Ces difficultés proviennent des très faibles valeurs de comptages ainsi que des traînes générés par les phénomènes d’atténuation en énergie dans les échantillons. L’amélioration des SD et des limites de décision (LD) a pu être obtenue par l’optimisation du marquage des zones d’intérêt ainsi que l’optimisation de l’activité du traceur utilisé pour déterminer le rendement chimique de la technique mise en œuvre. Cette étude s’est concrétisée par la réalisation d’une interface de présentation des résultats d’analyse, couplée à un logiciel de spectrométrie alpha, permettant aux utilisateurs de disposer des informations nécessaires et suffisantes pour juger au mieux et au plus bas niveau possible d’une éventuelle contamination interne.

Abstract

This article presents an application of the principles of determination, use and optimization of the decision threshold (previously described in the companion article) to the alpha spectra of uranium from urine samples in a biological analysis laboratory. We previously showed that one of the main parameters for the evaluation of the decision threshold is the background determination. In the present case, the main difficulty is to estimate background values in the areas of interest for the three isotopes of interest, U-234, U-235 and U-238, on sample spectra. The difficulties arise both from the very low values of counts and from peak degradation induced by energy attenuation in the samples. The improvement of both the detection threshold and detection limit was obtained by a better definition of the region of interest and an optimization of the tracer activity used for the calculation of measurement efficiency. This study resulted in the setting up of an interface for the presentation of results. This interface was associated with alpha spectrometry software in order to deliver the necessary and sufficient information to determine the occurrence of an internal contamination at the lowest possible level.