Etude et developpement d'une metrologie des particules alpha utilisant la technologie des photodiodes. Application a la mesure du radon et de ses descendants

• Auteur / Autrice : MIROSLAV VOYTCHEV
• Direction : Didier Klein
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Besançon

Résumé

Les photodiodes pin de silicium sont generalement utilisees pour detecter les photons dans le domaine du visible, mais leurs tres bonne efficacite quantique, dimensions compactes et cout reduit ont permis l'utilisation des photodiodes pour la detection de rayonnements ionisants et en particulier pour celle des particules alpha. Dans le cadre de cette these, sont presentees tout d'abord les caracteristiques de detection de la photodiode dans un environnement contenant du radon. Les resultats ont ensuite permis de developper l'utilisation d'une photodiode pin pour qualifier et quantifier le radon et ses descendants en laboratoire et in situ. Le processus de detection du radon et de ses descendants par la photodiode a ete simule pour evaluer les influences des differents facteurs sur l'efficacite de detection et surtout celui de la geometrie de la cellule de mesure. Grace aux modeles theoriques proposes et a des experiences specifiques, la vitesse de deposition des descendants du radon (libres et attaches) a ete egalement calculee. Dans le but de disposer d'une metrologie des particules alpha de terrain un compteur portable et autonome utilisant une photodiode comme detecteur a ete mis au point. Ses trois canaux energetiques (2-5,5 mev ; 5,5-6,5 mev ; 6,5-8,2 mev) permet de compter les particules alpha venant respectivement du radon et des descendants distribues dans le volume de detection, du po-218 depose sur la diode et du po-214 depose sur la diode. Le compteur alpha portable a ete applique pour mesurer la concentration du radon et le debit de fluence du radon dans differents sites en france et en bulgarie (anciennes mines, villages, pieces d'habitation, une ecole maternelle).